Накопичення делецій мтДНК та наслідки дисфункції мітохондрій можуть розглядатися як фактор, що свідчить про старіння надниркових залоз. В результаті зниження функції мітохондрій клітини надниркових залоз зменшуються і заміщуються фіброзною сполучною тканиною. Це, в свою чергу, відіграє роль у віковому зниженні секреції гормону надниркових залоз.

спричиняє

Надниркові залози є важливими джерелами наднейронних катехоламінів та ендокринних органів, в основному відповідальних за біосинтез стероїдних гормонів, крім статевих залоз. На основі їх макроскопічного вигляду в структурі надниркових залоз розрізняють кору (кору надниркових залоз) (AC) та стовбур головного мозку (мозкову речовину надниркових залоз). У людини на АС може бути до 90% загальної ваги надниркової залози. У корі є три шари: 1) зона гломерулоза, яка виробляє мінералокортикоїди; 2) zona fasciculata, яка відповідає за вироблення глюкокортикоїдів; і 3) зона ретикулярної, де виділяються гормони-андрогенні попередники, включаючи дегідроепіандростерон та його похідні сульфату (DHEA [S]). Адреналін і норадреналін потрапляють в кровообіг із хромафінових клітин у мозковій речовині надниркових залоз.

У різних видів є дані, що секреція гормону надниркових залоз змінюється з віком, особливо DHEA та норадреналін. Однак важко зробити з цього клінічні висновки, враховуючи той факт, що гормональний ефект виникає в результаті поєднання гормонального обміну, біосинтезу, секреції, всмоктування, обміну та кліренсу. У людини кора надниркових залоз зазнає функціональних та структурних змін із віком, впливаючи, зокрема, на типовий розподіл тканинних зон. На відміну від цього, ми менше знаємо про вікові зміни АМ, які відповідають за синтез катехоламу. Однак на молекулярному рівні виявлено, що рівень катехоламінергічних ферментів у гризунів зростає з віком.

Також цікавим є нещодавнє спостереження, що метаболізм катехоламінів, мабуть, відіграє певну роль у накопиченні делецій, що впливають на мітохондріальну ДНК (mtDNA) в зоні дофамінергічних нейронів. Цей процес, ймовірно, сприятиме дегенерації нейронів, що входять до складу чорної речовини, які можна виявити як під час старіння, так і при хворобі Паркінсона. МтДНК кодує 22 переносні ДНК, 2 рибосомні РНК і 13 основних субодиниць дихального ланцюга, отже, делеції мтДНК досягають критичного порогу, що призводить до дисфункції дихальних шляхів мітохондрій, створюючи критичну ситуацію для клітин.

Несподіване спостереження авторів полягало в тому, що у експериментальних тварин рівень делеції мтДНК в надниркових залозах з віком був навіть вищим, ніж у чорній субстанції. У світлі цього виглядає розумним припустити, що це явище може бути пов’язане з метаболізмом катехоламінів у хромафінових клітинах в АМ. Синтез адреналіну та норадреналіну справді відбувається із загального попередника, дофаміну, і можна продемонструвати, що метаболізм дофаміну, зокрема його розпад моноаміноксидазою (МАО), негативно впливає на цілісність мтДНК. Ймовірно, це пов’язано зі збільшенням кількості делецій у дофамінергічних клітинах.

Це дослідження намагалось визначити, чи накопичення делецій мтДНК в експериментах на тваринах справді пов'язане з метаболізмом катехоламінів в АМ, і, отже, може мати функціональні наслідки, і якою мірою ці спостереження стосуються надниркових залоз людини.

Матеріал і методи

Автори проаналізували кількість делецій мтДНК, кількість копій мтДНК, цілісність мітохондрій та клітин, а також зміни тканин, пов’язані зі старінням, такі як фіброз, у зразках гризунів та коркових надниркових залоз гризунів та людини.

Результати

Автори відзначили, що у мишей та людей з настанням віку накопичується делеція мтДНК на дивовижно великому рівні, що призводить до дисфункції мітохондрій в мозковій речовині надниркових залоз. Однак подібні процеси відбуваються в корі надниркових залоз, супроводжуючись запрограмованою загибеллю клітин (апоптоз) і, що більш важливо, важким запаленням та значним фіброзом. Крім того, кількість медуллярних та коркових клітин різко зменшується у літньому віці.

Висновки

Результати цього дослідження вказують на те, що накопичення делецій мтДНК і наслідком дисфункції мітохондрій, що досягає шкідливого порогового рівня, можна розглядати як фактор, що свідчить про старіння надниркових залоз як у експериментальних тварин, так і у людей. Також передбачається, що раніше опубліковане спостереження про те, що сполучна тканина накопичується в надниркових залозах у старіючих експериментальних тварин та людей, може бути пояснене зменшенням кількості надниркових клітин через зниження функції мітохондрій і замінюється волокнистою сполучною тканиною (фіброз). . Це, в свою чергу, відіграє роль у віковому зниженні секреції гормону надниркових залоз. Нарешті, автори відзначають, що їх дані надалі підтверджують гіпотезу про те, що метаболізм катехоламінів, можливо через деградацію МАО, негативно впливає на цілісність мтДНК, функцію мітохондрій та виживання клітин як у чорній субстанції, так і в мозковій речовині наднирників. катехоламінергічні ділянки мозку.

Джерело: Neuhaus JFG та ін. Метаболізм катехоламінів індукує делецію мітохондріальної ДНК і призводить до сильної сегментації надниркових залоз під час старіння. Нейроендокринологія 2017; 104: 72–84.