Липофусцин
Липофусцин – это название мелких желто-коричневого пигмента, гранул 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
[ редактировать ]
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] Также считается, что липофусцин состоит из окисленных белков (30–70%), а также липидов (20–50%). [5] Это разновидность липохрома. [6] и специально расположен 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, поскольку сомнительно, является ли индуцированный лейпептином материал истинным липофусцином. [8] [9] Существуют доказательства того, что «настоящий липофусцин» не разлагается in vitro ; [10] [11] [12] сохраняется ли это in vivo неясно, в течение более длительных периодов времени.
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 бис соли -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
[ редактировать ]
Накопление липофусцина в глазах является основным фактором риска дегенерации желтого пятна , дегенеративного заболевания. [15] и болезнь Штаргардта , наследственная ювенильная форма дегенерации желтого пятна.
В периферической нервной системе наблюдается аномальное накопление липофусцина, известное как липофусциноз. [1] связан с семейством нейродегенеративных заболеваний — нейрональными цероидными липофусцинозами , наиболее частым из них является болезнь Баттена .
Также к патологическому накоплению липофусцина причастны болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона , боковой амиотрофический склероз , некоторые лизосомальные заболевания , акромегалия , денервационная атрофия , липидная миопатия , хроническая обструктивная болезнь легких , [16] и центронуклеарная миопатия . 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
[ редактировать ]Ограничение калорий , [4] витамин Е , [4] а повышенное содержание глутатиона , по-видимому, снижает или останавливает 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 ссылка ] Этот метод также используется для лечения кожи для удаления татуировок , пятен 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 макулярной дегенерации 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
[ редактировать ]Количественное определение липофусцина используется для определения возраста различных ракообразных, таких как омары и лангусты . [26] [27] ежегодные приросты ушных костей или отолитов Поскольку у этих животных отсутствуют костные части, их нельзя состарить так же, как костистых рыб, у которых обычно используются . 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 животных, пойманных в дикой природе, с кривыми накопления, полученными от животных, выращенных в аквариумах.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Альбертс, Дэниел Альберт (2012). Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда (32-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс/Эльзевир. п. 1062. ИСБН 978-1-4160-6257-8 .
- ^ «Медицинское определение ЛИПОФУСЦИНА» . www.merriam-webster.com .
- ^ Янг Б., Лоу Дж.С., Стивенс А., Хит Дж.В. Функциональная гистология Уитера: текст и атлас. 6-е изд. Эльзевир
- ^ Jump up to: а б с Крис Гоглер, « Липофусцин, архивировано 15 июля 2007 г. в Wayback Machine », Журнал Stanislaus Journal of Biochemical Reviews, май 1997 г.
- ^ Двойной, 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 . ПМИД 18278576 . S2CID 6833509 .
- ^ «липохром» , The Free Dictionary , дата обращения 18 февраля 2021 г.
- ^ 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 .
- ^ Терман, Алексей; Бранк, Ульф Т. (1999). «Выводится ли липофусцин из клеток?» . Исследовательская офтальмология и визуальная наука . 40 (10): 2463–2464. ПМИД 10476822 .
- ^ Дэвис, Саллианна; Эллис, Стивен (1999). «Оборот липофусцина» . Исследовательская офтальмология и визуальная наука . 40 (8): 1887–1888. ПМИД 10393067 .
- ^ 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 . ПМИД 9541135 . S2CID 34448638 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ 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 . ПМИД 9818731 . S2CID 44822239 .
- ^ 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 .
- ^ 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 . ПМИД 10412977 . S2CID 18605680 .
- ^ Маеда А., Маеда Т., Гольчак М., Пальчевски К. (сентябрь 2008 г.). «Ретинопатия у мышей, вызванная нарушением клиренса полностью транс-ретиналя» . Журнал биологической химии . 283 (39): 26684–93. дои : 10.1074/jbc.M804505200 . ПМЦ 2546559 . ПМИД 18658157 .
- ^ Джон Лейси, « Harvard Medical подписывает соглашение с Merck о разработке потенциальной терапии дегенерации желтого пятна », 23 мая 2006 г.
- ^ Жоаким 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 . ПМИД 11870715 . S2CID 22309073 .
- ^ 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 : 2019НатСР...9.3304К . дои : 10.1038/s41598-019-40250-0 . ISSN 2045-2322 . ПМК 6397159 . ПМИД 30824797 .
- ^ Паула-Барбоса, М.; и др. (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. дои : 10.1111/j.1530-0277.1991.tb00610.x . ПМИД 1755517 .
- ^ 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 . ПМИД 6416880 . S2CID 29129359 .
- ^ 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.
- ^ 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 .
- ^ 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 . ПМИД 3361965 . S2CID 45595812 .
- ^ 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 . ПМИД 23325575 . S2CID 39360837 .
- ^ 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 . ПМИД 22244091 . S2CID 22829613 .
- ^ «ЕС/3/13/1208» . 17 сентября 2018 года . Проверено 1 июня 2021 г.
- ^ 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 .
- ^ 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, обитающего во Флориде» . Биологический вестник . 213 (1): 55–66. дои : 10.2307/25066618 . JSTOR 25066618 . ПМИД 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
[ редактировать ]- Терман А, Бранк У (2004). «Липофусцин». Int J Biochem Cell Biol . 36 (8): 1400–4. doi : 10.1016/j.biocel.2003.08.009 . ПМИД 15147719 .
- Гистология на сайте Neuro.wustl.edu
- Гистологическое изображение: 20301loa - Система обучения гистологии в Бостонском университете.
- Уничтожение липофусцина и уничтожение рака, FightAging.org
- Несфокусированные импульсные лазеры избирательно разрушают липофусцин, AcceleratingFuture.com
- Липофусцин