Ключевые метаболомные и липидомные биомаркеры: как понять, здоровы ли ваши митохондрии?

Митохондрии — это энергетические «станции» наших клеток. Их здоровье напрямую влияет на уровень энергии, физическую выносливость, метаболизм и даже продолжительность жизни. Но как понять, что митохондрии начали давать сбой? Современные подходы, такие как метаболомика и липидомика, позволяют идентифицировать специфические биомаркеры и своевременно заметить нарушения.

Какие биомаркеры говорят о здоровье митохондрий?

Метаболомные биомаркеры:

1) Лактат и аланин

Повышенные уровни свидетельствуют о том, что митохондрии не справляются с окислением глюкозы и жиров, переключаясь на менее эффективный гликолиз (Sharma et al., 2021).

2) GDF-15 и ?-гидроксибутират

Индикаторы митохондриального стресса, особенно при митохондриальной энцефаломиопатии (MELAS). Их повышение сигнализирует о тяжёлой дисфункции митохондрий (Sharma et al., 2021).

3) Метаболиты пурина и пиримидина

Изменения этих метаболитов характерны для нейродегенеративных заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС), и отражают окислительный стресс (Veyrat-Durebex et al., 2019).

4) Производные карнитина (ацилкарнитины)

Повышение ацилкарнитинов сигнализирует о нарушении ?-окисления жирных кислот и недостаточной активности митохондрий в энергетическом обмене (Jarrell et al., 2020; LIPID MAPS).

5) Промежуточные продукты цикла Кребса (TCA)

Снижение цитрата и изоцитрата — маркёры проблем с окислительным фосфорилированием (OXPHOS) и энергоснабжением (Arnold et al., 2022).

6) 2-Гидроксимасляная кислота и аминокислоты: повышенный уровень 2-гидроксимасляной кислоты и некоторых аминокислот (например, глутамина, аланина) связан с дисфункцией митохондрий при хронических метаболических заболеваниях, включая ожирение и гипергликемию (Zhang & Lv, 2024).

7) N-лактоильные аминокислоты и ?-гидроксиацилкарнитины: N-лактоильные аминокислоты и ?-гидроксиацилкарнитины являются менее изученными метаболитами, которые коррелируют со стрессом, снижающим уровень НАДН, что является признаком дисфункции митохондрий (Sharma et al., 2021).

Липидомные биомаркеры:

1) Кардиолипин

Этот специфический митохондриальный липид критически важен для нормальной работы митохондрий. Истощение кардиолипина связано с диабетической кардиомиопатией и синдромом Барта (Han et al., 2005; Neto et al., 2023).

2) Фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин

Изменение уровней этих липидов указывает на изменения в составе мембран митохондрий и их дисфункцию (Hounoum et al., 2023; Castellaneta et al., 2024).

3) Церамиды (особенно VLC-церамиды)

Повышенные уровни связаны с диабетической кардиомиопатией и повреждением митохондрий, что может приводить к клеточной гибели и воспалению (Law et al., 2017).

4) Лизофосфатидилхолины (например, LPC (14:1))

Специфический биомаркер дефицита длинноцепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы (VLCADD). Его повышение связано с серьёзными нарушениями окисления жиров (Schwantje et al., 2024).

5) S-(3-гидроксиацил)цистеамины

Индикаторы дефицита длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназы (LCHADD), отражающие нарушение метаболизма жирных кислот (Schwantje et al., 2024).

Зачем вам это знать?

Используя метаболомные и липидомные биомаркеры, можно вовремя заметить ранние признаки дисфункции митохондрий. Чем раньше мы обнаруживаем эти изменения, тем эффективнее можно скорректировать питание, образ жизни и терапию для улучшения здоровья и профилактики серьёзных заболеваний.

Источник: vk.com

Комментарии: