Новый метод доставки антиоксиданта в митохондрии печени для снижения окислительного стресса

Митохондрии — это микроскопические органеллы внутри клеток, являющиеся основным производителем молекулы аденозинтрифосфата (ATP), которая обеспечивает энергией многие процессы в живых клетках. Процесс синтеза ATP в митохондриях генерирует большое количество активных форм кислорода (ROS) — высокореактивных химических групп.

В здоровой клетке ROS контролируются митохондриями. Однако при нарушении этого баланса избыток ROS повреждает митохондрии, а затем клетки и ткани. Это явление, известное как окислительный стресс, может вызывать преждевременное старение и болезни. ROS, вызывающие окислительный стресс, можно контролировать с помощью антиоксидантов.

Исследовательская группа под руководством профессора Юмы Ямады, заслуженного профессора Хидеёси Харасимы и доцента Мицуэ Хибино из Университета Хоккайдо разработала систему доставки антиоксидантов в митохондрии для смягчения последствий избытка ROS. Их результаты опубликованы в Scientific Reports.

Ранее команда разработала систему доставки лекарств под названием CoQ₁₀-MITO-Porter. Эта система состоит из молекулы антиоксиданта коэнзима Q₁₀ (CoQ₁₀), который также необходим митохондриям для производства ATP, заключенной в липидную наночастицу, нацеленную на митохондрии. В данном исследовании цель состояла в том, чтобы проверить, будет ли эта система работать в живых организмах.

Были протестированы варианты формулы для синтеза CoQ₁₀-MITO-Porter, и их структуры изучены с помощью электронной микроскопии. CoQ₁₀-MITO-Porter вводили мышам с индуцированным ацетаминофеном повреждением печени. Передозировка ацетаминофена вызывает избыток ROS в митохондриях, что, в свою очередь, повреждает клетки печени.

CoQ₁₀-MITO-Porter доставлялся в основном в печень и достоверно снижал повреждения, вызванные ROS. Дальнейшее открытие показало, что уменьшенные частицы CoQ₁₀-MITO-Porter с более эффективной упаковкой CoQ₁₀ были более эффективны в лечении повреждения печени, чем исходная формула.

Исследование продемонстрировало, что разработанная система MITO-Porter может использоваться для доставки CoQ₁₀ в печень, что делает ее важной терапевтической стратегией против состояний, вызывающих окислительный стресс. Будущая работа будет сосредоточена на выяснении механизма, ответственного за терапевтический эффект CoQ₁₀.