Системные исследования 7 антиоксидантов, участвующие или предположительно благоприятные у детей и взрослых с митохондриальными болезнями, показали, что, по крайней мере, два соединения нуждаются в дальнейшей оценке в клинических испытаниях. Митохондриальные болезни характеризуются часто тяжелыми, прогрессирующими мультисистемными энергетическими недостатками, которые могут быть результатом мутаций в приблизительно 300 разных генах. Эти нарушения часто не имеют эффективного лечения.

"Мы искали терапевтических кандидатов для преклинических моделей -- лаб. животных и клеток человека -- чтобы выявить наилучший потенциал, пригодный для клинических испытаний," говорит Marni J. Falk.

Митохондриальные болезни чрезвычайно вариабельны и могут затрагивать потенциально любой орган тела. В отсутствие эффективного лечения многие пациенты принимают витамины и добавки, основываясь на "эмпирическом" опыте, исходя из предположения, что некоторые из них благоприятны для измененного у них метаболизма. К сожалению, большинство из этих соединений сегодня не урегулированы, не стандартизированы и не тестированы и не были сравнены с др., чтобы определить, какое соединение наиболее надежно, мощно и эффективно для данного типа митохондриальной болезни.

В новом исследовании были оценены 7 антиоксидантных соединения на дыух микроскопических животных моделях митохондриальных болезней -- рыбок данио (D. regio) и черви C. elegans. Использовалась также третья модель -- культура фибробластов, от пациентов. Клетки пациентов и экспериментальные животные все имели генетическое нарушение митохондриальной респираторной цепи (RC): критического места митохондрий, в которых клетки преобразуют питательные вещества и кислород, чтобы генерировать химическую энергию.

Одним из основных факторов, общим при RC болезнях, является оксидативный стресс, когда тело генерирует избыток содержащих кислород свободных радикалов, повреждающих клетки, белки и гены, обусловливающих тяжесть болезни. Антиоксиданты обнаруживаются во многих пищевых продуктах, витаминах и добавках, которые, как полагают, помогают "противодействовать" оксидативным стрессам. Однако, некоторые антиоксиданты вызывают нежелательные эффекты, неэффективны или используются во вредных дозах.

В данном исследовании два соединения, лекарство N-acetylcysteine (NAC) и витамин E, обнаружили неотразимые результаты на моделях митохондриальных болезней. Соединения удлиняли продолжительность жизни митохондиального комплекса I у модельных червей и защищали комплекс I у больных рыбок данио от повреждений головного мозга. NAC также улучшал жизнеспособность клеток, полученных от пациентов с болезнью митохондриального комплекса I.

"Помимо обнаружения четкой выгоды на жизнеспособность животных и жизнеспособность клеток у этих животных моделей с генетическими митохондриальными болезнями, мы установили, что эти соединения эффективно снижают оксидативные стрессы, которые касаются всей клетки, а не только митохондрий," говорит Falk. "Как NAC, так и витамин E являются ведущими антиоксидантами-кандидатами для оценки из в клинических испытаниях, чтобы определить, являются ли они эффективными для жизнеспособности, функционирования и самочувствия пациентов с митохондриальными болезнями. Они могут быть особенно многообещающими по улучшению нервной системы у пациентов с неправильно функционирующими митохондриями."

Два др. антиоксидантных соединения, coenzyme Q10 и типа coenzyme Q10 специфически целенаправленно воздействуют на митохондрии, улучшают некоторые показатели здоровья у червей с митохондриальной болезнью, но лишь частично влияют на их короткий срок жизни. Др. три протестированные соединения, витамин C, lipoate и orotate, оказывают более значительные эффекты на жизнеспособность по сравнению с др. соединениями.

В целом, говорит Falk, данное исследование предлагает эффективный и относительно недорогой пример для проведения приемлемого по цене пре-клинического тестирования для объективной оценки лекарств-кандидатов, которые надежны, действенны и обнаруживают предварительные указания на приемлемую эффективность. Она добавляет, что такое пре-клиническое тестирование может быть также использовано для оценки комбинации лекарств, таких как витамин и "коктейли" из добавок, которые сегодня часто используются на эмпирической основе, без эффективного способа оценки их пригодности у пациентов с митохондриальными болезнями.