stringtranslate.com

Липофусцин

Конфокальное изображение спинального мотонейрона, показывающее окрашенные гранулы липофусцина синего и желтого цвета.
Микрофотография , показывающая скопление частиц липофусцина (стрелка) в нервной клетке головного мозга; окраска толуидиновым синим ; масштабная линейка = 10 микрон (0,01 миллиметра)

Липофусцин – это название мелких гранул желто-коричневого пигмента , состоящих из липидсодержащих остатков лизосомального переваривания. [1] [2] Он считается одним из пигментов старения или «износа», обнаруженных в печени , почках , сердечной мышце, сетчатке, надпочечниках , нервных клетках и ганглиозных клетках. [3]

Формирование и оборот

Микрофотография , показывающая липофусцин коричневого/желтого цвета в биопсии печени с гепатоцитами из матового стекла ; H&E пятно

Липофусцин, по-видимому, является продуктом окисления ненасыщенных жирных кислот и может быть симптомом повреждения мембран или повреждения митохондрий и лизосом . Известно, что помимо большого содержания липидов липофусцин содержит сахара и металлы, в том числе ртуть , алюминий , железо , медь и цинк . [4] Липофусцин также считается состоящим из окисленных белков (30–70%), а также липидов (20–50%). [5] Это разновидность липохрома [6] , расположенная вокруг ядра.

Накопление липофусциноподобного материала может быть результатом дисбаланса между механизмами образования и утилизации. Такое накопление можно вызвать у крыс введением ингибитора протеазы ( лейпептина ); через три месяца уровни липофусциноподобного материала возвращаются к норме, что указывает на действие значительного механизма утилизации. [7] Однако этот результат является спорным, так как сомнительно, является ли индуцированный лейпептином материал истинным липофусцином. [8] [9] Существуют доказательства того, что «настоящий липофусцин» не разлагается in vitro ; [10] [11] [12] неясно, сохраняется ли это in vivo в течение более длительных периодов времени.

N -ретинилиден- N -ретинилэтаноламин ( A2E , пример липофусцина)

У мышей с нокаутом ABCR -/- наблюдалась задержка темновой адаптации, но нормальный порог конечного стержня по сравнению с контрольной группой. [13] Отбеливание сетчатки сильным светом приводит к образованию токсичной катионной соли бис -пиридиния, N -ретинилиден- N -ретинил-этаноламина ( А2Е ), которая вызывает сухую и влажную возрастную дегенерацию желтого пятна . [14] В результате этого эксперимента был сделан вывод, что ABCR играет значительную роль в предотвращении образования A2E на внеклеточных поверхностях фоторецепторов во время восстановления отбеливателя.

Отношение к болезням

Микрофотография сердечной мышцы, показывающая пигмент липофусцин, окраска H&E.

Накопление липофусцина в глазах является основным фактором риска, вызывающим дегенерацию желтого пятна (дегенеративное заболевание) [15] и болезнь Штаргардта (наследственную ювенильную форму дегенерации желтого пятна).

В периферической нервной системе аномальное накопление липофусцина, известное как липофусциноз [1], связано с семейством нейродегенеративных заболеваний — нейрональными цероидными липофусцинозами , наиболее частым из которых является болезнь Баттена .

Также патологическое накопление липофусцина связано с болезнью Альцгеймера , болезнью Паркинсона , боковым амиотрофическим склерозом , некоторыми лизосомальными заболеваниями , акромегалией , денервационной атрофией , липидной миопатией , хронической обструктивной болезнью легких , [16] и центронуклеарной миопатией . Накопление липофусцина в толстой кишке является причиной состояния меланоза кишечной палочки .

С другой стороны, накопление липофусцина в миокарде более непосредственно отражает хронологическое старение, чем патологию сердца человека. [17]

Возможные методы лечения

Ограничение калорий , [4] витамин Е , [4] и повышенное содержание глутатиона , по-видимому, уменьшают или останавливают выработку липофусцина.

Ноотропный препарат пирацетам, по-видимому, значительно снижает накопление липофусцина в тканях головного мозга крыс. [18]

Другие возможные методы лечения:

Влажную дегенерацию желтого пятна можно лечить с помощью селективного фототермолиза , при котором импульсный несфокусированный лазер преимущественно нагревает и убивает богатые липофусцином клетки, оставляя нетронутыми здоровые клетки для размножения и заполнения пробелов. [ нужна цитация ] Этот метод также используется в качестве лечения кожи для удаления татуировок , пятен на печени и в целом для придания коже более молодого вида. Эта способность избирательно воздействовать на липофусцин открыла возможности для исследований в области антивозрастной медицины .

Было обнаружено, что сорапразан (ремофусцин) удаляет липофусцин из клеток пигментного эпителия сетчатки у животных. [24] Это открывает новый вариант терапии для лечения сухой возрастной дегенерации желтого пятна и болезни Штаргардта , для которых в настоящее время не существует лечения. Европейское агентство по лекарственным средствам присвоило этому препарату статус орфанного препарата для лечения болезни Штаргардта. [25]

Другое использование

Количественное определение липофусцина используется для определения возраста различных ракообразных , таких как омары и лангусты . [26] [27] Поскольку у этих животных отсутствуют костные части, их нельзя состарить так же, как костистых рыб, у которых обычно используются ежегодные приросты ушных костей или отолитов . Определение возраста рыбы и моллюсков является фундаментальным шагом в получении основных биологических данных, таких как кривые роста, и необходимо для многих методов оценки запасов. Несколько исследований показали, что количественное определение количества липофусцина, присутствующего в стебельках глаз различных ракообразных, может дать показатель их возраста. Этот метод еще не нашел широкого применения в управлении рыболовством, главным образом из-за проблем со связью уровней липофусцина у пойманных в дикой природе животных с кривыми накопления, полученными от животных, выращенных в аквариумах.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Альбертс, Дэниел Альберт (2012). Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда (32-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс/Эльзевир. п. 1062. ИСБН 978-1-4160-6257-8.
  2. ^ «Медицинское определение ЛИПОФУСЦИНА». www.merriam-webster.com .
  3. ^ Янг Б., Лоу Дж.С., Стивенс А., Хит Дж.В. Функциональная гистология Уитера: текст и атлас. 6-е изд. Эльзевир
  4. ^ abc Крис Гоглер, «Липофусцин, архивировано 15 июля 2007 г. в Wayback Machine », Журнал биохимических обзоров Станислава, май 1997 г.
  5. ^ Дабл, КЛ; Дедов В.Н.; Федоров, Х; Чайник, Э; Холлидей, генеральный менеджер; Гарнер, Б; Бранк, Юта (июнь 2008 г.). «Сравнительная биология нейромеланина и липофусцина в мозге человека». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 65 (11): 1669–82. дои : 10.1007/s00018-008-7581-9. ПМЦ 11131928 . PMID  18278576. S2CID  6833509. 
  6. ^ «Липохром», The Free Dictionary , дата обращения 18 февраля 2021 г.
  7. ^ Кац, МЛ; Райс, Л.М.; Гао, CL (1999). «Обратимое накопление липофусциноподобных включений в пигментном эпителии сетчатки». Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 40 (1): 175–181. ПМИД  9888441.
  8. ^ Терман, Алексей; Бранк, Ульф Т. (1999). «Выводится ли липофусцин из клеток?». Исследовательская офтальмология и визуальная наука . 40 (10): 2463–2464. ПМИД  10476822.
  9. ^ Дэвис, Саллианна; Эллис, Стивен (1999). «Оборот липофусцина». Исследовательская офтальмология и визуальная наука . 40 (8): 1887–1888. ПМИД  10393067.
  10. ^ Терман, А., Бранк, Юта (1998). «О разлагаемости и экзоцитозе цероида / липофусцина в культивируемых кардиомиоцитах крыс». Разработчик старения мехов . 100 (2): 145–156. дои : 10.1016/S0047-6374(97)00129-2. PMID  9541135. S2CID  34448638.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Терман, А; Бранк, Юта (1998). «Образование цероида / липофусцина в культивируемых фибробластах человека: роль окислительного стресса и лизосомального протеолиза». Разработчик старения мехов . 104 (3): 277–291. дои : 10.1016/s0047-6374(98)00073-6. PMID  9818731. S2CID  44822239.
  12. ^ Элледер, М; Драгота, З; Лиза, В; Марес, В; Мэндис, В.; Мюллер, Дж; Палмер, Д.Н. (1995). «Тест на нагрузку культуры ткани гранулами для хранения из животных моделей нейронального цероид-липофусциноза (болезнь Баттена): проверка их лизосомальной разлагаемости нормальными клетками и клетками Баттена». Am J Med Genet . 57 (2): 213–221. дои : 10.1002/ajmg.1320570220. ПМИД  7668332.
  13. ^ Венг Дж, Мата Н.Л., Азарян С.М., Цеков Р.Т., Берч Д.Г., Трэвис Г.Х. (июль 1999 г.). «Понимание функции белка Rim в фоторецепторах и этиологии болезни Штаргардта на основе фенотипа у мышей с нокаутом abcr». Клетка . 98 (1): 13–23. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80602-9 . PMID  10412977. S2CID  18605680.
  14. ^ Маеда А, Маэда Т, Гольчак М, Пальчевски К (сентябрь 2008 г.). «Ретинопатия у мышей, вызванная нарушением клиренса транс-ретиналя». Журнал биологической химии . 283 (39): 26684–93. дои : 10.1074/jbc.M804505200 . ПМЦ 2546559 . ПМИД  18658157. 
  15. ^ Джон Лейси, «Harvard Medical подписывает соглашение с Merck о разработке потенциальной терапии дегенерации желтого пятна», 23 мая 2006 г.
  16. ^ Йоаким Аллер; Франсуа Мальте; Пьер ЛеБлан; Пьер-Мишель Симар; Франсуа Уиттом; Жан-Франсуа Дойон; Клермон Симар; Жан Жобен (2002). «Накопление липофусцина в латеральной широкой мышце у больных хронической обструктивной болезнью легких». Мышцы и нервы . 25 (3): 383–389. дои : 10.1002/mus.10039. PMID  11870715. S2CID  22309073.
  17. ^ Какимото, Ю; Окада, Чиса; Кавабе, Нобору; Сасаки, Аюми; Цукамото, Хидео; Нагао, Рёко; Осава, Мотоки (2019). «Накопление липофусцина в миокарде при старении и внезапной сердечной смерти». Научные отчеты . 9 (1): 3304. Бибкод : 2019НацСР...9.3304К. дои : 10.1038/s41598-019-40250-0 . ISSN  2045-2322. ПМК 6397159 . ПМИД  30824797. 
  18. ^ Паула-Барбоса, М.; и другие. (1991). «Влияние пирацетама на липофусцин мозжечка и гиппокампа крыс; нейроны после длительного лечения алкоголем и абстиненции». Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования . 15 (5): 834–838. doi :10.1111/j.1530-0277.1991.tb00610.x. ПМИД  1755517.
  19. ^ Рой, Д; Патак, Д.Н.; Сингх, Р. (1983). «Влияние центрофеноксина на антиоксидантные ферменты в различных областях мозга стареющих крыс». Опыт Геронтол . 18 (3): 185–97. дои : 10.1016/0531-5565(83)90031-1. PMID  6416880. S2CID  29129359.
  20. ^ Амента Ф, Ферранте Ф и др. , Уменьшение накопления липофусцина в стареющем мозге крыс при длительном лечении ацетил-L-карнитином. Арх Геронтол Гериатр. Сентябрь-октябрь 1989 г.; 9(2):147-53.
  21. ^ Хуанг, СЗ; Луо, Ю.Дж.; Ван, Л; Кай, Кентукки (январь 2005 г.). «Влияние экстракта гинкго билоба на печень старых крыс». Мир Дж Гастроэнтерол . 11 (1): 132–5. дои : 10.3748/wjg.v11.i1.132 . ПМК 4205372 . ПМИД  15609412. 
  22. ^ Стенбек, Фрей; Вайсбургер, Дж. Х.; Уильямс, генеральный менеджер (1 февраля 1988 г.). «Влияние продолжительности жизни, введения диметиламиноэтанола на продолжительность жизни, возрастные изменения и криптогенные новообразования у мышей C3H». Механизмы старения и развития . 42 (2): 129–138. дои : 10.1016/0047-6374(88)90068-1. ISSN  0047-6374. PMID  3361965. S2CID  45595812.
  23. ^ Шен, Ли-Ронг; Парнелл, Лоуренс Д.; Ордовас, Хосе М.; Лай, Чао-Цян (январь 2013 г.). «Куркумин и старение». Биофакторы . 39 (1): 133–140. дои : 10.1002/биоф.1086. ISSN  1872-8081. PMID  23325575. S2CID  39360837.
  24. ^ Жюльен, С; Шраермейер, Ю (октябрь 2012 г.). «Липофусцин можно удалить из пигментного эпителия сетчатки обезьян». Нейробиол Старение . 33 (10): 2390–7. doi : 10.1016/j.neurobiolaging.2011.12.009. PMID  22244091. S2CID  22829613.
  25. ^ "ЕС/3/13/1208". 17 сентября 2018 года . Проверено 1 июня 2021 г.
  26. ^ Ингебригт Углем, Марк Бельшер и Терье Свесанд (2005). «Определение возраста европейских омаров (Homarus gammarus L.) путем гистологического количественного определения липофусцина». Журнал биологии ракообразных . 25 (1): 95–99. дои : 10.1651/c-2448 . JSTOR  1549930.
  27. ^ Керри Э. Максвелл; Томас Р. Мэтьюз; Мэтт Р.Дж. Шихи; Родни Д. Бертельсен; Чарльз Д. Дерби (2007). «Нейролипофусцин является мерой возраста Panulirus argus, карибского лангуста во Флориде». Биологический вестник . 213 (1): 55–66. дои : 10.2307/25066618. JSTOR  25066618. PMID  17679720. S2CID  8522101.

20. Янг Б., Лоу Дж.С., Стивенс А., Хит Дж.В. Функциональная гистология Уитера: текст и атлас. 6-е изд. Эльзевир

Внешние ссылки для общих обзоров