Роль митохондрий в патогенезе "сложного" раневого процесса

Автор: Супильников А.А., Ледовских Е.А., Джамалова Н.М., Трусова Л.А., Старостина А.А., Юнусов Р.Р., Яремин Б.И.

Журнал: Вестник медицинского института "РЕАВИЗ": реабилитация, врач и здоровье @vestnik-reaviz

Статья в выпуске: 5 (59), 2022 года.

Бесплатный доступ

Заживление ран - это сложный биологический процесс, в который входят различные клетки, медиаторы и компоненты внеклеточного матрикса, участвующие в процессах коагуляции, воспаления, ангиогенеза, реэпителизации, и фиброплазии. Заживление ран описывается четырьмя взаимосвязанными фазами: гемостаз, воспаление, пролиферация и ремоделирование. Каждая из фаз имеет свою роль на молекулярном и тканевом уровнях, и при возникновении дефекта в цепи одной из фаз раневого процесса нарушается процесс заживления, и возникает состояние хронической раны. Происходит это под влиянием различных факторов, таких как инфекции, нарушение артериального и венозного кровообращения, диабет 2 типа и хроническое воспаление. Длительно незаживающие раны представляют актуальную проблему современной медицины. В патогенезе хронических ран важнейшую роль играет окислительный стресс. В данном обзоре рассматривается патогенез хронических ран и участия в нём активных форм кислорода (АФК), окислительного стресса, роли митохондрий в генерации АФК, а также перспективы применения митохондриально-направленных антиоксидантов в лечении хронических ран.

Еще

Митохондрия, раневой процесс, антиоксиданты, лечение ран

Короткий адрес: https://sciup.org/143179580

IDR: 143179580 | DOI: 10.20340/vmi-rvz.2022.5.CLIN.2

Список литературы Роль митохондрий в патогенезе "сложного" раневого процесса

Morton LM, Phillips TJ. Wound healing and treating wounds: Differential diagnosis and evaluation of chronic wounds. J Am Acad Dermatol. 2016 Apr;74(4):589-605; quiz 605-6. https://doi.org/10.1016Xj.jaad.2015.08.068. PMID: 26979352.
Guo S, Dipietro LA. Factors affecting wound healing. J Dent Res. 2010 Mar;89(3):219-29. https://doi.org/10.1177/0022034509359125. Epub 2010 Feb 5. PMID: 20139336; PMCID: PMC2903966.
Kasuya A, Tokura Y. Attempts to accelerate wound healing. J Dermatol Sci. 2014 Dec;76(3):169-72. https://doi.org/10.1016/j.jderm-sci.2014.11.001. Epub 2014 Nov 11. PMID: 25468357.
Landen NX, Li D, Stahle M. Transition from inflammation to proliferation: a critical step during wound healing. Cell Mol Life Sci. 2016 0ct;73(20):3861-85. https://doi.org/10.1007/s00018-016-2268-0. Epub 2016 May 14. PMID: 27180275; PMCID: PMC5021733.
Tracy LE, Minasian RA, Caterson EJ. Extracellular Matrix and Dermal Fibroblast Function in the Healing Wound. Adv Wound Care (New Rochelle). 2016 Mar 1;5(3):119-136. https://doi.org/10.1089/wound.2014.0561. PMID: 26989578; PMCID: PMC4779293.
Bainbridge P. Wound healing and the role of fibroblasts. J Wound Care. 2013 Aug;22(8):407-8, 410-12. https://doi.org/10.12968/jowc.2013.22.8.407. PMID: 23924840.
Dunnill C, Patton T, Brennan J, Barrett J, Dryden M, Cooke J, Leaper D, Georgopoulos NT. Reactive oxygen species (ROS) and wound healing: the functional role of ROS and emerging ROS-modulating technologies for augmentation of the healing process. Int Wound J. 2017 Feb;14(1):89-96. https://doi.org/10.1111/iwj.12557. Epub 2015 Dec 21. PMID: 26688157; PMCID: PMC7950185.
Kim HK, Nilius B, Kim N, Ko KS, Rhee BD, Han J. Cardiac Response to Oxidative Stress Induced by Mitochondrial Dysfunction. Rev Physiol Biochem Pharmacol. 2016;170:101-27. https://doi.org/10.1007/112_2015_5004. PMID: 26744346.
Xie W, Santulli G, Reiken SR, Yuan Q, Osborne BW, Chen BX, Marks AR. Mitochondrial oxidative stress promotes atrial fibrillation. Sci Rep. 2015 Jul 14;5:11427. https://doi.org/10.1038/srep11427. PMID: 26169582; PMCID: PMC4501003.
Dunnill C, Patton T, Brennan J, Barrett J, Dryden M, Cooke J, Leaper D, Georgopoulos NT. Reactive oxygen species (ROS) and wound healing: the functional role of ROS and emerging ROS-modulating technologies for augmentation of the healing process. Int Wound J. 2017 Feb;14(1):89-96. https://doi.org/10.1111/iwj.12557. Epub 2015 Dec 21. PMID: 26688157; PMCID: PMC7950185.
Schäfer M, Werner S. Oxidative stress in normal and impaired wound repair. Pharmacol Res. 2008 Aug;58(2):165-71. https://doi.org/10.1016Zj.phrs.2008.06.004. Epub 2008 Jun 19. PMID: 18617006.
Patel S, Maheshwari A, Chandra A. Biomarkers for wound healing and their evaluation. J Wound Care. 2016 Jan;25(1):46-55. https://doi.org/10.12968/jowc.2016.25.1.46. PMID: 26762498.
Fernandez ML, Stupar D, Croll T, Leavesley D, Upton Z. Xanthine Oxidoreductase: A Novel Therapeutic Target for the Treatment of Chronic Wounds? Adv Wound Care (New Rochelle). 2018 Mar 1;7(3):95-104. https://doi.org/10.1089/wound.2016.0724. PMID: 29644146; PMCID: PMC5833883.
Sen CK. Wound healing essentials: let there be oxygen. Wound Repair Regen. 2009 Jan-Feb;17(1):1-18. https://doi.org/10.1111/j.1524-475X.2008.00436.x. PMID: 19152646; PMCID: PMC2704021.
Sen CK, Khanna S, Babior BM, Hunt TK, Ellison EC, Roy S. Oxidant-induced vascular endothelial growth factor expression in human keratinocytes and cutaneous wound healing. J Biol Chem. 2002 Sep 6;277(36):33284-90. https://doi.org/10.1074/jbc.M203391200. Epub 2002 Jun 14. PMID: 12068011.
Bishop A. Role of oxygen in wound healing. J Wound Care. 2008 Sep;17(9):399-402. https://doi.org/10.12968/jowc.2008.17.9.30937. PMID: 18833899.
Toledo-Pereyra LH, Lopez-Neblina F, Toledo AH. Reactive oxygen species and molecular biology of ischemia/reperfusion. Ann Transplant. 2004;9(1):81-3. PMID: 15478900.
Willam C, Schindler R, Frei U, Eckardt KU. Increases in oxygen tension stimulate expression of ICAM-1 and VCAM-1 on human endothelial cells. Am J Physiol. 1999 Jun;276(6):H2044-52. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1999.276.6.H2044. PMID: 10362686.
Herrick SE, Sloan P, McGurk M, Freak L, McCollum CN, Ferguson MW. Sequential changes in histologic pattern and extracellular matrix deposition during the healing of chronic venous ulcers. Am J Pathol. 1992 Nov;141(5):1085-95. PMID: 1279979; PMCID: PMC1886678.
Oskeritzian CA. Mast Cells and Wound Healing. Adv Wound Care (New Rochelle). 2012 Feb;1(1):23-28. https://doi.org/10.1089/wound.2011.0357. PMID: 24527274; PMCID: PMC3623594.
Wulff BC, Wilgus TA. Mast cell activity in the healing wound: more than meets the eye? Exp Dermatol. 2013 Aug;22(8):507-10. https://doi.org/10.1111/exd.12169. Epub 2013 Jun 27. PMID: 23802591; PMCID: PMC3723719.
Zinovkin RA, Zamyatnin AA. Mitochondria-Targeted Drugs. Curr Mol Pharmacol. 2019;12(3):202-214. https://doi.org/10.2174/1874467212666181127151059. PMID: 30479224; PMCID: PMC6875871.
Kim HK, Han J. Mitochondria-Targeted Antioxidants for the Treatment of Cardiovascular Disorders. Adv Exp Med Biol. 2017;982:621-646. https://doi.org/10.1007/978-3-319-55330-6_32. PMID: 28551810.
Reddy AP, Reddy PH. Mitochondria-Targeted Molecules as Potential Drugs to Treat Patients With Alzheimer's Disease. Prog Mol Biol Transl Sci. 2017;146:173-201. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2016.12.010. Epub 2017 Feb 11. PMID: 28253985.
Dashdorj A, Jyothi KR, Lim S, Jo A, Nguyen MN, Ha J, Yoon KS, Kim HJ, Park JH, Murphy MP, Kim SS. Mitochondria-targeted antioxidant MitoQ ameliorates experimental mouse colitis by suppressing NLRP3 inflammasome-mediated inflammatory cytokines. BMC Med. 2013 Aug 6;11:178. https://doi.org/10.1186/1741-7015-11-178. PMID: 23915129; PMCID: PMC3750576.
Skulachev MV, Antonenko YN, Anisimov VN, Chernyak BV, Cherepanov DA, Chistyakov VA, Egorov MV, Kolosova NG, Korshunova GA, Lyamzaev KG, Plotnikov EY, Roginsky VA, Savchenko AY, Severina II, Severin FF, Shkurat TP, Tashlitsky VN, Shidlovsky KM, Vyssokikh MY, Zamyatnin AA Jr, Zorov DB, Skulachev VP. Mitochondrial-targeted plastoquinone derivatives. Effect on senescence and acute age-related pathologies. Curr Drug Targets. 2011 Jun;12(6):800-26. https://doi.org/10.2174/138945011795528859. PMID: 21269268.
Zinovkin R.A., Popova E.N., Pletjushkina O.Yu., Ilyinskaya O.P., Pisarev V.M., Chernyak B.V. Prospects for Drugs Based on the Mitochondria-Targeting Antioxidant SkQ1 in Treatment of Wounds with Impaired Healing. General Reanimatology. 2018;14(2):69-86. (In Russ.) https://doi.org/10.15360/1813-9779-2018-2-69-86
Demyanenko IA, Zakharova VV, Ilyinskaya OP, Vasilieva TV, Fedorov AV, Manskikh VN, Zinovkin RA, Pletjushkina OY, Chernyak BV, Skulachev VP, Popova EN. Mitochondria-Targeted Antioxidant SkQ1 Improves Dermal Wound Healing in Genetically Diabetic Mice. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:6408278. https://doi.org/10.1155/2017/6408278. Epub 2017 Jul 6. PMID: 28761623; PMCID: PMC5518517.
Wilkinson HN, Hardman MJ. Wound healing: cellular mechanisms and pathological outcomes. Open Biol. 2020 Sep;10(9):200223. https://doi.org/10.1098/rsob.200223. Epub 2020 Sep 30. PMID: 32993416; PMCID: PMC7536089.
Novo E. Parola M. Redox mechanisms in chronic wound healing and fibrogenesis in the liver. Tissue repair in fibrogenesis. 2008;5. https://doi .org/10.1186/1755-1536-1 -5
Рязанцева Л.Т. Ферменты-антиоксиданты: структурно-функциональные свойства и роль в регулировании метаболических процессов. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011;7(2):126-129. [Ryazantseva L.T. Antioxidant enzymes: structural and functional properties and role in the regulation of metabolic processes. Vestnik of Voronezh State Technical University. 2011;7(2):126-129. (In Russ)].
Zhao R, Liang H, Clarke E, Jackson C, Xue M. Inflammation in Chronic Wounds. Int J Mol Sci. 2016 Dec 11; 17(12):2085. https://doi.org/10.3390/ijms17122085. PMID: 27973441; PMCID: PMC5187885.

Еще

Статья научная