Митохондрии — это органеллы, обычно считающиеся главными «энергетическими станциями» клетки, однако их функции и влияние на здоровье человека выходят далеко за пределы простой выработки энергии. За последние десятилетия знания о митохондриях значительно расширились, и сегодня мы понимаем их сложные роли в регуляции жизнедеятельности клеток, а также их связь с оксидативным стрессом.

На заре XXI века митохондрии рассматривались исключительно как структуры, производящие энергию. Тем не менее, исследователи выявили более 20 регулирующих функций, которые выполняют митохондрии, что подтверждает их критическое значение для клеточного здоровья и заболеваний. Эти органеллы обеспечивают не только выработку АТФ (аденозинтрифосфата), но и участвуют в метаболизме, апоптозе (программированной клеточной смерти), регуляции клеточного цикла, а также в поддержании клеточного гомеостаза.

Мы находимся в завершающей стадии так называемой второй митохондриальной революции, когда исследуются их многочисленные функции и важность для организма. Результаты показывают, что многие проблемы со здоровьем связаны с нарушением функционирования митохондрий и их взаимодействием с другими клеточными структурами.

Каждая клетка в организме насыщена митохондриями; это сообщество органелл называется митохондриальным пулом. Взаимодействие митохондрий между собой является основой здоровья или болезни клетки. Взаимодействие митохондрий с ядром клетки — это также важный аспект, однако оно рассматривается как второстепенное в контексте общего клеточного функционала.

Каждый день наш организм обрабатывает около 11 тысяч литров кислорода, значительная доля которого используется именно митохондриями. Кислород окисляет продукты, полученные с пищей, и таким образом помогает вырабатывать энергию. Однако в процессе этого окисления в митохондриях возникают активные формы кислорода (АФК).

Первый и третий ферментные комплексы митохондрий играют ключевую роль в образовании АФК. Первый комплекс продуцирует АФК при избытке углеводов, тогда как третий комплекс — в условиях субклеточной гипоксии.

Ранее АФК считали главными виновниками различных заболеваний, поскольку они влияют на развитие оксидативного стресса. Однако в последние годы ученые пересмотрели эту точку зрения. Линейная причинно-следственная связь между уровнем АФК и обострением заболеваний оказалась более сложной, чем предполагалось. Новые исследования показывают, что АФК могут играть как негативную, так и положительную роль в клеточной физиологии, включая участие в клеточной сигнализации и регуляции адаптивного ответа на стресс.

Митохондрии — важные компоненты клеток, отвечающие не только за выработку энергии, но и за множество других функций, регулирующих здоровье человека. Исследование их роли и взаимодействий в контексте оксидативного стресса открывает новые перспективы в понимании причин и механизмов развития различных заболеваний. В связи с этим, поддержание здоровья митохондрий и правильное управление оксидативным стрессом становятся актуальными задачами в области медицины и науки о здоровье.