Аннотация результатов, полученных в 2018 году
В работе показано, что митохондрии скелетных мышц дистрофин-дефицитных мышей C57BL/10ScSn-Dmdmdx (mdx мыши) характеризуются более низким, по сравнению с контрольными животными линии С57ВL/10, сопряжением дыхания и окислительного фосфорилирования. В этом случае скелетная мышечная ткань дистрофин-дефицитных мышей характеризуется также существенно более низким содержанием АТР по сравнению с мышечной тканью контрольных животных. В то же время установлено, что митохондрии сердца изучаемых групп животных не различались по параметрам дыхания и окислительного фосфорилирования. Показано, что для митохондрий скелетных мышц mdx мышей характерно существенное снижение скорости Ca2+ унипорта по сравнению с митохондриями животных «дикого типа». При этом отмечено отсутствие различий в скорости выхода ионов кальция из органелл посредством Na+/Са2+-антипорта между экспериментальными группами животных. В то же время для митохондрий сердца mdx мышей, напротив, установлено достоверное увеличение как скорости Ca2+ унипорта так и скорости выхода ионов кальция из органелл посредством Na+/Са2+-антипорта по сравнению с органеллами животных «дикого типа». Также выяснено, что для митохондрий скелетной мускулатуры mdx мышей характерно резкое уменьшение устойчивости к индукции кальций-зависимой MPT-поры, что проявляется в снижении кальциевой емкости органелл и увеличении интенсивности Са2+-индуцированного набухания по сравнению с митохондриями мышей «дикого типа». В то же время показано, что митохондрии сердца mdx мышей характеризуются увеличением кальциевой емкости по сравнению с контрольными мышами. Показано, что изменения кинетических параметров транспорта ионов кальция и устойчивости к индукции кальций зависимой поры в митохондриях скелетных мышц и сердца дистрофин-дефицитных животных могут быть обусловлены изменением количества и соотношения основных белковых субъединиц кальциевого унипортера, а также белков-предполагаемых структурных элементов митохондриальной поры. В частности, выяснено, что для митохондрий скелетных мышц дистрофин-дефицитных животных характерно увеличение количества субъединицы MCUb в составе кальциевого унипортера по сравнению с контрольными животными, что, по всей видимости, приводит к снижению скорости кальциевого унипорта. Также отмечено снижение количества регуляторной субъединицы MiCU1 в митохондриях скелетных мышц mdx мышей по сравнению с животными дикого типа, что, как предполагается, обуславливает уменьшение кальциевой емкости митохондрий дистрофин-дефицитных мышей по сравнению с органеллами контрольных животных. При этом количество других изучаемых в работе субъединиц кальциевого унипортера (MCU, MiCU2, EMRE), а также Na+/Са2+-антипортера достоверно не изменялось. В случае митохондрий сердца установлено, что для органелл дистрофин-дефицитных животных характерно увеличение количества канальной субъединицы MCU в составе кальциевого унипортера по сравнению с контрольными животными, что, по всей видимости, приводит к увеличению скорости кальциевого унипорта. Также отмечено увеличение количества регуляторных субъединиц MiCU1 и MiCU2 в митохондриях сердца mdx мышей по сравнению с животными дикого типа, что, как предполагается, обуславливает увеличение кальциевой емкости митохондрий сердца дистрофин-дефицитных мышей по сравнению с органеллами контрольных животных. Также для митохондрий сердца дистрофин-дефицитных животных характерно увеличение количества Na+/Са2+-антипортера, что, возможно, обуславливает наблюдаемое возрастание скорости выброса ионов кальция из матрикса органелл. Кроме того, для митохондрий скелетных мышц дистрофин-дефицитных животных характерно увеличение количества второй изоформы аденилаттранслокатора (ANT2, предполагаемый структурный белок MPT поры) по сравнению с животными дикого типа, что, по всей видимости, обуславливает снижение резистентности митохондрий скелетных мышц дистрофин-дефицитных животных к индукции кальций зависимой поры. В то же время для митохондрий скелетных мышц mdx мышей отмечено снижение количества регуляторного белка MPT поры циклофилина Д, что, однако, не оказывает влияния на устойчивость органелл этих животных к индукции поры.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) – наследственное прогрессирующее заболевание мышечной системы, в основе развития которой лежат мутации гена дистрофина, расположенного в локусе Xp21.2. Это приводит к тяжелому отсутствию (<5%) дистрофина, белка мембраны мышечных клеток, необходимого для поддержания структуры и функции мышц. В свою очередь, это вызывает патологические изменения в структуре и функциях как скелетной, так и сердечной мышечной ткани, сопровождающиеся снижением мышечной силы и выносливости организма, а также развитием кардиомиопатии, аритмии и умственной отсталости. Известно, что развитие внутриклеточных патологических процессов, сопровождающих дистрофию Дюшенна, ассоциировано с дисфункцией митохондрий, что приводит к снижению содержания АТР в скелетных мышцах, а также дисрегуляции внутриклеточного гомеостаза ионов кальция. Все это, в свою очередь, способствует быстрому прогрессированию патологии. Одним из путей коррекции этого заболевания является применение глюкокортикоидов, в частности дефлазакорта, официально одобренного управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (англ. Food and Drug Administration, FDA, USFDA) для коррекции МДД в 2017 году. В настоящей работе изучено влияние дефлазакорта на функциональную активность митохондрий скелетных мышц дистрофин-дефицитных мышей C57BL/10ScSn-Dmdmdx (mdx мыши), а также мышей С57ВL/10 «дикого типа», использованных в качестве контрольных животных. Установлено, что введение дефлазакорта улучшает показатели дыхания и окислительного фосфорилирования митохондрий mdx мышей, не влияя на параметры мышей «дикого типа». Показано, что это может быть обусловлено увеличением уровня комплексов III и IV дыхательной цепи митохондрий скелетных мышц, а также АТР-синтазы. Терапия с применением дефлазакорта сопровождается увеличением уровня АТР в скелетной мускулатуре mdx мышей, по сравнению с контрольными дистрофин-дефицитными животными, а также достоверным увеличением мышечной силы животных. Предположено, что это может быть обусловлено, в том числе, и улучшением функциональной активности митохондрий скелетных мышц mdx мышей, вызванным применением дефлазакорта. Показано, что терапия с применением дефлазакорта приводит к восстановлению скорости поглощения ионов кальция митохондриями скелетных мышц дистрофин-дефицитных животных до уровня животных «дикого типа». При этом дефлазакорт не влияет на скорость транспорта кальция в митохондриях мышей «дикого типа». Предположено, что снижение скорости Са2+ унипорта в митохондриях скелетных мышц mdx мышей может быть обусловлено молекулярными перестройками в комплексе кальциевого унипортера, а именно снижением соотношения канальной субъединицы MCU и ее неактивного паралога MCUb. В этом случае терапия с применением дефлазакорта не оказывает влияния на уровень канальной субъединицы MCU в митохондриях экспериментальных групп животных, однако снижает уровень субъединицы MCUb в митохондриях скелетных мышц mdx мышей. Это приводит к достоверному увеличению соотношения субъединиц MCU и MCUb в митохондриях mdx мышей, подвергнутых действию дефлазакорта, по сравнению с контрольными дистрофин-дефицитными мышами, что может оказывать влияние на изменение скорости поглощения ионов кальция митохондриями скелетных мышц mdx мышей. При этом отмечается, что дефлазакорт не оказывает существенного влияния на уровень регуляторной субъединицы MICU1 в митохондриях скелетных мышц исследуемых групп животных. Наряду с этим установлено, что митохондрии mdx мышей, подвергнутые действию дефлазакорта, характеризуются снижением кальциевой емкости по сравнению с контрольными дистрофин-дефицитными животными. Показано, что этот глюкокортикоид оказывает подобное влияние и на митохондрии мышей «дикого типа». Сделан вывод, что дефалазакорт снижает устойчивость митохондрий к индукции MPT поры. Предположено, что снижение устойчивости митохондрий скелетных мышц дистрофин-дефицитных животных может быть обусловлено существенным увеличением уровня 2 изоформы аденилаттрансплокатора (ANT2), который способен формировать канал поры во внутренней мембране митохондрий скелетных мышц при этой патологии. При этом лечение дефлазакортом приводит к увеличению уровня ANT2 как в митохондриях mdx мышей, так и животных «дикого типа». В этом случае уровень 1 изоформы аденилаттрансплокатора (ANT1) не изменяется. Наряду с этим отмечено увеличение уровня ATP синтазы в митохондриях mdx мышей, которая также способна формировать канал MPT поры, а также тенденция к восстановлению уровня регуляторного белка циклофилина D до уровня мышей «дикого типа». Кроме того, митохондрии скелетных мышц mdx мышей характеризуются снижением уровня VDAC1, который, как предполагается, формирует канал MPT поры во внешней мембране митохондрий. При этом дефлазакорт обнаруживает тенденцию к снижению уровня этого белка в митохондриях обеих исследуемых групп животных. Предположено, что все это может способствовать снижению резистентности митохондрий к индукции MPT поры и клеточной гибели. Сделан вывод, что такое действие дефлазакорта может лежать в основе его многочисленных побочных эффектов.