Антиоксидантная «настройка» митохондрий защищает почки при пиелонефрите

Применение антиоксидантов, избирательно воздействующих на митохондрии, существенно повышает выживаемость крыс с острым пиелонефритом. Таков основной вывод исследования, опубликованного участниками российского проекта «Ионы Скулачева» в ведущем общенаучном издании США Proceedings of the National Academy of Sciences of USA (PNAS USA).

В ходе исследования ученые создали и запатентовали методику моделирования инфекционно-воспалительного процесса при пиелонефрите в культуре клеток почечных канальцев и клеток иммунной системы (нейтрофилов и моноцитов) с добавлением взвеси убитых болезнетворных бактерий или их компонентов. Эксперименты на этой модели показали, что после контакта с антигенами бактерий в иммунных клетках и клетках почечных канальцев резко повышается выработка активных форм кислорода в митохондриях. Это приводит к запуску процесса запрограммированной смерти клетки – апоптоза.

Добавление соединений с антиоксидантными свойствами, таких как Тролокс, SkQ1 и SkQR1, останавливало или замедляло самоуничтожение почечных клеток. SkQ1 и SkQR1 – вещества, созданные в рамках проекта «Ионы Скулачева» и способные избирательно проникать в митохондрии, нейтрализуя вырабатываемые в них активные формы кислорода. Тролокс – водорастворимый аналог витамина Е, созданный фармкомпанией Hoffman-LaRoche.

Концентрации SkQ1 и SkQR1, в которых эти соединения обеспечивали защиту клеток, были в 100 тысяч раз меньше, чем у Тролокса (10 наномоль для SkQ1 и SkQR1 против 100 микромоль для Тролокса).Затем были проведены эксперименты на лабораторных крысах, у которых острый пиелонефрит был спровоцирован введением в мочевые пути большого количества патогенных бактерий. При отсутствии лечения на 7 день эксперимента от сепсиса погибало около 80 процентов животных. Однако введение антиоксиданта SkQR1 сокращало смертность в несколько раз. При этом SkQR1 не обладал противомикробной активностью, то есть положительный эффект его применения не связан с подавлением роста болезнетворных микробов.

По словам руководителя исследования Дмитрия Зорова, полученные данные показывают важную роль окислительного стресса в патологических процессах, ведущих к гибели почечных клеток, разрушению почек, развитию сепсиса и смерти при пиелонефрите. В свою очередь, воздействие на митохондрии, являющиеся одним из главных источников активных форм кислорода, позволяет предотвратить окислительный стресс и таким образом защитить клетки почек. Методы лечения, основанные на применении митохондриально-направленных антиоксидантов, могут оказаться востребованными в тех случаях, когда использование антибиотиков при пиелонефрите ограничено из-за индивидуальной непереносимости, побочных эффектов, либо лекарственной устойчивости возбудителей инфекции, отмечает Зоров.