Учёные Сеченовского Университета объяснили роль селена в работе митохондрий

Специалисты Центра биоэлементологии и экологии человека Первого МГМУ имени И.М. Сеченова вместе с коллегами проанализировали данные о том, как селен влияет на работу митохондрий — клеточных структур, которые вырабатывают энергию. Результаты анализа показали, что селен действует не только как антиоксидант, но и участвует в обновлении митохондрий, помогая им восстанавливаться после токсических воздействий или недостатка кислорода. Об этом сообщили в пресс-службе Сеченовского Университета.

Митохондрии постоянно приспосабливаются к потребностям клетки: они могут сливаться, делиться, а при повреждении разрушаться и заменяться новыми. За удаление повреждённых органелл отвечает митофагия. Если баланс этих процессов нарушается, в клетке накапливаются повреждения и снижается выработка энергии, что создаёт условия для развития заболеваний. Авторы работы установили, что при дефиците селена система «контроля качества» митохондрий нарушается: процессы их обновления и своевременной утилизации подавляются, из-за чего клетка становится более уязвимой к неблагоприятным воздействиям.

Важную роль в поддержании баланса играют селенопротеины — специальные белки, содержащие селен. Анализ показал, что разные белки отвечают за разные этапы жизни митохондрий. Например, SELENOH участвует в регуляции их слияния, SELENOM помогает утилизировать повреждённые митохондрии, а SELENOO стимулирует образование новых органелл.

Директор Центра биоэлементологии и экологии человека Сеченовского Университета, доктор медицинских наук, профессор Анатолий Скальный отметил, что защитное действие селена традиционно связывают прежде всего с антиоксидантной защитой организма. Однако современные исследования показывают, что его роль шире. Селенсодержащие белки помогают клетке поддерживать работоспособность митохондрий, вовремя удалять повреждённые структуры и создавать новые. Понимание этих механизмов открывает путь к разработке новых методов защиты тканей при различных патологиях.

Отдельное внимание авторы уделили защитному действию селена при воздействии токсичных веществ и других повреждающих факторов. Эксперименты на клеточных культурах и лабораторных животных показали, что разные формы микроэлемента смягчают повреждение митохондрий, вызванное избытком тяжёлых металлов, фторидов, аммиака, микотоксинов и некоторых загрязнителей окружающей среды. В частности, в опытах на животных препараты селена уменьшали повреждение печени при воздействии кадмия, а в экспериментальных моделях ишемического инсульта помогали сохранить функции митохондрий и снизить повреждение тканей мозга.

Исследователи подчёркивают, что селен действует по-разному в зависимости от условий: он может как ускорять утилизацию повреждённых митохондрий, так и сдерживать этот процесс, если он становится чрезмерно активным. Имеет значение и форма микроэлемента. Неорганические формы в основном участвуют в образовании селенопротеинов, а органические соединения и наночастицы дополнительно оказывают антиоксидантное действие.

По мнению авторов, полученные данные открывают путь к новым методам защиты печени, почек, головного мозга и других органов от повреждений. Однако пока эти эффекты доказаны только в экспериментах на клетках и животных. Прежде чем применять их в клинической практике, учёным предстоит выяснить, работают ли такие механизмы у людей, а также определить наиболее эффективные формы и безопасные дозы селена. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и опубликована в журнале Chemico-Biological Interactions.