Abstract

The role of mitophagy in hereditary optic neuropathies is considering in this review. Mitochondria are intracellular double membrane organelles. They are one of the main components of all eukaryotic cells, they perform many different functions in the cell. However, the main function of mitochondria is to supply cells with energy in the form of ATP. The ATP synthesis is carried out due to the respiratory chain five protein complexes work, the main components of the chain are located in the inner mitochondrial membrane. It is known that proteins that form all respiratory chain complexes (except II) are encoded by both nuclear and mitochondrial genes. The mitochondrial electron transport chain dysfunction leads to the mitochondrial diseases development, which can be a result of mutations both in mtDNA and in nDNA. The most common eye mitochondrial diseases are hereditary optic neuropathies (HON), such as Leber Hereditary Optic Neuropathy (LHON). The main cause leading to the disease are mtDNA mutations. These mutations lead to the respiratory chain complexes dysfunction (mainly I), which results in mitochondrial damage. To remove damaged mitochondria in time, cells have special regulatory systems. These systems are responsible for the damaged mitochondria detection, isolation and degradation through a specific form of autophagy, mitophagy. For normal functioning, cells need to maintain a constant balance between mitochondrial biogenesis and mitophagy. A violation of this balance leads to the disease. It was revealed that mitophagy, an important retinal ganglion cells protection mechanism, is impaired in patients with LHON. The mitophagy activation may have the therapeutic potential. Some pharmacological agents activate mitophagy and thereby slow down the disease development in patients with hereditary optic neuropathies, such as LHON. Some of them, such as rapamycin, trehalose, metformin, spermidine, NAD+ , are described in the review.

Highlights

  • Митохондрии — внутриклеточные органеллы, окру­жен­ные двумя мембранами и являющиеся одним из основных компонентов всех эукариотических клеток

  • The role of mitophagy in hereditary optic neuropathies is considering in this review

  • the main components of the chain are located in the inner mitochondrial membrane

Read more

Summary

ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ

Митохондрии — внутриклеточные органеллы, окру­жен­ные двумя мембранами и являющиеся одним из основных компонентов всех эукариотических клеток. Энергия потенциала расходуется не только на синтез АТФ, но и на ATФ/AДP-обмен между матриксом и межмембранным пространством, на транс‐ порт различных компонентов (в том числе белков) внутрь митохондрий, ионов Са2+ и др. В митохондриях определено около 1500 белков, коди‐ рующихся в основном генами, расположенными в ядер‐ ной ДНК (яДНК), в то время как 13 белков, которые являются основными структурными компонентами I, III, IV и V комплексов дыхательной цепи, кодируются митохондриальной ДНК (мтДНК) [5, 6]. 2021;18(3S):646653 белки, образующие все комплексы дыхательной цепи (кроме II), кодируются как ядерными генами, так и ми‐ тохондриальными. III ком‐ плекс состоит из 11 полипептидов, среди которых цито­ хром b кодируется мтДНК, а гены остальных белков ко‐ дируются хромосомными генами. II комплекс — единственный в дыхательной цепи, все субъединицы которого кодируются яДНК [8]

МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ НАРУШЕНИЯ
НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ НЕЙРОПАТИИ
МИТОФАГИЯ ПРИ НОНЛ
ЛЕЧЕНИЯ НОНЛ
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call