Mitochondrial reactive oxygen species and diseases

Abstract

Abstract. The aim of article is a focus on the sources of free radicals in the mitochondria and reactive oxygen species induced diseases. Mitochondria are the site of important biochemical pathways, including the tricarboxylic acid cycle and a part of the ureagenesis cycle, haem synthesis and regulation of Ca2+ concentration. Mitochondria have their own DNA and need to constantly repair and replace their components to function. Mitochondria, as the major ATP producer and the major reactive oxygen species (ROS) and antioxidant producer exert a crucial role within the cell metabolism. And mitochondria represent an important target for oxidative damage, which can lead to the death of mitochondria and cell, because damaged mitochondria produce increasingly more ROS. New scientific evidence indicates that regulating mitochondrial dynamics could prolong life-span and is beneficial for health because of preventing some diseases (cardiovascular, neurodegenerative, and kidney and liver disorders, aging-related diseases, metabolic syndrome, diabetes mellitus and others).

Резюме. Метою статті є зосередження уваги на джерелах вільних радикалів у мітохондріях та захворюваннях, спричинених дією активних форм кисню. У мітохондріях локалізовані важливі біохімічні шляхи, зокрема цикл трикарбонових кислот, частина циклу синтезу сечовини, синтезу гему та регуляція концентрації Ca2+. Мітохондрії мають власну ДНК і потребують постійного відновлення та заміни своїх компонентів, щоб функціонувати. Також вони – основні виробники АТФ, і водночас – генератори активних форм кисню (АФК), тому відіграють вирішальну роль у клітинному метаболізмі, та є важливою мішенню окисного пошкодження, яке може призвести до загибелі і мітохондрій, і клітини, оскільки пошкоджені мітохондрії продукуватимуть все більше АФК. Нові наукові дані свідчать про те, що регулювання динаміки мітохондрій може подовжити тривалість життя та здатне запобігати виникненню деяких хвороб (серцево-судинних, нейродегенеративних, ниркових та печінкових захворювань, вікових хвороб, метаболічного синдрому, цукрового діабету тощо).