Митохондрии, энергетический обмен и метаболизм в норме и при заболеваниях нервной системы

Митохондрии связаны с различными клеточными процессами, критически важными для поддержания гомеостаза, особенно в нервной системе. Пластичность митохондриальной сети и ее динамическая структура играют ключевую роль в обеспечении быстрого удовлетворения меняющихся энергетических потребностей, необходимых для поддержания энергетического гомеостаза нейронов и аксонов. Согласно современным данным, старение и нейродегенерация связаны с нарушением метаболизма нейронов, причем возрастные изменения нейронального метаболизма, как теперь считается, возникают до развития нейродегенерации. Мозг характеризуется высокой потребностью в энергии, поэтому он особенно чувствителен к митохондриальной дисфункции. Различные клеточные процессы, вызывающие окислительный стресс либо нарушающие метаболизм и митохондриальный гомеостаз, могут запускать развитие нейропатологии. В этом обзоре рассматривается биоэнергетическая гипотеза патогенеза нейродегенеративных заболеваний, обсуждаются факторы, приводящие к возрастному гипометаболизму мозга, и его вклад в снижение когнитивных функций. Освещены современные исследования митохондриальной сети в здоровых клетках нервной системы, ее реакций на стресс и изменений при патологических процессах, а также последние достижения в разработке новых терапевтических подходов.