Характерное для последнего времени возрождение старых теорий и постановка их на современные научные рельсы в значительной мере имеют отношение и к митохондриальной науке. Учитывая распространенное мнение, что митохондрия - это симбионт, имеющий древнее бактериальное происхождение, вполне могут подлежать пересмотру процессы, присущие митохондриальной физиологии (при сопоставлении этих процессов с возможным участием в них бактерий). При таком сопоставлении вместе с обсуждением роли микробиоты в патогенезе допустимо обсуждать роль «митобиоты» (можно ввести такой термин) как совокупности разных фенотипов митохондрий в организме, отражающих патологическое изменение генома митохондрий. При постановке знака равенства между митохондрией и бактерией можно найти сходство между митохондриальной и бактериальной теорией рака. Наличие термина «бактериальная инфекция» позволяет предположить «митохондриальную инфекцию», а митохондриальная (окислительная) теория старения может некоторым образом трансформироваться в «бактериальную теорию старения». Возможность существования таких процессов и данные, подтверждающие их наличие, обсуждаются в данном обзоре. Если такое сопоставление имеет право на существование, то гомеостаз «митобиоты» имеет такую же физиологическую значимость, как и гомеостаз микробиоты, усиленно обсуждающийся в последнее время.

Предполагается, что существует программируемая гибель не только внутриклеточных структур или клетки, но и органа, и организма. Современная классификация программ гибели клетки насчитывает 13 механистических типов программ самоликвидации. Если для некоторых типов механизм запуска и выполнения программы ликвидации клетки в основных чертах является выясненным, то для органа или организма причины и стадии процесса фатального отказа функционирования остаются неизвестными. Анализ возникновения смерти от необъяснимой внезапной остановки сердца или полиорганной недостаточности и других острых и хронических патологий приводит к выводу об особой роли митохондрий и окислительного стресса, активирующих иммунную систему. Обсуждаются возможные механизмы запуска митохондриями сигнального каскада гибели органов и организма, включающие в себя генерацию активных форм кислорода и молекулярные элементы митохондрий, опосредованные повреждением. Приводятся примеры индуцированной почечной недостаточностью гибели организма, в механизм которой вовлекаются программы, определяющиеся не самой почечной функцией, а некоторой гипотетической надсистемой, играющей ключевую роль в процессе физиологического затухания и прекращения жизнедеятельности. Приведены факты в пользу того, что такой надсистемой, определяющей гибель организма, может быть иммунная система, вовлеченная в митохондриальную сигнализацию.

Проанализировано влияние митохондриально адресованного антиоксиданта SkQR1 на гентамицин индуцированное повреждение почки и внутреннего уха. Выявлено, что SkQR1 уменьшает гибель клеток почечного эпителия и снижает развитие почечной недостаточности при действии гентамицина, а также уменьшает гибель животных; кроме того, потеря слуха, вызываемая гентамицином, уменьшается при лечении SkQR1. Сделан вывод, что митохондриально адресованные антиоксиданты, такие как SkQR1, представляют новое перспективное средство для предотвращения негативных последствий терапии антибиотиками.

Известно, что митохондриальная продукция активных форм кислорода нелинейно связана с митохондри- альнам мембранным потенциалом, причем особенно сильно она возрастает при его значениях >150 мВ. Тем самым, высокие значения мембранного потенциала крайне опасны, особенно при патологических состоя- ниях, сопровождающихся окислительным стрессом. Одним из путей предотвращения гиперполяризации митохондриальной мембраны является частичное разобщение окислительного фосфорилирования. Мы подтвердили полученные нами ранее данные, в частности то, что додецилродамин-19 (С12R1), проникаю- щий катион семейства SkQ, лишенный пластохиноновой группы, обладает свойствами разобщителя дыха- ния и фосфорилирования. Это делает С12R1 потенциальным средством для предотвращения патологий, обусловленных окислительным стрессом при гиперполяризации митохондрий. Как показали дальнейшие опыты, C12R1 обладает нефропротекторными свойствами при ишемии и реперфузии почки, а также при рабдомиолизе, снижая почечную недостаточность, выраженную в повышенном содержании креатинина и мочевины в крови. Такое же нефропротекторное воздействие оказывают малые дозы (275 нмоль/кг) клас- сического разобщителя 2,4-динитрофенола. Другой проникающий катион, не обладающий протонофорны- ми свойствами (SkQR4), не снижает почечную недостаточность. В опытах по моделированию ишемическо- го инсульта C12R1 не влиял на размер ишемического очага головного мозга, однако достоверно снижал уро- вень неврологического дефицита. Можно заключить, что положительные эффекты проникающих катио- нов-производных родамина-19 при патологиях почки и ишемии мозга могут быть частично опосредованы разобщением окисления и фосфорилирования.