Молекулярные и клеточные основы нарушения регуляции меди и их связь с патологическими состояниями человека

Медь (Cu) — незаменимый микроэлемент, необходимый для функционирования окислительно-восстановительных ферментов, участвующих в важнейших метаболических реакциях, сигнальных путях и биологических процессах. Транспортёры и шапероны регулируют уровни и биодоступность ионов меди, обеспечивая её правильное распределение внутри клеток и в организме в целом. Интенсивные исследования направлены на изучение механизмов поддержания гомеостаза меди в клетках млекопитающих и молекулярных сигналов, координирующих поступление и накопление меди в органах. У человека мутации генов, регулирующих гомеостаз меди или обеспечивающих взаимодействие с ионами меди, приводят к многочисленным патологическим состояниям. Нарушение функции транспортирующих медь АТФаз ATP7A и ATP7B вызывает соответственно болезнь Менкеса и болезнь Вильсона. Кроме того, дефекты распределения меди в митохондриях и клетках, а также нарушения её гомеостаза приводят к тяжёлым нейродегенеративным заболеваниям, митохондриальным миопатиям и метаболическим болезням. При канцерогенезе медь обладает двойственным действием: стимулирует рост опухоли и вызывает окислительный стресс в раковых клетках. Медь также участвует в лечении рака как компонент лекарственных препаратов и регулятор чувствительности к ним и их захвата клетками. В этом обзоре представлены современные данные о метаболизме и транспорте меди, а также их связи с различными патологическими состояниями человека.