Митохондриальная дисфункция при лишении сна

Недостаточный сон постепенно повышает оксидативный стресс и нарушает функцию митохондрий. И оксидативный стресс, и митохондриальная дисфункция являются ключевыми факторами патогенеза нейродегенеративных заболеваний. Продолжительное лишение сна в конечном счете приводит к нарушению баланса нормальных клеточных процессов и избыточной продукции активных форм кислорода. Эти повреждающие соединения могут повреждать липиды, белки и даже ДНК, и в результате внутриклеточные митохондрии, вырабатывающие энергию, становятся дисфункциональными, что приводит к снижению продукции АТФ и дальнейшему ухудшению энергоснабжения. Нейроны особенно чувствительны к дефициту энергии и оксидативному стрессу, что, в свою очередь, повышает риск для головного мозга. Среди последствий лишения сна — усугубление основных симптомов болезни Паркинсона (БП) и болезни Альцгеймера (БА), таких как аномальное накопление белков и нарушения нейросигнализации. Патофизиология митохондрий тесно связана с различными заболеваниями головного мозга. Для мозга требуется специализированная форма контроля качества митохондрий, называемая митофагией. Интересно, что у пожилых людей или у лиц с хроническим лишением сна митофагия менее эффективна. Накопление неутилизированных митохондрий усиливает оксидативный стресс и дополнительно истощает энергетические субстраты. При болезни Паркинсона вовлечение генов PINK1 и Parkin, играющих роль в митофагии, подчеркивает связь между нарушением клиренса митохондрий и прогрессированием патологических процессов. В контексте болезни Альцгеймера дефицит митофагии ассоциирован с накоплением амилоид-бета и тау-белка. Учитывая роль сна в «уборке» мозга, можно предположить, что лишение сна способно запускать этот процесс в нездоровой, чрезмерной или длительно сохраняющейся форме, ускоряя повреждение мозга. Связь лишения сна с митохондриальной дисфункцией и нейродегенерацией подчеркивает важность сна для здоровья головного мозга. Восстановление сна и усиление митофагии, вероятно, сопровождаются снижением оксидативного стресса и улучшением энергетического обеспечения нейронов. Поскольку здоровье митохондрий имеет первостепенное значение для процессов старения и развития ряда заболеваний, включая болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера, растет интерес к использованию антиоксидантов и препаратов, усиливающих митофагию, при этих состояниях.