Критическая роль и молекулярные механизмы ферроптоза в антиоксидантных системах: нарративный обзор

Введение: Ферроптоз — недавно описанная форма клеточной гибели, которая отличается от других форм по морфологии, биохимии и регуляторным механизмам. Его регулирует сложная система, и точные молекулярные механизмы до конца не выяснены. За последние несколько лет накоплены данные о том, что основой ферроптоза является зависящее от железа накопление липидных гидропероксидов, индуцированное окислительным стрессом, а путь система Xc−—глутатион (GSH)—глутатионпероксидаза 4 (GPX4) служит основной системой его предотвращения. Вместе с тем в регуляции ферроптоза участвуют и другие антиоксидантные системы, включая путь транссульфурации, мевалонатный путь, путь FSP1 (ингибитор ферроптоза 1)—коэнзим Q10 (CoQ10), путь дегидрооротатдегидрогеназа (DHODH)—дегидроубихинон (CoQH2) и путь GTP-циклохидролаза 1 (GCH1)—тетрагидробиоптерин (BH4). В статье рассматриваются молекулярные механизмы ферроптоза и его критическая роль в антиоксидантных системах; целью было показать, что антиоксидантное действие является важным способом подавления ферроптоза, и предложить новое направление для лечения заболеваний, связанных с ферроптозом.

Методы: По PubMed до ноября 2021 года были найдены все оригинальные статьи и обзоры, посвященные молекулярным механизмам ферроптоза в антиоксидантных системах. Использованные поисковые термины включали: «ferroptosis», «ferroptosis inducers», «ferroptosis inhibitors», «ferroptosis and GSH», «ferroptosis and GPX4», «ferroptosis and System Xc-», «SLC7A11», «P53», «NRF2 and ferroptosis», «iron metabolism», «lipid peroxidation», «antioxidant systems», «transsulfuration pathway», «mevalonate pathway», «FSP1-CoQ10», «DHODH-CoQH2» и «GCH1-BH4».

Основное содержание и результаты: Сначала были представлены происхождение ферроптоза, а также его основные ингибиторы и индукторы. Затем обсуждались молекулярные механизмы ферроптоза и его роль в антиоксидантных системах по данным существующих исследований. В заключение кратко обобщена связь между ферроптозом и заболеваниями. Показано, что антиоксидантное действие является важным способом подавления ферроптоза.

Выводы: В обзоре рассмотрен быстрый прогресс последних лет в понимании молекулярных механизмов ферроптоза и его роли в нескольких антиоксидантных системах.