Jump to content

Կարդիոլիպին

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Կարդիոլիպին
Изображение химической структуры
Ընդհանուր քիմիական կառուցվածքը, որտեղ R1–R4-ը փոփոխական ճարպաթթվային շղթաներ են։
Ընդհանուր տեղեկություններ
Այլ անվանումներ1,3-bis(sn-3’-ֆոսֆատիդիլ)-sn-գլիցերոլ
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)

Կարդիոլիպին (IUPAC անվանումը՝ 1,3-bis(sn-3’-ֆոսֆատիդիլ)-sn-գլիցերոլ, որտեղ «sn»-ով նշվում է ստերեոսպեցիֆիկ համարակալումը)՝ միտոքոնդրիալ ներքին թաղանթի կարևոր բաղադրիչ, որտեղ այն կազմում է լիպիդների ընդհանուր կազմի մոտ 20%-ը։ Այն կարող է հայտնաբերվել նաև բակտերիաների մեծ մասի բջջաթաղանթներում։ «Կարդիոլիպին» անվանումը պայմանավորված է այս լիպիդի՝ առաջին անգամ կենդանիների սրտում հայտնաբերված լինելու փաստով։ Այն առաջին անգամ առանձնացվել է կովի սրտից, 1940-ականների սկզբին Մերի Ք. Փանգբորնի կողմից[1]։ Կաթնասունների, ինչպես նաև բույսերի բջիջներում[2][3], կարդիոլիպինը գրեթե բացառապես տեղակայված է միտոքոնդրիալ ներքին թաղանթում, որտեղ այն անհրաժեշտ է էներգետիկ նյութափոխանակությանը մասնակցող մի շարք ֆերմենտների օպտիմալ գործունեության համար։

Կառուցվածք

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Կարդիոլիպինը կենդանական հյուսվածքներում

Կարդիոլիպինը դիֆոսֆատիդիլգլիցերոլային լիպիդների տեսակ է: Ֆոսֆատիդաթթվի երկու մնացորդներ կենտրոնում միանում են գլիցերոլային հիմքին՝ ձևավորելով դիմերային կառուցվածք: Հետևաբար, այն ունի չորս ալկիլային խմբեր և կարող է կրել երկու բացասական լիցք: Քանի որ կարդիոլիպինի մոլեկուլում առկա են չորս տարբեր ալկիլային շղթաներ, այս մոլեկուլի կառուցվածքային բազմազանության հավանականությունը չափազանց մեծ է: Այնուամենայնիվ, կենդանական հյուսվածքների մեծ մասում կարդիոլիպինը պարունակում է 18-ածխածնային ալկիլային շղթաներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի 2 չհագեցած կապ[4]: Ենթադրվում է, որ (18:2)4 ացիլային շղթայի կոնֆիգուրացիան կարևոր կառուցվածքային նախապայման է կաթնասունների միտոքոնդրիումների ներքին թաղանթի սպիտակուցների նկատմամբ կարդիոլիպինի բարձր խնամակցության համար[5]: Այնուամենայնիվ, առանձնացված ֆերմենտային պատրաստուկների հետ կատարված հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ դրա կարևորությունը կարող է տատանվել՝ կախված հետազոտվող սպիտակուցից: In vitro փորձերը փաստել են, որ կարդիոլիպինը բարձր խնամակցություն ունի հատկապես թաղանթի կորացած հատվածների նկատմամբ[6]։

Քանի որ կարդիոլիպինի մոլեկուլում առկա է երկու ֆոսֆատային խումբ, դրանցից յուրաքանչյուրը կարող է միանալ մեկ պրոտոնի հետ: Չնայած մոլեկուլն ունի սիմետրիկ կառուցվածք, մեկ ֆոսֆատի իոնացումը տեղի է ունենում թթվայնության բոլորովին այլ մակարդակներում, ինչ երկուսի իոնացումը միասին՝ pK1 = 3 և pK2 > 7.5: Հետևաբար, բնականոն ֆիզիոլոգիական պայմաններում (երբ pH-ը մոտ է 7-ի), մոլեկուլը կարող է կրել միայն մեկ բացասական լիցք: Ֆոսֆատի վրա գտնվող հիդրոքսիլ խմբերը (–OH և –O−) ձևավորում են կայուն ներմոլեկուլային ջրածնային կապ գլիցերոլի հիդրոքսիլ խմբի հետ՝ այդպիսով ստեղծելով բիցիկլիկ կառուցվածք: Այս կառուցվածքը կարող է պահել մեկ պրոտոն, ինչը չափազանց կարևոր է օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացման գործընթացի համար:

Քանի որ գլխավոր խումբը ձևավորում է բավականին կոմպակտ բիցիկլիկ կառուցվածք, մոլեկուլի գլխիկի հատվածի մակերեսը բավականին փոքր է՝ համեմատած 4 ացիլային շղթաներից բաղկացած մեծ պոչային տիրույթի հետ: Հիմնվելով այս յուրահատուկ կառուցվածքի վրա՝ 1982 թվականին ներդրվեց միտոքոնդրիումային ֆլուորեսցենտային ինդիկատորը՝ նոնիլ ակրիդին նարնջագույնը (NAO)[7], որը կարդիոլիպինի հանդեպ խնամակցության շնորհիվ ավելի ուշ սկսեց օգտագործվել որպես միտոքոնդրիումների թիրախավորման միջոց:

NAO-ն ունի շատ մեծ գլխիկ և փոքր պոչ, ինչը լրացնում է կարդիոլիպինի փոքր գլխիկ-մեծ պոչ կառուցվածքին և դասավորվում նրա հետ՝ խիստ կարգավորված ձևով[8]: Հրապարակվել են մի քանի հետազոտություններ, որոնք օգտագործում են NAO-ն և՛ որպես միտոքոնդրիումների քանակական ինդիկատոր, և՛ որպես միտոքոնդրիումներում կարդիոլիպինի պարունակության ցուցիչ: Այնուամենայնիվ, NAO-ի վրա ազդում են ինչպես թաղանթային պոտենցիալը, այնպես էլ կարդիոլիպինի տարածական դասավորությունը[9][10][11], հետևաբար NAO-ի օգտագործումը անվնաս շնչող միտոքոնդրիումներում կարդիոլիպինի կամ միտոքոնդրիումների քանակական հետազոտությունների համար այդքան էլ նպատակահարմար չէ: Այդուհանդերձ, NAO-ն դեռևս հանդիսանում է կարդիոլիպինի պարունակության գնահատման պարզ մեթոդ:

Կարդիոլիպինի քանակական որոշման և հայտնաբերման մեթոդները

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կարդիոլիպինի տեսակների հայտնաբերումը, քանակական որոշումը և տեղակայման պարզումը արժեքավոր գործիք են միտոքոնդրիումային դիսֆունկցիան և մի շարք հիվանդությունների հիմքում ընկած պաթոֆիզիոլոգիական մեխանիզմները հետազոտելու համար: Կարդիոլիպինի քանակը որոշվում է հեղուկային քրոմատոգրաֆիայի միջոցով, որը սովորաբար համակցվում է զանգվածային սպեկտրոմետրիայի, զանգվածային սպեկտրոմետրիկ պատկերավորման, «shotgun» լիպիդոմիկայի, իոնների շարժունակության սպեկտրոմետրիայի, ֆլուորիմետրիայի և ռադիոակտիվ մակնշման հետ[12]: Հետևաբար, հետազոտության մեթոդի ընտրությունը կախված է փորձարարական խնդրից, մանրամասնության աստիճանից և պահանջվող զգայունությունից:

Նյութափոխանակություն և կատաբոլիզմ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Կարդիոլիպինի սինթեզը էուկարիոտներում

Նյութափոխանակություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էուկարիոտիկ ուղի

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էուկարիոտների մոտ, ինչպիսիք են խմորասնկերը, բույսերը և կենդանիները, սինթեզի գործընթացները, ըստ ընդունված տեսակետի, տեղի են ունենում միտոքոնդրիումներում: Առաջին փուլը գլիցերոլ-3-ֆոսֆատի ացիլացումն է՝ գլիցերոլ-3-ֆոսֆատ ացիլտրանսֆերազ ֆերմենտի միջոցով: Այնուհետև ացիլգլիցերոլ-3-ֆոսֆատը կարող է ևս մեկ անգամ ացիլացվել՝ ձևավորելով ֆոսֆատիդաթթու: Ցիտիդինդիֆոսֆատ-դիացիլգլիցերոլ սինթազ (CDS) ֆերմենտի օգնությամբ ֆոսֆատիդաթթուն վերափոխվում է ցիտիդինդիֆոսֆատ-դիացիլգլիցերոլի (ՑԴՖ-ԴԱԳ): Հաջորդ քայլը ՑԴՖ-ԴԱԳ-ի փոխարկումն է ֆոսֆատիդիլգլիցերոլ ֆոսֆատի (ՖԳՖ)՝ ֆոսֆատիդիլգլիցերոլ ֆոսֆատ սինթազ ֆերմենտի միջոցով, որին հաջորդում է դեֆոսֆորիլացումը PTPMT1-ի կողմից[13]՝ ձևավորելով ֆոսֆատիդիլգլիցերոլ: Վերջապես, ՑԴՖ-ԴԱԳ-ի մեկ մոլեկուլը միանում է ֆոսֆատիդիլգլիցերոլին՝ ձևավորելով կարդիոլիպինի մեկ մոլեկուլ. այս գործընթացը կատալիզվում է միտոքոնդրիումներում տեղակայված կարդիոլիպին սինթազ ֆերմենտով[2][3][14]։

Պրոկարիոտիկ ուղի

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պրոկարիոտների մոտ, ինչպիսիք են բակտերիաները, դիֆոսֆատիդիլգլիցերոլ սինթազը կատալիզում է մի ֆոսֆատիդիլային մնացորդի փոխանցումը մեկ ֆոսֆատիդիլգլիցերոլից մյուսի ազատ 3'-հիդրոքսիլ խմբին: Այս գործընթացն ուղեկցվում է գլիցերոլի մեկ մոլեկուլի անջատմամբ և իրականանում է ֆոսֆոլիպազ D-ի հետ կապ ունեցող ֆերմենտի ազդեցությամբ: Ֆիզիոլոգիական որոշ պայմաններում ֆերմենտը կարող է գործել հակառակ ուղղությամբ՝ հեռացնելով կարդիոլիպինը:

Կատաբոլիզմ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կարդիոլիպինի կատաբոլիզմը կարող է տեղի ունենալ ֆոսֆոլիպազ A₂-ով (PLA)՝ ճարպաթթվային ացիլային խմբերի հեռացման արդյունքում։ Միտոքոնդրիայում գտնվող ֆոսֆոլիպազ D-ն (PLD) հիդրոլիզում է կարդիոլիպինը՝ առաջացնելով ֆոսֆատիդաթթու[15]։

Գործառույթներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ագրեգացիոն կառուցվածքների կարգավորում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կարդիոլիպինի յուրահատուկ կառուցվածքի շնորհիվ pH-ի փոփոխությունը և երկվալենտ կատիոնների առկայությունը կարող են առաջացնել դրա կառուցվածքային փոփոխություն: Կարդիոլիպինը դրսևորում է ագրեգատային ձևերի մեծ բազմազանություն: Պարզվել է, որ Ca2+-ի կամ այլ երկվալենտ կատիոնների առկայության դեպքում կարող է ակտիվանալ կարդիոլիպինի կառուցվածքային անցումը լիպիդային երկշերտ փուլից հեքսագոնալ փուլի (La-HII)։ Ենթադրվում է, որ սա սերտ կապ ունի թաղանթների միաձուլման գործընթացի հետ[16]:

Էլեկտրոնների տրանսպորտային շղթան Համալիր IV-ում

Չորրորդային կառուցվածքի ապահովում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ցիտոքրոմ c օքսիդազ ֆերմենտը, որը հայտնի է նաև որպես Համալիր IV, միտոքոնդրիումներում և բակտերիաներում հայտնաբերվող տրանսմեմբրանային սպիտակուցային մեծ համալիր է: Այն շնչառական էլեկտրոնափոխադրիչ շղթայի վերջին ֆերմենտն է, որը տեղակայված է միտոքոնդրիումների ներքին թաղանթում կամ բակտերիալ թաղանթում: Այն ստանում է մեկական էլեկտրոն ցիտոքրոմ c-ի չորս մոլեկուլներից և փոխանցում դրանք թթվածնի մեկ մոլեկուլին՝ մոլեկուլային թթվածինը վերափոխելով ջրի երկու մոլեկուլի: Ցույց է տրվել, որ Համալիր IV-ին անհրաժեշտ են երկու կապված կարդիոլիպինի մոլեկուլներ՝ իր լիարժեք ֆերմենտային գործառույթը պահպանելու համար: Ցիտոքրոմ bc1-ը (Համալիր III) նույնպես կարդիոլիպինի կարիք ունի՝ իր չորրորդային կառուցվածքը և ֆունկցիոնալ դերը պահպանելու համար[17]: Օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացման համակարգի Համալիր V-ը նույնպես դրսևորում է բարձր խնամակցություն կարդիոլիպինի նկատմամբ՝ կապելով չորս մոլեկուլ կարդիոլիպին՝ Համալիր V-ի յուրաքանչյուր մոլեկուլի համար[18]:

Ապոպտոզի խթանման մեխանիզմը կարդիոլիպինի շնորհիվ

Ապոպտոզի խթանում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կարդիոլիպինի բաշխումը միտոքոնդրիումային արտաքին թաղանթում կհանգեցներ բջիջների ապոպտոզի, ինչի վկայությունն են ցիտոքրոմ c-ի անջատումը, կասպազ-8-ի ակտիվացումը, միտոքոնդրիումային արտաքին թաղանթի թափանցելիության խթանումը և NLRP3 ինֆլամասոմի ակտիվացումը[19]: Ապոպտոզի ժամանակ ցիտոքրոմ c-ն միտոքոնդրիումների միջթաղանթային տարածությունից արտազատվում է դեպի ցիտոզոլ: Այնուհետև այն կարող է կապվել էնդոպլազմային ցանցի վրա գտնվող IP3 ընկալիչին՝ խթանելով կալցիումի արտազատումը, ինչն իր հերթին առաջացնում է ցիտոքրոմ c-ի լրացուցիչ անջատում:Կալցիումի կոնցենտրացիայի՝ տոքսիկ մակարդակների հասնելը հանգեցնում է բջջի մահվան: Ենթադրվում է, որ ցիտոքրոմ c-ն դեր է խաղում ապոպտոզում՝ միտոքոնդրիումներից ապոպտոտիկ գործոնների արտազատման միջոցով[20]: Կարդիոլիպին-սպեցիֆիկ օքսիգենազը արտադրում է կարդիոլիպինի հիդրոպերօքսիդներ, որոնք կարող են հանգեցնել լիպիդի կոնֆորմացիոն փոփոխության: Օքսիդացված կարդիոլիպինը ներքին թաղանթից տեղափոխվում է արտաքին թաղանթ և այնուհետև նպաստում է թափանցելի ծակոտու ձևավորմանը, որի միջով էլ արտազատվում է ցիտոքրոմ c-ն:

Կարդիոլիպինը հանդիսանում է պրոտոնային պաշար՝ օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացման համար

Պրոտոնային պաշար՝ օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացման համար

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Համալիր IV-ի կողմից կատալիզվող օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացման գործընթացի ժամանակ մեծ քանակությամբ պրոտոններ են տեղափոխվում թաղանթի մի կողմից մյուսը, ինչն առաջացնում է pH-ի զգալի փոփոխություն: Ենթադրվում է, որ կարդիոլիպինը գործում է որպես պրոտոնային թակարդ միտոքոնդրիումային թաղանթների ներսում՝ այդպիսով խիստ տեղայնացնելով պրոտոնների պաշարը և նվազագույնի հասցնելով pH-ի փոփոխությունները միտոքոնդրիումների միջթաղանթային տարածությունում:

Այս գործառույթը պայմանավորված է կարդիոլիպինի յուրահատուկ կառուցվածքով: Ինչպես նշվեց վերևում, կարդիոկլիպինը կարող է պաշարել պրոտոնը բիցիկլիկ կառուցվածքի ներսում՝ միաժամանակ կրելով բացասական լիցք: Այսպիսով, այդ բիցիկլիկ կառուցվածքը կարող է ծառայել որպես էլեկտրոնային բուֆերային պահեստ՝ արձակելով կամ պաշարելով պրոտոնները թաղանթների մոտ pH-ը կայուն պահելու նպատակով[8]:

Այլ գործառույթներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  • Խոլեստերոլի փոխադրում միտոքոնդրիումի արտաքին թաղանթից ներքին թաղանթ
  • Ակտիվացնում է միտոքոնդրիումային խոլեստերինի կողմնային շղթայի ճեղքումը
  • Ապահովում է սպիտակուցների անցումը միտոքոնդրիալ մատրիքս
  • Հակամակարդիչ ազդեցություն
  • Կարգավորում է α-սինուկլեինը[21]․ այս գործընթացի խանգարումը համարվում է Պարկինսոնի հիվանդության առաջացման հնարավոր պատճառներից մեկը։

Կլինիկական նշանակություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նշանակալի ապացույցները կան կարդիոլիպինի խանգարված նյութափոխանակության և որոշ հիվանդությունների առաջացման կապի առկայության մասին: Այս ախտաբանական վիճակները ներառում են նյարդաբանական խանգարումներ, քաղցկեղ, ինչպես նաև սիրտ-անոթային և նյութափոխանակային խանգարումներ (ամբողջական ցանկը կարելի է գտնել[12] աղբյուրում): Քանի որ կարդիոլիպինի պրոֆիլի շեղումներով ուղեկցվող հիվանդությունների թիվը բավականին աճել է, որակական և քանակական ախտորոշման կիրառումը դարձել է անհրաժեշտություն:

Նյութափոխանակային հիվանդություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բարթի համախտանիշ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բարթի համախտանիշը հազվադեպ հանդիպող գենետիկական խանգարում է, որը հայտնաբերվել է 1970-ականներին՝ որպես մանկական մահացության պատճառ: Այն բնութագրվում է թաֆազինը կոդավորող գենի մուտացիայով. վերջինս կարդիոլիպինի կենսասինթեզին մասնակցող ֆերմենտ է: Թաֆազինը անփոխարինելի ֆերմենտ է էուկարիոտների մոտ կարդիոլիպինի սինթեզի համար և մասնակցում է կարդիոլիպինի ացիլային շղթաների վերակառուցմանը՝ տեղափոխելով լինոլաթթուն ֆոսֆատիդիլխոլինից դեպի մոնոլիզոկարդիոլիպին[22]: Թաֆազինի մուտացիան բերում է կարդիոլիպինի վերակառուցման խանգարման: Այնուամենայնիվ, թվում է, թե բջիջները փոխհատուցում են այդ դեֆիցիտը, և ԱԵՖ-ի արտադրությունը պահպանված է կամ նույնիսկ ավելի բարձր է[23]: Այս հատկանիշի նկատմամբ հետերոզիգոտ կանայք ախտահարված չեն: Այս հիվանդությամբ տառապողների մոտ միտոքոնդրիումները ոչ բնականոն են, այս պացիենտներին բնորոշ են կարդիոմիոպաթիան և ընդհանուր թուլությունը:

Մալոնային և մեթիլմալոնային համակցված ացիդուրիա (CMAMMA)

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մալոնային և մեթիլմալոնային համակցված ացիդուրիա (CMAMMA) նյութափոխանակային հիվանդության ժամանակ, որն առաջանում է ACSF3 ֆերմենտի անբավարարության պատճառով, դիտվում է բարդ լիպիդների կազմի փոփոխություն՝ ճարպաթթուների միտոքոնդրիումային սինթեզի (mtFAS) խաթարման հետևանքով. օրինակ՝ կարդիոլիպինների պարունակությունը խիստ բարձրացած է[24][25]:

Տանժերի հիվանդություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տանժերի հիվանդությունը նույնպես կապված է կարդիոլիպինի անոմալիաների հետ: Տանժերի հիվանդությունը բնութագրվում է արյան պլազմայում բարձր խտության լիպոպրոտեինների շատ ցածր մակարդակով, հյուսվածքներում խոլեստերինի էսթերների կուտակմամբ և սիրտ-անոթային հիվանդությունների զարգացման բարձր ռիսկով[26]: Ի տարբերություն Բարթի համախտանիշի՝ Տանժերի հիվանդությունը հիմնականում պայմանավորված է կարդիոլիպինի արտադրության ոչ բնականոն ակտիվացմամբ: Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ Տանժերի հիվանդության ժամանակ կարդիոլիպինի մակարդակը եռակիից հնգակի անգամ ավելանում է[27]: Քանի որ կարդիոլիպինի բարձր մակարդակը խթանում է խոլեստերինի օքսիդացումը, օքսիստերոլների ձևավորումը ակտիվացնում է խոլեստերինի արտահոսքը։ Այս գործընթացը կարող է գործել որպես «փախուստի մեխանիզմ»՝ բջջից ավելորդ խոլեստերինը հեռացնելու համար:

Պարկինսոնի և Այցհեյմերի հիվանդություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ենթադրվում է, որ օքսիդացիոն սթրեսը և լիպիդների պերօքսիդացումը նպաստող գործոններ են, որոնք հանգեցնում են նեյրոնների կորստի և միտոքոնդրիումային դիսֆունկցիայի Պարկինսոնի հիվանդության ժամանակ՝ սև նյութի շրջանում, և կարող են նշանակալի դեր խաղալ Ալցհեյմերի հիվանդության ախտածնության մեջ[28][29]։

Հայտնի է, որ տարիքի հետ ուղեղում կարդիոլիպինի պարունակությունը նվազում է[30], իսկ առնետների ուղեղի վրա վերջերս կատարված հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ դա հանդիսանում է ազատ ռադիկալների կողմից սթրեսի ենթարկված միտոքոնդրիումներում լիպիդների պերօքսիդացման հետևանք։ Մեկ այլ հետազոտություն ցույց է տալիս, որ կարդիոլիպինի կենսասինթեզի ուղին կարող է ընտրողաբար խաթարվել՝ առաջացնելով կարդիոլիպինի պարունակության 20% նվազում և կզամի փոփոխություն[31]։ Այն նաև կապված է էլեկտրոնների տրանսպորտային շղթայի I/III համալիրների համակցված ակտիվության 15% նվազման հետ, ինչը համարվում է կրիտիկական գործոն Պարկինսոնի հիվանդության զարգացման համար[32]։

Լյարդի ոչ ալկոհոլային ճարպային հիվանդություն և սրտային անբավարարություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Վերջերս հայտնի է դարձել, որ լյարդի ոչ ալկոհոլային ճարպային հիվանդության[33] և սրտային անբավարարության[34] ժամանակ միտոքոնդրիումային դիսֆունկցիայի ընթացքում նույնպես դիտվում են կարդիոլիպինի մակարդակի նվազում և ացիլային շղթայի կազմի փոփոխություն: Այնուամենայնիվ, կարդիոլիպինի դերը ծերացման և իշեմիկ/ռեպերֆուզիոն վնասվածքների գործընթացում դեռևս մնում է հակասական:

Շաքարային դիաբետ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Սրտային հիվանդությունները երկու անգամ ավելի հաճախ են հանդիպում շաքարային դիաբետ ունեցող անձանց շջրանում։ Դիաբետիկների շրջանում սիրտ-անոթային բարդություններն ի հայտ են գալիս ավելի վաղ տարիքում և հաճախ հանգեցնում են վաղաժամ մահվան՝ սրտի հիվանդությունները դարձնելով շաքարային դիաբետով տառապող մարդկանց մահացության հիմնական պատճառը: Պարզվել է, որ դիաբետի ամենավաղ փուլերում սրտում դիտվում է կարդիոլիպինի ցածր մակարդակ, ինչը հնարավոր է, որ պայմանավորված է լիպիդները մարսող (ճեղքող) ֆերմենտով, որն ավելի ակտիվ է դառնում դիաբետիկ սրտամկանում[35]:

Սիֆիլիս

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կովի սրտից ստացված կարդիոլիպինն օգտագործվում է որպես անտիգեն՝ սիֆիլիսի ախտորոշման Վասերմանի փորձի մեջ: Հակակարդիոլիպինային հակամարմինների մակարդակը կարող է բարձրանալ նաև բազմաթիվ այլ վիճակների դեպքում, ներառյալ համակարգային կարմիր գայլախտը, մալարիան և տուբերկուլյոզը, ուստի այս թեստը յուրահատուկ չէ:

ՄԻԱՎ-1

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մարդու իմունային անբավարարության վիրուս-1-ով աշխարհում վարակվել է ավելի քան 60 միլիոն մարդ։ ՄԻԱՎ-1-ի թաղանթային գլիկոպրոտեինը պարունակում է առնվազն չորս հատված՝ չեզոքացնող հակամարմինների համար։ Այս տիրույթներից մասնավորապես թաղանթին մոտ գտնվող շրջանը (MPR) հատկապես գրավիչ է հակամարմինների համար, քանի որ այն հեշտացնում է վիրուսի մուտքը T-բջիջներ և բարձր մակարդակով պահպանված է վիրուսային տարբեր շտամների մոտ[36]։ Այնուամենայնիվ, պարզվել է, որ երկու հակամարմիններ՝ ուղղված MPR-ում 2F5-ի և 4E10-ի դեմ, փոխազդում եննաև սեփական հակածինների՝ այդ թվում կարդիոլիպինի հետ։ Հետևաբար, դժվար է պատվաստման միջոցով խթանել նման հակամարմինների առաջացումը[37]։

Քաղցկեղ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Օտտո Հայնրիխ Վարբուրգն առաջինն էր, ով առաջ քաշեց այն վարկածը, որ քաղցկեղն առաջանում է միտոքոնդրիումային շնչառության անդառնալի վնասման հետևանքով, սակայն այդ վնասվածքի կառուցվածքային հիմքը մնում էր անորոշ: Քանի որ կարդիոլիպինը կարևորագույն ֆոսֆոլիպիդ է, որը հանդիպում է բացառապես միտոքոնդրիումային ներքին թաղանթում և էական նշանակություն ունի միտոքոնդրիումների գործառույթների պահպանման համար, ենթադրվում է, որ կարդիոլիպինի ոչ բնականոն գործառույթը կարող է խաթարել միտոքոնդրիումային ֆունկցիան և բջջի էներգետիկ փոխանակությունը: 2008 թվականին մկների ուղեղի ուռուցքների վերաբերյալ հրապարակված հետազոտությունը[38], որը պաշտպանում էր Վարբուրգի քաղցկեղի տեսությունը, ցույց է տալիս կարդիոլիպինի պարունակության կամ կազմի զգալի շեղումներ բոլոր տեսակի ուռուցքներում:

Հակաֆոսֆոլիպիդային համախտանիշ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հակակարդիոլիպինային հակամարմիններ ունեցող պացիենտների մոտ (հակաֆոսֆոլիպիդային համախտանիշ) կարող են դիտվել կրկնվող թրոմբոզային երևույթներ նույնիսկ վաղ տարիքում՝ պատանեկության միջին կամ ուշ շրջանում: Այս երևույթները կարող են տեղի ունենալ այնպիսի անոթներում, որտեղ թրոմբոզները համեմատաբար հազվադեպ են հանդիպում, օրինակ՝ լյարդի կամ երիկամային երակներում: Այս հակամարմինները սովորաբար հայտնաբերվում են կրկնվող ինքնաբերական վիժումներ ունեցող երիտասարդ կանանց մոտ: Հակակարդիոլիպինով պայմանավորված աուտոիմուն հիվանդության ժամանակ իմուն ճանաչման գործընթացը կախված է կարդիոլիպինի՝ ապոլիպոպրոտեին H-ի հետ կապված լինելուց[39]:

Այլ հակա-կարդիոլիպինային հիվանդություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Քրոնիկ հոգնածության համախտանիշ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Քրոնիկ հոգնածության համախտանիշը (ՔՀՀ) հյուծող հիվանդություն է, որի պատճառն անհայտ է և որը հաճախ հաջորդում է սուր վիրուսային վարակներին: Համաձայն մի հետազոտության՝ ՔՀՀ-ով տառապող պացիենտների 95%-ն ունի հակակարդիոլիպինային հակամարմիններ[40]:

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  1. ↑ Pangborn MC (1942). «Isolation and purification of a serologically active phospholipid from beef heart». Journal of Biological Chemistry. 143: 247–256. doi:10.1016/S0021-9258(18)72683-5.
  2. 1 2 Nowicki M, Müller F, Frentzen M (2005 թ․ ապրիլ). «Cardiolipin synthase of Arabidopsis thaliana». FEBS Letters. 579 (10): 2161–2165. Bibcode:2005FEBSL.579.2161N. doi:10.1016/j.febslet.2005.03.007. PMID 15811335. S2CID 21937549.
  3. 1 2 Nowicki M (2006). Characterization of the Cardiolipin Synthase from Arabidopsis thaliana (Ph.D. thesis). RWTH-Aachen University. Արխիվացված է օրիգինալից 2011-10-05-ին. Վերցված է 2011-07-11-ին.
  4. ↑ Schlame M, Brody S, Hostetler KY (1993 թ․ մարտ). «Mitochondrial cardiolipin in diverse eukaryotes. Comparison of biosynthetic reactions and molecular acyl species». European Journal of Biochemistry. 212 (3): 727–735. doi:10.1111/j.1432-1033.1993.tb17711.x. PMID 8385010.(չաշխատող հղում)
  5. ↑ Schlame M, Horvàth L, Vìgh L (1990 թ․ հունվար). «Relationship between lipid saturation and lipid-protein interaction in liver mitochondria modified by catalytic hydrogenation with reference to cardiolipin molecular species». The Biochemical Journal. 265 (1): 79–85. doi:10.1042/bj2650079. PMC 1136616. PMID 2154183.
  6. ↑ Beltrán-Heredia E, Tsai FC, Salinas-Almaguer S, Cao FJ, Bassereau P, Monroy F (2019-06-20). «Membrane curvature induces cardiolipin sorting». Communications Biology. 2 (1) 225. doi:10.1038/s42003-019-0471-x. PMC 6586900. PMID 31240263.
  7. ↑ Erbrich U, Naujok A, Petschel K, Zimmermann HW (1982). «[The fluorescent staining of mitochondria in living HeLa- and LM-cells with new acridine dyes (author's transl)]». Histochemistry. 74 (1): 1–7. doi:10.1007/BF00495046. PMID 7085344. S2CID 19343056.
  8. 1 2 Haines TH, Dencher NA (2002 թ․ սեպտեմբեր). «Cardiolipin: a proton trap for oxidative phosphorylation». FEBS Letters. 528 (1–3): 35–39. Bibcode:2002FEBSL.528...35H. doi:10.1016/S0014-5793(02)03292-1. PMID 12297275. S2CID 39841617.
  9. ↑ Garcia Fernandez MI, Ceccarelli D, Muscatello U (2004 թ․ մայիս). «Use of the fluorescent dye 10-N-nonyl acridine orange in quantitative and location assays of cardiolipin: a study on different experimental models». Analytical Biochemistry. 328 (2): 174–180. doi:10.1016/j.ab.2004.01.020. hdl:11380/305540. PMID 15113694.
  10. ↑ Jacobson J, Duchen MR, Heales SJ (2002 թ․ հուլիս). «Intracellular distribution of the fluorescent dye nonyl acridine orange responds to the mitochondrial membrane potential: implications for assays of cardiolipin and mitochondrial mass». Journal of Neurochemistry. 82 (2): 224–233. doi:10.1046/j.1471-4159.2002.00945.x. PMID 12124423. S2CID 25487049.
  11. ↑ Keij JF, Bell-Prince C, Steinkamp JA (2000 թ․ մարտ). «Staining of mitochondrial membranes with 10-nonyl acridine orange, MitoFluor Green, and MitoTracker Green is affected by mitochondrial membrane potential altering drugs». Cytometry. 39 (3): 203–210. doi:10.1002/(SICI)1097-0320(20000301)39:3<203::AID-CYTO5>3.0.CO;2-Z. PMID 10685077.
  12. 1 2 Bautista JS, Falabella M, Flannery PJ, Hanna MG, Heales SJ, Pope SA, Pitceathly RD (2022 թ․ դեկտեմբեր). «Advances in methods to analyse cardiolipin and their clinical applications». Trends in Analytical Chemistry. 157 116808. doi:10.1016/j.trac.2022.116808. PMC 7614147. PMID 36751553. S2CID 253211400.
  13. ↑ Zhang J, Guan Z, Murphy AN, Wiley SE, Perkins GA, Worby CA, և այլք: (2011 թ․ հունիս). «Mitochondrial phosphatase PTPMT1 is essential for cardiolipin biosynthesis». Cell Metabolism. 13 (6): 690–700. doi:10.1016/j.cmet.2011.04.007. PMC 3119201. PMID 21641550.
  14. ↑ Houtkooper RH, Vaz FM (2008 թ․ օգոստոս). «Cardiolipin, the heart of mitochondrial metabolism». Cellular and Molecular Life Sciences. 65 (16): 2493–2506. doi:10.1007/s00018-008-8030-5. PMC 11131844. PMID 18425414. S2CID 33856581. {{cite journal}}: Check |pmc= value (օգնություն)
  15. ↑ Cevc G (1993-08-02). Phospholipids handbook. CRC Press. էջեր 783. ISBN 978-0-8247-9050-9.
  16. ↑ Ortiz A, Killian JA, Verkleij AJ, Wilschut J (1999 թ․ հոկտեմբեր). «Membrane fusion and the lamellar-to-inverted-hexagonal phase transition in cardiolipin vesicle systems induced by divalent cations». Biophysical Journal. 77 (4): 2003–2014. Bibcode:1999BpJ....77.2003O. doi:10.1016/S0006-3495(99)77041-4. PMC 1300481. PMID 10512820.
  17. ↑ Gomez B, Robinson NC (1999 թ․ հուլիս). «Phospholipase digestion of bound cardiolipin reversibly inactivates bovine cytochrome bc1». Biochemistry. 38 (28): 9031–9038. doi:10.1021/bi990603r. PMID 10413476.
  18. ↑ Eble KS, Coleman WB, Hantgan RR, Cunningham CC (1990 թ․ նոյեմբեր). «Tightly associated cardiolipin in the bovine heart mitochondrial ATP synthase as analyzed by 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy». The Journal of Biological Chemistry. 265 (32): 19434–19440. doi:10.1016/S0021-9258(17)45391-9. PMID 2147180.
  19. ↑ Paradies G, Petrosillo G, Paradies V, Ruggiero FM (2009 թ․ հունիս). «Role of cardiolipin peroxidation and Ca2+ in mitochondrial dysfunction and disease». Cell Calcium. 45 (6): 643–650. doi:10.1016/j.ceca.2009.03.012. PMID 19368971.
  20. ↑ Belikova NA, Vladimirov YA, Osipov AN, Kapralov AA, Tyurin VA, Potapovich MV, և այլք: (2006 թ․ ապրիլ). «Peroxidase activity and structural transitions of cytochrome c bound to cardiolipin-containing membranes». Biochemistry. 45 (15): 4998–5009. doi:10.1021/bi0525573. PMC 2527545. PMID 16605268.
  21. ↑ Ryan T, Bamm VV, Stykel MG, Coackley CL, Humphries KM, Jamieson-Williams R, և այլք: (2018 թ․ փետրվար). «Cardiolipin exposure on the outer mitochondrial membrane modulates α-synuclein». Nature Communications (անգլերեն). 9 (1) 817. Bibcode:2018NatCo...9..817R. doi:10.1038/s41467-018-03241-9. PMC 5827019. PMID 29483518.
  22. ↑ Xu Y, Malhotra A, Ren M, Schlame M (2006 թ․ դեկտեմբեր). «The enzymatic function of tafazzin». The Journal of Biological Chemistry. 281 (51): 39217–39224. doi:10.1074/jbc.M606100200. PMID 17082194.
  23. ↑ Gonzalvez F, D'Aurelio M, Boutant M, Moustapha A, Puech JP, Landes T, և այլք: (2013 թ․ օգոստոս). «Barth syndrome: cellular compensation of mitochondrial dysfunction and apoptosis inhibition due to changes in cardiolipin remodeling linked to tafazzin (TAZ) gene mutation». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1832 (8): 1194–1206. doi:10.1016/j.bbadis.2013.03.005. PMID 23523468.
  24. ↑ Wehbe Z, Behringer S, Alatibi K, Watkins D, Rosenblatt D, Spiekerkoetter U, Tucci S (2019 թ․ նոյեմբեր). «The emerging role of the mitochondrial fatty-acid synthase (mtFASII) in the regulation of energy metabolism». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1864 (11): 1629–1643. doi:10.1016/j.bbalip.2019.07.012. PMID 31376476. S2CID 199404906.
  25. ↑ Tucci S (2020 թ․ հունվար). «Brain metabolism and neurological symptoms in combined malonic and methylmalonic aciduria». Orphanet Journal of Rare Diseases. 15 (1) 27. doi:10.1186/s13023-020-1299-7. PMC 6977288. PMID 31969167.
  26. ↑ Oram JF (2000 թ․ դեկտեմբեր). «Tangier disease and ABCA1». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1529 (1–3): 321–330. doi:10.1016/S1388-1981(00)00157-8. PMID 11111099.
  27. ↑ Fobker M, Voss R, Reinecke H, Crone C, Assmann G, Walter M (2001 թ․ հուլիս). «Accumulation of cardiolipin and lysocardiolipin in fibroblasts from Tangier disease subjects». FEBS Letters. 500 (3): 157–162. Bibcode:2001FEBSL.500..157F. doi:10.1016/S0014-5793(01)02578-9. PMID 11445077. S2CID 38288370.
  28. ↑ Beal MF (2003 թ․ հունիս). «Mitochondria, oxidative damage, and inflammation in Parkinson's disease». Annals of the New York Academy of Sciences. 991 (1): 120–131. Bibcode:2003NYASA.991..120B. doi:10.1111/j.1749-6632.2003.tb07470.x. PMID 12846981. S2CID 40813166.
  29. ↑ Jenner P (1991). «Oxidative stress in Parkinson's disease». Annals of Neurology. 53 (Suppl 3): 6–15. doi:10.1002/ana.10483. PMID 12666096. S2CID 29915368.
  30. ↑ Ruggiero FM, Cafagna F, Petruzzella V, Gadaleta MN, Quagliariello E (1992 թ․ օգոստոս). «Lipid composition in synaptic and nonsynaptic mitochondria from rat brains and effect of aging». Journal of Neurochemistry. 59 (2): 487–491. doi:10.1111/j.1471-4159.1992.tb09396.x. PMID 1629722. S2CID 31136956.
  31. ↑ Ellis CE, Murphy EJ, Mitchell DC, Golovko MY, Scaglia F, Barceló-Coblijn GC, Nussbaum RL (2005 թ․ նոյեմբեր). «Mitochondrial lipid abnormality and electron transport chain impairment in mice lacking alpha-synuclein». Molecular and Cellular Biology. 25 (22): 10190–10201. doi:10.1128/MCB.25.22.10190-10201.2005. PMC 1280279. PMID 16260631.
  32. ↑ Dawson TM, Dawson VL (2003 թ․ հոկտեմբեր). «Molecular pathways of neurodegeneration in Parkinson's disease». Science. 302 (5646): 819–822. Bibcode:2003Sci...302..819D. doi:10.1126/science.1087753. PMID 14593166. S2CID 35486083.
  33. ↑ Petrosillo G, Portincasa P, Grattagliano I, Casanova G, Matera M, Ruggiero FM, և այլք: (2007 թ․ հոկտեմբեր). «Mitochondrial dysfunction in rat with nonalcoholic fatty liver Involvement of complex I, reactive oxygen species and cardiolipin». Biochimica et Biophysica Acta. 1767 (10): 1260–1267. doi:10.1016/j.bbabio.2007.07.011. PMID 17900521.
  34. ↑ Sparagna GC, Chicco AJ, Murphy RC, Bristow MR, Johnson CA, Rees ML, և այլք: (2007 թ․ հուլիս). «Loss of cardiac tetralinoleoyl cardiolipin in human and experimental heart failure». Journal of Lipid Research. 48 (7): 1559–1570. doi:10.1194/jlr.M600551-JLR200. PMID 17426348.
  35. ↑ Han X, Yang J, Yang K, Zhao Z, Abendschein DR, Gross RW (2007 թ․ մայիս). «Alterations in myocardial cardiolipin content and composition occur at the very earliest stages of diabetes: a shotgun lipidomics study». Biochemistry. 46 (21): 6417–6428. doi:10.1021/bi7004015. PMC 2139909. PMID 17487985.
  36. ↑ Nabel GJ (2005 թ․ հունիս). «Immunology. Close to the edge: neutralizing the HIV-1 envelope». Science. 308 (5730): 1878–1879. doi:10.1126/science.1114854. PMID 15976295. S2CID 27891438.
  37. ↑ Binley JM, Wrin T, Korber B, Zwick MB, Wang M, Chappey C, և այլք: (2004 թ․ դեկտեմբեր). «Comprehensive cross-clade neutralization analysis of a panel of anti-human immunodeficiency virus type 1 monoclonal antibodies». Journal of Virology. 78 (23): 13232–13252. doi:10.1128/JVI.78.23.13232-13252.2004. PMC 524984. PMID 15542675.
  38. ↑ Kiebish MA, Han X, Cheng H, Chuang JH, Seyfried TN (2008 թ․ դեկտեմբեր). «Cardiolipin and electron transport chain abnormalities in mouse brain tumor mitochondria: lipidomic evidence supporting the Warburg theory of cancer». Journal of Lipid Research. 49 (12): 2545–2556. doi:10.1194/jlr.M800319-JLR200. PMC 2582368. PMID 18703489.
  39. ↑ McNeil HP, Simpson RJ, Chesterman CN, Krilis SA (1990 թ․ հունիս). «Anti-phospholipid antibodies are directed against a complex antigen that includes a lipid-binding inhibitor of coagulation: beta 2-glycoprotein I (apolipoprotein H)». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (11): 4120–4124. Bibcode:1990PNAS...87.4120M. doi:10.1073/pnas.87.11.4120. PMC 54059. PMID 2349221.
  40. ↑ Hokama Y, Campora CE, Hara C, Kuribayashi T, Le Huynh D, Yabusaki K (2009). «Anticardiolipin antibodies in the sera of patients with diagnosed chronic fatigue syndrome». Journal of Clinical Laboratory Analysis. 23 (4): 210–212. doi:10.1002/jcla.20325. PMC 6649060. PMID 19623655.
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Կարդիոլիպին&oldid=10703263» էջից