Молекулярные механизмы контроля состояния митохондриома в норме и при преэклампсии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, кандидат наук Вишнякова Полина Александровна

• Вишнякова Полина Александровна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Вишнякова Полина Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Актуальность темы исследования

1.2. Цель исследования

1.3. Задачи исследования

1.4. Научная новизна и практическая значимость работы

1.5. Основные положения, выносимые на защиту

1.6. Апробация результатов

1.7. Структура и объем диссертации

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Митохондрии, общие сведения, значение

2.2. Система контроля качества митохондрий

2.3. Митохондриальный биогенез

2.3. Митофагия

2.4. Митохонриальные ГТФазы

2.5. Слияние митохондрий

2.6. Фрагментация митохондрий

2.7. Преэклампсия

2.8. Окислительный стресс при преэклампсии

2.9. Митохондрии и преэклампсия

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3.1. Растворы и реагенты

3.2. Сбор образцов

3.3. Пробоподготовка образцов для иммуноблоттинга

3.4. Электрофоретическое разделение белков и иммунноблоттинг

3.5. Выделение РНК и обратная транскрипция

3.6. ПЦР в реальном времени

3.7. Копийность мтДНК

3.8. Выравнивание аминокислотной последовательности

3.9. Выделение первичной культуры клеток плаценты и микроскопический анализ

3.10. Иммуногистохимическое окрашивание

3.11. Измерение активности цитратсинтазы

3.12. Выделение митохондрий из ткани плаценты

3.13. Измерение продукции АФК изолированными митохондриями плаценты

3.14. Статистический анализ

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

4.1.1. Клинические характеристики пациенток

4.1.2. Клеточный состав и эпителиально-мезенхимальный переход в плаценте

4.1.3. Анализ маркеров слияния и фрагментации митохондрий в плаценте

4.1.4. Анализ функциональной активности и содержания митохондрий в плаценте

4.1.5. Уровень ТБАМ в плаценте

4.2.1. Содержание ферментов системы антиоксидантной защиты в миометрии при ПЭ

4.2.2. Анализ содержания белков слияния и фрагментации митохондрий в миометрии при ПЭ

4.2.3. Митохондриальный биогенез в миометрии

4.2.4. Оценка маркеров ауто- и митофагии в ткани миометрия

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6. ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ ... 124 БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ПЭ - преэклампсия

рПЭ - ранняя преэклампсия

пПЭ - поздняя преэклампсия

АТФ - аденозинтрифосфат

АФК - активные формы кислорода

ЭПР - эндоплазматический ретикулум

MTS - митохондриальная сигнальная последовательность

МРР - Matrix Processing Peptidase

УФ - ультрафиолет

САД - систолическое артериальное давление ДАД - диастолическое артериальное давление тРНК - транспортная РНК

MELAS - митохондриальная энцефаломиопатия, лактатацидоз, инсультоподобные эпизоды (Mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes)

NADH - никотинамидадениндинуклеотид (nicotinamide adenine dinucleotide)

HIF-1A - hypoxia-inducible factor-1alpha

TBS - трис-солевой буфер (tris-buffered saline)

OD - оптическая плотность (optical density)

SDS - додецилсульфат натрия (sodium dodecilsulfate)

dNTP - дезоксинуклеотиды (deoxynucleotide)

DTT - дитиотреитол (dithiothreitol)

ПЦР - полимеразная цепная реакция

PBS - фосфатно-соляной буфер (phosphate buffered saline)

БСА - бычий сывороточный альбумин

ОСВ - основная среда выделения

MFI - среднее значение интенсивности флуоресценции (mean of fluorescence intensity)

Ацетил-КоА - ацетил кофермент А

StRM - стандартная реакционная среда (Standard reaction medium) ЭМП - Эпителиально-мезенхимальный переход

1. ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярные механизмы контроля состояния митохондриома в норме и при преэклампсии»

1.1. Актуальность темы исследования

Важнейшую роль в нормальном функционировании клеток, тканей и органов играют митохондрии. Согласно текующей гипотезе ведущей роли эндосимбиоза в происхождении внутриклеточных органелл, именно появление митохондрий обеспечило феномен многоклеточности и последующее эволюционное развитие организмов. В митохондриях локализовано абсолютное большинство энергопреобразующих мембран-белковых комплексов, обеспечивающих клетку достаточным количеством эквивалента свободной энергии в виде ряда макроэргических соединений. Помимо этого митохондрии являются источником набора сигнальных молекул, участками синтеза гема, железосерных кластеров, стероидных гормонов, депонирования кальция, магния и ключевых метаболитов клетки. Функциональная активность митохондрий напрямую связана с их структурой. Единство митохондриома определяется балансом слияния отдельных митохондрий, фрагментации, элиминации поврежденных органелл, а также митохондриального биогенеза. В ответ на внешние сигналы, индуцирующие разнообразные внутриклеточные каскады, митохондриом перестраивает свою структуру с целью адаптации к новым физиологическим условиям микроокружения клетки. Факторы, отвечающие за поддержание, а также за изменение структуры, принято объединять в систему контроля качества митохондрий, которая в целом обеспечивает соответствие функциональной активности митохондрий потребности клеток и тканей.

Адекватная функциональная активность митохондрий особенно важна для органов и тканей, отвечающих за газообмен, таких как легкие, эндотелий и плацента. Плацента - это сложный фето-материнский орган смешанного происхождения, играющий ключевую роль в транспорте метаболитов и газов между материнским организмом и эмбрионом. Нарушения способности

митохондрий контролировать окислительно-восстановительный потенциал в ткани плаценты приводит к ее дисфункции и возникновению патологического состояния энергодефицита и снижения транспорта газов и метаболитов. Одной из типичных физиологических реакций организма матери, направленной на восстановление транпортной функции плаценты, является системное повышение скорости кровотока, приводящее к повышению артериального давления.

При наступлении 3 степени артериальной гипертензии (систолическое артериальное давление 180 и выше / диастолическое артериальное давление 110 и выше) у пациентки диагностируют эклампсию - судорожное состояние (кардиоваскулярный спазм) с угрозой инсульта и гибели матери и ребенка. Преэклампсия (ПЭ) является синдромом, предшествующим эклампсии, и встречается в 8% всех случаев беременности. Гипертония и сопутствующая ей протеинурия и/или различные проявления полиорганной недостаточности являются основными симптомами ПЭ. Несмотря на интенсивные исследования, среди ученых нет единого мнения о точных причинах возникновения данного заболевания, и этот вопрос на сегодняшний день является крайне актуальным.

Известно, что система контроля качества митохондрий активирует различные сигнальные каскады с целью перестроения и реорганизации митохондриома в патологических состояниях. К таковым можно отнести гипоксию/реоксигенацию, окислительный стресс и воспаление - факторы, сопровождающие развитие ПЭ. В связи с чем изучение механизмов контроля состояния митохондрий при ПЭ является фундаментальной задачей, имеющей важное значение для понимания патогенеза ПЭ.

1.2. Цель исследования

Изучить роль белковых факторов системы контроля качества митохондрий в поддержании их структуры при нормально протекающей беременности и при ПЭ.

1.3. Задачи исследования

1. Проанализировать относительное содержание белков слияния (OPA1, MFN1, MFN2) и фрагментации фЯР1) митохондрий в образцах плаценты и миометрия в норме и при ПЭ.

2. Охарактеризовать функциональное состояние митохондрий в образцах плаценты исследуемых групп.

3. Проанализировать содержание цитоплазматических и митохондриальных антиоксидантных ферментов в миометрии при ПЭ.

4. Сопоставить механизмы реализации адаптивного ответа митохондриома в плаценте и миометрии при ранней и поздней ПЭ.

1.4. Научная новизна и практическая значимость работы

В данной работе были показаны сходства и различия ответа митохондриального аппарата плаценты и миометрия на состояние острого кардиоваскулярного стресса у матери. Впервые был проведен анализ содержания факторов слияния/фрагментации митохондрий плаценты и миометрия и оценена их функциональная активность в норме и при патологии. Показана взаимосвязь содержания маркеров окислительного стресса и митохондриального биогенеза в ткани миометрия, крайне плохо изученного в контексте развития ПЭ.

Полученные результаты углубляют понимание механизмов контроля качества митохондрий в плаценте и миометрии при ПЭ, что в дальнейшем может помочь в коррекции тактики ведения пациенток и купировании симптомов ПЭ.

1.5. Основные положения, выносимые на защиту

1. В ткани плаценты женщин с нормально протекающей беременностью или с ПЭ не наблюдается различий в уровне эпителиально-мезенхимального перехода, определяющего клеточный состав плаценты.

2. Тяжелая ранняя форма ПЭ характеризуется повышением относительного уровня экспрессии гена ОРА1 и содержания белка ОРА1, и смещением баланса в сторону слияния митохондрий как в плаценте, так и в миометрии.

3. Превалирующие в плаценте слияние и элонгация митохондрий на фоне окислительного стресса при тяжелой рПЭ приводят к компенсаторному увеличению активности цитратсинтазы, повышению копийности мтДНК и, как следствие, к снижению продукции активных форм кислорода в клетках.

4. В миометрии, как и в ткани плаценты, под действием окислительного стресса происходит снижение содержания основных цитоплазматических антиоксидантных ферментов каталазы и SOD1, в то время как уровни глутатион-зависимого фермента GPx1 и митохондриального фермента SOD2 не изменяются.

5. При поздней умеренной преэклампсии в миометрии наблюдается повышение маркеров митохондриального биогенеза и основного белка аутофагии LC3A-II, приводящее к повышению оборота митохондрий.

Личный вклад соискателя состоит в анализе литературных данных, активном участии в сборе материала, постановке экспериментов, обработке полученных экспериментальных данных и их интерпретации, подготовке публикаций, презентации данных на международных конференциях.

Достоверность результатов диссертации обеспечивается использованием современных молекулярно-биологических и цитологических методов с корректным проведением статистической обработки данных. Все

эксперименты были повторены от трех до пяти раз, полученные результаты хорошо воспроизводились.

1.6. Апробация результатов

Результаты работы были представлены на 6 конференциях: Конференция EMBO/FEBS «Mitochondria in life, death and disease», Италия, Бари, 2017 г.;

Конференция «Euromit», Германия, Кельн, 2017 г.; 19th European Bioenergetics Conference, Италия, Рива де Гарда, 2016 г.; The 17th world congress of Gynecological Endocrinology, Италия, Флоренция, 2016 г.;

The 24th EBCOG European Congress of Obstetrics and Gynaecology, Италия, Турин, 2016 г.;

Nordic Mini-symposium on Mitochondrial RNA Biology, Финляндия, Леви, 2015 г.

По результатам работы опубликовано 5 статей, из них 4 статьи в журналах, индексируемых в Scopus, 1 - в журнале, индексируемом в Web of Science, все - в журналах, входящих в перечень, принятый в МГУ им. М.В.Ломоносова.

1.7. Структура и объем диссертации

Диссертация включает разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждение, заключение, выводы, список используемых сокращений и список литературы из 252 источников. Работа состоит из 125 страниц машинописного текста, содержит 28 рисунков, 1 таблицу.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Митохондрии, общие сведения, значение

Митохондрии - это двумембранные органеллы симбиотического происхождения, выполняющие в клетке множество важнейших функций. В 1890 году немецкий гистолог Ричард Альтман впервые описал данные органеллы и назвал их «биобластами» [1]. Привычный нам термин «митохондрия» (mitochondria; греч, mitos - нить и chondrion - зернышко) был предложен его соотечественником, зоологом Карлом Бенда в работе, опубликованной в 1898 году [2].

Роль митохондрий в клетке и значение процессов, протекающих в этих органеллах, сложно переоценить. В митохондриях локализованы важнейшие этапы клеточного метаболизма, такие как аэробная ветвь дыхания, синтез аденозинтрифосфата (АТФ) и других высокоэнергетических фосфатов, а также депонирование кальция. Кроме того, митохондрии участвуют в апоптозе, синтезе стероидов, гема, регуляции клеточного редокс-потенциала, генерации активных форм кислорода (АФК) и др.

Клеточное дыхание - важнейший, сложноорганизованный биохимический процесс. Ключевая роль митохондрий заключается в сопряжении процессов аэробного окисления субстратов и рефосфорилирования макроэргических соединений, необходимых для выполнения основных функций клетки. Многокомпонентные белковые комплексы, расположенные на складках внутренней мембраны митохондрий, называемых кристами, осуществляют перенос электрона от субстратов, окисляемых на первых стадиях дыхания, на кислород, восстанавливаемый до воды терминальными оксидазами [3]. Транспорт электронов от высокопотенциальных переносчиков к низкопотенциальным сопряжен с переносом протона в межмембранное пространство митохондрий; образующийся таким образом на внутренней митохондриальной мембране протонный градиент (ДцН+) активирует белковый комплекс АТФ-синтазу,

которая осуществляет фосфорилирование аденозиндифосфата (АДФ) до АТФ, главной энергетической единицы клетки, необходимой для выполнения большинства основных физиологических функций [4,5].

Функциональная активность митохондрий напрямую зависит от их структуры. В зависимости от внешних и внутренних стимулов в клетке может происходить активация сигнальных путей, приводящих к митохондриальному биогенезу, слиянию, фрагментации митохондрий и утилизации отработавших органелл. Эти процессы позволяют митохондриям адаптироваться к изменениям внешних условий и оптимизировать свою активность в зависимости от метаболических потребностей клетки.

Митохондрии являются полуавтономными органеллами, поскольку обладают собственной ДНК (мтДНК), которая представляет собой кольцевую двуцепочечную молекулу размером 16,6 тысяч пар оснований, кодирующую у млекопитающих 37 генов [6]. Из них 24 гена кодируют компоненты трансляционного аппарата митохондрий: 22 тРНК, а также 12S и 16S рРНК. Оставшиеся 13 генов кодируют структурные белки дыхательных комплексов. В отличие от ядерных хромосом, мтДНК при делении свободно распределяется между дочерними клетками. Уровень копийности мтДНК отражает стабильность генетического аппарата митохондрий, уровень митохондриального биогенеза и интенсивность окислительного фосфорилирования, а изменение копийности может свидетельствовать о дисфункции митохондрий, например, при возникновении патологического состояния [7]. Несмотря на кажущуюся автономность митохондрий, большинство процессов, происходящих внутри органеллы, к примеру, репликация, транскрипция и трансляция мтДНК, осуществляются белками, закодированными в ядре [8]. Импорт таких белков в митохондрии происходит посредством специализированных белков TOM (Translocase Outer Membrane) и TIM (Translocase Inner Membrane), расположенных на внешней и внутренней митохондриальных мембранах, соответственно [9]. Вместе они образуют суперкомплекс TOM-TIM, ответственный за импорт

как растворимых, так и мембраносвязанных белков [10]. При этом у импортируемых растворимых белков на N-конце полипептидной цепи присутствует специальная сигнальная последовательность аминокислот -MTS (Mitochondrial-Targeting Sequence), которая распознается комплексами TOM-TIM [11]. Попадая в матрикс, MTS отрезается митохондриальными пептидазами с образованием зрелого функционального белка [12].

Для транспорта через мембрану небелковых соединений, в том числе метаболитов, в митохондриях существуют и специализированные каналы и переносчики. Здесь заслуживает внимания важный митохондриальный белок VDAC1 (Voltage-dependent anion-selective channel 1), являющийся по структуре ß-баррелем и образующий ионный канал c радиусом 3 нм на внешней мембране митохондрий. VDAC1 осуществляет транспорт митохондриальных метаболитов массой до 5 кДа, в том числе АТФ, и ионов кальция [13]. Содержание VDAC1, наравне с классическими тестами копийности мтДНК и активности цитрат-синтазы, служит маркером количества митохондрий [14]. Внемембранная часть VDAC1 также является сайтом посадки различных цитоплазматических киназ, в том числе и гексокиназы (HK), ответственной за первичное форфорилирование глюкозы на первой стадии гликолиза [13,15].

В молекулярной машинерии митохондрий млекопитающих важную роль играет белок TFAM (Mitochondrial transcription factor A, mtTFA), ответственный за инициацию транскрипции мтДНК. TFAM содержит два ДНК-связывающих HMG-бокса, наиболее аффинных к сайту, предшествующему точке инициации транскрипции [16]. После связывания в этом сайте происходит дальнейшая ассоциация транкрипционного фактора TFB2M и митохондриальной РНК-полимеразы уже на самом сайте (Рис. 2.1) [17,18]. TFAM также выполняет функцию гистон-подобного белка для мтДНК, так как показано его участие в формировании митохондриального нуклеоида [19-21]. Есть свидетельства того, что копийность мтДНК и экспрессия TFAM корегулированы [22,23].

мтДНК

Рисунок 2.1. Схема взаимодействия TFAM с мтДНК, TF2B2M и митохондриальной РНК-полимеразой (POLRMT).

Координированная работа ядерного и митохондриального геномов позволяет регулировать и поддерживать структуру и функциональную активность митохондрий в зависимости от условий, в которых находится клетка. Известно, что содержание кислорода и питательных веществ в различных тканях сильно варьирует. Ядерный геном чутко реагирует на изменения окружения и количество питательных веществ, активируя сигнальные каскады, приводящие, в частности к перестройке митохондриального аппарата, изменению его структуры и функциональной активности, что позволяет митохондриому адаптироваться к изменениям среды. Однако сбои в отлаженной работе митохондрий тоже случаются. Мутации в мтДНК и ядерных генах, ассоциированных с митохондриями, приводят к синтезу дефектных белков, что может стать причиной обширной патологии, затрагивающей центральную нервную систему, опорно -двигательный аппарат, сердечно-сосудистую и другие системы органов. Фенотипические проявления таких мутаций принято относить к широкому спектру симптомов различных митохондриальных заболеваний [24].

Состояние митохондриального аппарата определяет судьбу клетки в целом. В эволюционном плане митохондрии являются органеллами, обеспечившими возможность многоклеточности и, тем самым, дальнейшее эволюционное развитие организмов. Невозможно представить онтогенез отдельно взятого вида без участия митохондрий: процесс превращения

зиготы в многоклеточный организм полностью зависит от митохондрий и их пластичности в ответ на внешние и внутренние стимулы.

2.2. Система контроля качества митохондрий

Митохондриом эукариотической клетки является динамичной структурой, постоянно претерпевающей изменения: слияние, фрагментацию и элиминацию поврежденных митохондрий. На Рис. 2.2. схематически представлены упомянутые процессы, а также ключевые игроки, участвующие в них. Баланс этих трех процессов во многом определяется специализированными внутриклеточными молекулярными механизмами, чувствительными к физиологическим условиям, в которых находится клетка [25]. Эти процессы, наряду с митохондриальным биогенезом, составляют основу системы, контролирующей состояния митохондриома. Контроль качества митохондрий повсеместно вовлечен в физиологию нормально функционирующей клетки. Морфология митохондрий меняется в зависимости от фазы клеточного цикла. Для повышения эффективности синтеза АТФ, особенно необходимого при фазовом переходе G1/S, митохондрии удлиняются, а во время митоза, наоборот, фрагментируются для дальнейшей сегрегации в дочерние клетки [26].

В случае повреждения органеллы именно фрагментация приводит к образованию двух дочерних митохондрий: поляризованной и деполяризованной [27]. Деполяризованные митохондрии не способны

Рисунок 2.2. Схема слияния, фрагментации и митофагии с основными белками-участниками.

сливаться и, следовательно, становятся мишенью потенциал-чувствительного белка PINK1, промотирующего дальнейшую митофагию. Существуют также и защитные механизмы. Так в условиях окислительного стресса, а также нехватки питательных веществ и при воздействии УФ-излучения усиливается стресс-индуцированное слияние митохондрий и снижается их фрагментация [26,28]. Molina и коллеги показали, что недостаток питательных веществ вызывает элонгацию митохондрий Р-клеток поджелудочной железы [29]. Это, в настоящий момент, рассматривается как способ увеличения эффективности синтеза АТФ и снижения процента мутантной мтДНК.

Продукция АФК и деление митохондрий тоже взаимосвязаны. Показано, что ингибирование фрагментации митохондрий снижает уровень АФК в гипергликемических условиях [30]. Слияние митохондрий ассоциировано с повышением митохондриального потенциала и снижением уровня АФК в клетке [31,32].

Контроль качества митохондрий реализуется в клетке с участием множества разнообразных белков, ответственных за изменение митохондриальной структуры, митохондриальный биогенез и митофагию. При рассмотрении того или иного вида патологических состояний следует принимать во внимание и анализировать экспрессию этих факторов комплексно. Изменения динамичной структуры митохондриома, связанные с нарушением работы системы контроля их качества, часто ассоциированы с такими патологическими состояниями как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, ожирение, аутосомно-доминантная атрофия зрительного нерва, рак [26,33-36]. Система контроля качества чутко реагирует на изменения энергетических потребностей клетки, окислительный стресс, фазы клеточного цикла, то есть отвечает на внешние и внутренние стимулы изменением структуры, а, следовательно, и функциональной активности митохондрий. Далее будут рассмотрены процессы, составляющие основу контроля состояния митохондриома.

2.3. Митохондриальный биогенез

В связи с господствующей теорией эндосимбиотического происхождения, митохондриальный биогенез можно рассматривать только как рост и деление ранее существовавших митохондрий, которые являются прямыми потомками протобактерий, поселившихся в клетке-хозяине [37]. При этом, митохондриальный биогенез регулируется генами как ядерного так и митохондриального генома и требует синтеза и импорта около полутора тысяч белков, закодированных в ядре [37,38]. Сам процесс регулируется как внешними, так и внутренними стимулами. В данном разделе кратко будут рассмотрены наиболее изученные сигнальные пути в клетках млекопитающих, приводящие к митохондриальному биогенезу.

Главной составляющей митохондрий, определяющей их положение в цитоплазме и занимаемый объем, является мембрана. Рост митохондриальной мембраны осуществляется путем достройки - включения новых фрагментов мембраны, транспортируемых из эндоплазматического ретикулума (ЭПР).

Основным регулятором митохондриального биогенеза является белок PGC-1a (PPAR (peroxisome proHferator-activated receptor)-y coactivator-1a, Рис. 2.3). PGC-1a был открыт в серии экспериментов, в которых в буром жире и скелетных мышцах мышей под воздействием низких температур происходило повышение его экспрессии [39]. Белок со схожей молекулярной структурой, PGC-1P, также является триггером митохондриального биогенеза, однако, индукция его синтеза не связана с холодовым воздействием [40].

Повреждение митохондрий

р38МАРК

Дефицит АТФ

^^амрк с-мус Белки-онкогены

ХоЛОДОВОе р38МАРК

¿ PGCla PGClß

воздействие

Митохондриальный биогенез:

Физическая активность

NRF1/2—TFAM

у ^ Репликация мтДНК Транскрипция мтДНК Окислительное фосфорилирование

Рисунок 2.3. Схема сигнального пути с участие PGCla и PGClß, приводящего к митохондриальному бионегезу.

PGC-la и PGC-1ß являются транскрипционными факторами, индуцирующими биогенез митохондрий путем активации других транскрипционных факторов, таких как, NRF-1 и NRF-2 (Nuclear respiratory factor). Они, в свою очередь, вызывают повышение экспрессии вышеупомянутого белка TFAM (Рис. 2.3), инициатора транскрипции и репликации мтДНК [41]. На сегодняшний день известно о нескольких механизмах активации PGC-la и PGC-1ß. Наличие питательных веществ, доступность АТФ и энергетический баланс в клетке модулируют экспрессию PGC-1a как на транскрипционном, так и на посттрансляционном уровне [42]. В активации транскрипции PGC-1a участвуют различные факторы: к примеру, группа ядерных рецепторов PPARs (Peroxisome proliferator-activated receptors), протеиназа mTOR (Target of rapamycin), а также транскрипционный фактор CREB (cAMP response element-binding protein)

бутилгидропероксида усиливает митохондриальный биогенез по PGC-1a-зависимому сигнальному пути [43]. На посттрансляционном уровне активность PGC-1a регулируется фосфорилированием и ацетилированием. Фосфорилирование АМФ-активируемой протеинкиназой (AMPK, AMP-

[40].

Повреждение митохондрий под воздействием трет-

activated protein kinase), активирует PGC-1a, поэтому AMPK является важным компонентом системы контроля энергетического баланса клетки [37]. Фармакологический активатор AMPK, Р-гуанидинопропионовая кислота, приводит к увеличение количества митохондрий в скелетных мышцах [44]. Повышение экспрессии PGC-1a также происходит под воздействием и других факторов, в том числе физических упражнений [45]. Ацетилирование белка PGC-1a гистонацетилтрансферазой GCN5 ингибирует его активность [46].

Вышеупомянутый транскрипционный фактор CREB способен связываться с CRE-элементами в промоторной области гена Ppargclb, кодирующего PGC-1P, и активировать его транскрипцию [47]. Повышение экспрессии PGC-1P также наблюдается в опухолевых клетках под воздействием белка-онкогена с-Myc [48].

Таким образом, как PGC-1a, так и PGC-ip являются надежными регуляторами не только митохондриального биогенеза, но и энергетического метаболизма клетки в целом.

2.3. Митофагия

Термином «митофагия» обозначают процесс захвата митохондрий аутофагосомальной мембраной с последующей деградацией органелл в лизосомах. Долгое время считалось, что митофагия носит случайный характер, однако, накопленные на сегодняшний день данные свидетельствуют о том, что существуют специальные механизмы селекции поврежденных митохондрий [49]. Баланс двух процессов -митохондриального биогенеза и митофагии, - определяет количество митохондрий в клетке [40]. В этом разделе будут рассмотрены механизмы контроля качества митохондрий.

В митохондриях происходит процесс окислительного фосфорилирования - метаболического пути, который служит основным источником АТФ в клетке. В ходе клеточного дыхания побочными

продуктами окислительно-восстановительных реакций являются АФК, такие как супероксид-анион и перекись водорода. Являясь основным источником АФК в клетке, митохондрии сами оказываются наиболее подвержены их разрушительному действию: перекисному окислению липидов, карбонилированию и нитрозилированию белков и т.д. МтДНК, не защищенная гистонами, тоже очень чувствительна к действию АФК, что объясняет тот факт, что частота мутаций в мтДНК в 10 раз больше по сравнению с ядерным геномом [50].

Воздействие АФК может вызвать открытие митохондриальной поры с последующим высвобождением проапоптотических факторов в цитоплазму, нарушение процессов окислительного фосфорилирования и некротическую гибель клетки [51]. Своевременное удаление дефектных и дисфункциональных митохондрий необходимо для защиты клеток от вреда, который может нанести нарушенный митохондриальный метаболизм и высвобождение проапоптотических белков. Таким образом, поддержание «здоровой» популяции митохондрий является важным условием благополучия клетки.

Выделяют 2 типа митофагии: Parkin-зависимый и Parkin-независимый [52]. Ключевыми игроками в регулировании Parkin-зависимой митофагии являются убиквитин лигаза Parkin и киназа PINK1 (PTEN-induced putative kinase 1), отвечающие за селективное мечение митохондрий, подлежащих элиминированию (Рис. 2.4). Мутации в генах PINK1 и Parkin связаны с развитием аутосомно-рецессивного паркинсонизма [53]. Синтезированный в цитоплазме PINK1 импортируется в межмембранное пространство высокоэнергизованных митохондрий и подвергается расщеплению протеазой PARL (Presenilins-associated rhomboid-like protein) [54]. Если PINK1 попадает в матрикс, то там он деградирует под воздействием митохондриальных пептидаз, к примеру МРР (Matrix Processing Peptidase) [55]. При повреждении митохондрий и снижении межмембранного потенциала PINK1 аккумулируется на внешней митохондриальной мембране, где участвует в

Parkin-зависимый путь митофагии

Parkin-независимый путь митофагии мембрана

|А\|i Д

с

Рисунок 2.4. Схема Parkin-зависимого и Parkin-независимого путей митофагии в клетке.

рекрутировании Parkin. Из-за зависимости от мембранного потенциала PINK1 часто называют датчиком митохондриальной пригодности. PINK1 фосфорилирует связавшийся Parkin в Thr175 и Thr217 положениях, что способствует транслокации Parkin из цитозоля на внешнюю митохондриальную мембрану и активации его убиквитин-лигазной активности [56]. Parkin способен полиубиквитинировать различные белки, располагающиеся на внешней мембране митохондрий: VDAC1, HK, Mitofusin 1 и 2 (MFN1 и MFN2), Miro [57]. Тем самым на митохондрию со сниженным мембранным потенциалом «навешивается» метка, которая служит сигналом для дальнейшей деградации органеллы. С терминальным убиквитином в полиубиквитинной цепочке, инициированной Parkin, связывается адаптерный белок р62 [58-60]. Его распознает важнейший участник не только митофагии, но и аутофагии в целом, - LC3. Этот белок представлен в клетке в двух формах: свободной цитозольной форме-предшественнике (LC3-I) и конъюгированной с фосфатидилэтаноламином на аутофагосомальной мембране (LC3-II) [61,62]. Превращение одной формы в

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вишнякова Полина Александровна, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. O'Rourke B. From bioblasts to mitochondria: ever expanding roles of mitochondria in cell physiology // Front. Physiol. Frontiers, 2010. Vol. 1. P. 7.

2. Benda C. Ueber die Spermatogenese der Vertebraten und höherer Evertebraten, II. Theil: Die Histiogenese der Spermien // Arch. Anat. Physiol. 1898. Vol. 73. P. 393-398.

3. Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger principles of biochemistry. W.H. Freeman, 2005.

4. Kasahara A., Scorrano L. Mitochondria: from cell death executioners to regulators of cell differentiation. // Trends Cell Biol. 2014. Vol. 24, № 12. P. 761-770.

5. Vakifahmetoglu-Norberg H., Ouchida A.T., Norberg E. The role of mitochondria in metabolism and cell death // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2017. Vol. 482, № 3. P. 426-431.

6. Taanman J.-W. The mitochondrial genome: structure, transcription, translation and replication // Biochim. Biophys. Acta - Bioenerg. 1999. Vol. 1410, № 2. P. 103-123.

7. Lee J.-Y. et al. Mitochondrial DNA copy number in peripheral blood is independently associated with visceral fat accumulation in healthy young adults. // Int. J. Endocrinol. Hindawi Publishing Corporation, 2014. Vol. 2014. P. 586017.

8. Gilkerson R. et al. The mitochondrial nucleoid: integrating mitochondrial DNA into cellular homeostasis. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2013. Vol. 5, № 5. P. a011080.

9. Omura T. Mitochondria-targeting sequence, a multi-role sorting sequence

recognized at all steps of protein import into mitochondria. // J. Biochem. 1998. Vol. 123, № 6. P. 1010-1016.

10. Kang Y., Fielden L.F., Stojanovski D. Mitochondrial protein transport in health and disease // Semin. Cell Dev. Biol. 2017.

11. Quiros P.M., Langer T., Lopez-Otin C. New roles for mitochondrial proteases in health, ageing and disease // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. Nature Publishing Group, a division of Macmillan Publishers Limited. All Rights Reserved., 2015. Vol. 16, № 6. P. 345-359.

12. Alberts B. et al. Molecular biology of the cell. New York: Garland Science, 2002.

13. Lemasters J.J., Holmuhamedov E. Voltage-dependent anion channel (VDAC) as mitochondrial governator—Thinking outside the box // Biochim. Biophys. Acta - Mol. Basis Dis. 2006. Vol. 1762, № 2. P. 181-190.

14. De Paepe B., Boel. Mitochondrial Markers for Cancer: Relevance to Diagnosis, Therapy, and Prognosis and General Understanding of Malignant Disease Mechanisms // ISRN Pathol. Hindawi Publishing Corporation, 2012. Vol. 2012. P. 1-15.

15. Pastorino J.G., Hoek J.B. Regulation of hexokinase binding to VDAC. // J. Bioenerg. Biomembr. NIH Public Access, 2008. Vol. 40, № 3. P. 171-182.

16. Hallberg B.M., Larsson N.-G. TFAM forces mtDNA to make a U-turn // Nat. Struct. Mol. Biol. 2011. Vol. 18, № 11. P. 1179-1181.

17. Rubio-Cosials A. et al. Human mitochondrial transcription factor A induces a U-turn structure in the light strand promoter // Nat. Struct. Mol. Biol. Nature Research, 2011. Vol. 18, № 11. P. 1281-1289.

Ringel R. et al. Structure of human mitochondrial RNA polymerase // Nature. Nature Research, 2011. Vol. 478, № 7368. P. 269-273.

19. Kukat C. et al. Cross-strand binding of TFAM to a single mtDNA molecule forms the mitochondrial nucleoid // Proc. Natl. Acad. Sci. 2015. Vol. 112, № 36. P. 11288-11293.

20. Kanki T. et al. Mitochondrial nucleoid and transcription factor A. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2004. Vol. 1011. P. 61-68.

21. Lyonnais S. et al. The human mitochondrial transcription factor A is a versatile G-quadruplex binding protein // Sci. Rep. 2017. Vol. 7. P. 43992.

22. Ekstrand M.I. et al. Mitochondrial transcription factor A regulates mtDNA copy number in mammals. // Hum. Mol. Genet. 2004. Vol. 13, № 9. P. 935944.

23. Campbell C.T., Kolesar J.E., Kaufman B.A. Mitochondrial transcription factor A regulates mitochondrial transcription initiation, DNA packaging, and genome copy number // Biochim. Biophys. Acta - Gene Regul. Mech. 2012. Vol. 1819, № 9-10. P. 921-929.

24. Herst P.M. et al. Functional Mitochondria in Health and Disease // Front. Endocrinol. (Lausanne). 2017. Vol. 8. P. 296.

25. Wai T., Langer T. Mitochondrial Dynamics and Metabolic Regulation // Trends Endocrinol. Metab. Elsevier, 2016. Vol. 27, № 2. P. 105-117.

26. Babbar M., Sheikh M.S. Metabolic Stress and Disorders Related to Alterations in Mitochondrial Fission or Fusion. // Mol. Cell. Pharmacol. NIH Public Access, 2013. Vol. 5, № 3. P. 109-133.

27. Twig G. et al. Fission and selective fusion govern mitochondrial segregation and elimination by autophagy // EMBO J. 2008. Vol. 27, № 2. P. 433-446.

28. Tondera D. et al. SLP-2 is required for stress-induced mitochondrial hyperfusion // EMBO J. 2009. Vol. 28, № 11. P. 1589-1600.

29. Molina A.J.A. et al. Mitochondrial Networking Protects -Cells From

Nutrient-Induced Apoptosis // Diabetes. 2009. Vol. 58, № 10. P. 2303-2315.

30. Yu T., Robotham J.L., Yoon Y. Increased production of reactive oxygen species in hyperglycemic conditions requires dynamic change of mitochondrial morphology. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. National Academy of Sciences, 2006. Vol. 103, № 8. P. 2653-2658.

31. Westermann B. Bioenergetic role of mitochondrial fusion and fission // Biochim. Biophys. Acta - Bioenerg. 2012. Vol. 1817, № 10. P. 1833-1838.

32. Varanita T. et al. The Opa1-dependent mitochondrial cristae remodeling pathway controls atrophic, apoptotic, and ischemic tissue damage // Cell Metab. 2015. Vol. 21, № 6. P. 834-844.

33. Cho D.-H., Nakamura T., Lipton S.A. Mitochondrial dynamics in cell death and neurodegeneration. // Cell. Mol. Life Sci. 2010. Vol. 67, № 20. P. 34353447.

34. Wang W. et al. Pro-apoptotic and anti-proliferative effects of mitofusin-2 via Bax signaling in hepatocellular carcinoma cells. // Med. Oncol. 2012. Vol. 29, № 1. P. 70-76.

35. MacVicar T., Langer T. OPA1 processing in cell death and disease - the long and short of it. // J. Cell Sci. 2016. Vol. 129, № 12. P. 2297-2306.

36. Chan D.C. Mitochondria: Dynamic Organelles in Disease, Aging, and Development // Cell. 2006. Vol. 125, № 7. P. 1241-1252.

37. Jornayvaz F.R., Shulman G.I. Regulation of mitochondrial biogenesis. // Essays Biochem. NIH Public Access, 2010. Vol. 47. P. 69-84.

38. Baker M.J. et al. Mitochondrial protein-import machinery: correlating structure with function // Trends Cell Biol. 2007. Vol. 17, № 9. P. 456-464.

39. Puigserver P. et al. A cold-inducible coactivator of nuclear receptors linked to adaptive thermogenesis. // Cell. 1998. Vol. 92, № 6. P. 829-839.

40. Boland M.L., Chourasia A.H., Macleod K.F. Mitochondrial Dysfunction in Cancer // Front. Oncol. Frontiers, 2013. Vol. 3. P. 292.

41. Kelly D.P., Scarpulla R.C. Transcriptional regulatory circuits controlling mitochondrial biogenesis and function. // Genes Dev. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2004. Vol. 18, № 4. P. 357-368.

42. Rowe G.C., Jiang A., Arany Z. PGC-1 Coactivators in Cardiac Development and Disease // Circ. Res. 2010. Vol. 107, № 7. P. 825-838.

43. Rasbach K.A., Schnellmann R.G. Signaling of mitochondrial biogenesis following oxidant injury. // J. Biol. Chem. American Society for Biochemistry and Molecular Biology, 2007. Vol. 282, № 4. P. 2355-2362.

44. Bergeron R. et al. Chronic activation of AMP kinase results in NRF-1 activation and mitochondrial biogenesis. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001. Vol. 281, № 6. P. E1340-6.

45. Popov D. V et al. Promoter-specific regulation of PPARGC1A gene expression in human skeletal muscle. // J. Mol. Endocrinol. BioScientifica, 2015. Vol. 55, № 2. P. 159-168.

46. Dominy J.E. et al. Nutrient-dependent regulation of PGC-1a's acetylation state and metabolic function through the enzymatic activities of Sirt1/GCN5 // Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics. 2010. Vol. 1804, № 8. P. 1676-1683.

47. Ishii K. et al. Coordination of PGC-1P and iron uptake in mitochondrial biogenesis and osteoclast activation // Nat. Med. Nature Publishing Group, 2009. Vol. 15, № 3. P. 259-266.

Zhang H. et al. HIF-1 Inhibits Mitochondrial Biogenesis and Cellular Respiration in VHL-Deficient Renal Cell Carcinoma by Repression of C-MYC Activity // Cancer Cell. 2007. Vol. 11, № 5. P. 407-420.

49. Kim I., Rodriguez-Enriquez S., Lemasters J.J. Selective degradation of mitochondria by mitophagy // Arch. Biochem. Biophys. 2007. Vol. 462, № 2. P. 245-253.

50. Yakes F.M., Van Houten B. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persists longer than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997. Vol. 94, № 2. P. 514-519.

51. Circu M.L., Aw T.Y. Reactive oxygen species, cellular redox systems, and apoptosis. // Free Radic. Biol. Med. NIH Public Access, 2010. Vol. 48, № 6. P. 749-762.

52. Ni H.-M., Williams J.A., Ding W.-X. Mitochondrial dynamics and mitochondrial quality control // Redox Biol. 2015. Vol. 4. P. 6-13.

53. Truban D. et al. PINK1, Parkin, and Mitochondrial Quality Control: What can we Learn about Parkinson's Disease Pathobiology? // J. Parkinsons. Dis. IOS Press, 2017. Vol. 7, № 1. P. 13-29.

54. Jin S.M. et al. Mitochondrial membrane potential regulates PINK1 import and proteolytic destabilization by PARL // J. Cell Biol. 2010. Vol. 191, № 5. P. 933-942.

55. Yamano K., Youle R.J. PINK1 is degraded through the N-end rule pathway. // Autophagy. Taylor & Francis, 2013. Vol. 9, № 11. P. 1758-1769.

56. Kim Y. et al. PINK1 controls mitochondrial localization of Parkin through direct phosphorylation // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008. Vol. 377, № 3. P. 975-980.

57. Maejima Y. et al. Recent progress in research on molecular mechanisms of autophagy in the heart // Am. J. Physiol. - Hear. Circ. Physiol. 2015. Vol. 308, № 4.

58. Geisler S. et al. PINK1/Parkin-mediated mitophagy is dependent on VDAC1 and p62/SQSTM1. // Nat. Cell Biol. 2010. Vol. 12, № 2. P. 119-131.

59. Narendra D. et al. p62/SQSTM1 is required for Parkin-induced mitochondrial clustering but not mitophagy; VDAC1 is dispensable for both // Autophagy. 2010. Vol. 6, № 8. P. 1090-1106.

60. Maejima Y. et al. Recent progress in research on molecular mechanisms of autophagy in the heart. // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2015. Vol. 308, № 4. P. H259-68.

61. Tanida I., Ueno T., Kominami E. LC3 and Autophagy // Autophagosome and Phagosome / ed. Deretic V. Totowa, NJ: Humana Press, 2008. P. 77-88.

62. Kabeya Y. et al. LC3, a mammalian homologue of yeast Apg8p, is localized in autophagosome membranes after processing. // EMBO J. European Molecular Biology Organization, 2000. Vol. 19, № 21. P. 5720-5728.

63. Nakamura S., Yoshimori T. New insights into autophagosome-lysosome fusion // J. Cell Sci. 2017. Vol. 130, № 7.

64. Tanida I., Ueno T., Kominami E. LC3 and Autophagy BT - Autophagosome and Phagosome // Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). 2008. Vol. 445. P. 77-88.

65. Zois C.E. et al. "Autophagic flux" in normal mouse tissues: Focus on endogenous LC3A processing // Autophagy. 2011. Vol. 7, № 11. P. 13711378.

66. Bellot G. et al. Hypoxia-Induced Autophagy Is Mediated through Hypoxia-Inducible Factor Induction of BNIP3 and BNIP3L via Their BH3 Domains // Mol. Cell. Biol. 2009. Vol. 29, № 10. P. 2570-2581.

67. Quinsay M.N. et al. Bnip3-mediated mitochondrial autophagy is independent of the mitochondrial permeability transition pore. // Autophagy. 2010. Vol. 6,

№ 7. P. 855-862.

68. Marquez R.T., Xu L. Bcl-2:Beclin 1 complex: multiple, mechanisms regulating autophagy/apoptosis toggle switch. // Am. J. Cancer Res. e-Century Publishing Corporation, 2012. Vol. 2, № 2. P. 214-221.

69. Pattingre S. et al. Bcl-2 Antiapoptotic Proteins Inhibit Beclin 1-Dependent Autophagy // Cell. 2005. Vol. 122, № 6. P. 927-939.

70. Zhang H. et al. Mitochondrial autophagy is an HIF-1-dependent adaptive metabolic response to hypoxia. // J. Biol. Chem. American Society for Biochemistry and Molecular Biology, 2008. Vol. 283, № 16. P. 1089210903.

71. Zhang J., Ney P.A. Role of BNIP3 and NIX in cell death, autophagy, and mitophagy // Cell Death Differ. 2009. Vol. 16, № 7. P. 939-946.

72. Gegg M.E. et al. Mitofusin 1 and mitofusin 2 are ubiquitinated in a PINK1/parkin-dependent manner upon induction of mitophagy // Hum. Mol. Genet. 2010. Vol. 19, № 24. P. 4861-4870.

73. Shirihai O.S. et al. How mitochondrial dynamism orchestrates mitophagy. // Circ. Res. NIH Public Access, 2015. Vol. 116, № 11. P. 1835-1849.

74. Gordon D.M. et al. GTP in the mitochondrial matrix plays a crucial role in organellar iron homoeostasis. // Biochem. J. Portland Press Ltd, 2006. Vol. 400, № 1. P. 163-168.

75. Ranieri M. et al. Mitochondrial fusion proteins and human diseases. // Neurol. Res. Int. Hindawi Publishing Corporation, 2013. Vol. 2013. P. 293893.

76. Leboucher G.P. et al. Stress-Induced Phosphorylation and Proteasomal Degradation of Mitofusin 2 Facilitates Mitochondrial Fragmentation and Apoptosis // Mol. Cell. 2012. Vol. 47, № 4. P. 547-557.

77. Chen H. et al. Mitofusins Mfn1 and Mfn2 coordinately regulate mitochondrial fusion and are essential for embryonic development // J. Cell Biol. 2003. Vol. 160, № 2. P. 189-200.

78. Dorn G.W. Mitochondrial dynamism and heart disease: changing shape and shaping change. // EMBO Mol. Med. Wiley-Blackwell, 2015. Vol. 7, № 7. P. 865-877.

79. Pesch U.E.A. et al. OPA1 mutations in patients with autosomal dominant optic atrophy and evidence for semi-dominant inheritance // Hum. Mol. Genet. 2001. Vol. 10, № 13. P. 1359-1368.

80. Olichon A. et al. Mitochondrial dynamics and disease, OPA1 // Biochim. Biophys. Acta - Mol. Cell Res. 2006. Vol. 1763, № 5-6. P. 500-509.

81. Delettre C. et al. Mutation spectrum and splicing variants in the OPA1 gene. // Hum. Genet. 2001. Vol. 109, № 6. P. 584-591.

82. Cipolat S. et al. OPA1 requires mitofusin 1 to promote mitochondrial fusion. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004. Vol. 101, № 45. P. 15927-15932.

83. Anand R. et al. The i-AAA protease YME1L and OMA1 cleave OPA1 to balance mitochondrial fusion and fission. // J. Cell Biol. The Rockefeller University Press, 2014. Vol. 204, № 6. P. 919-929.

84. Head B. et al. Inducible proteolytic inactivation of OPA1 mediated by the OMA1 protease in mammalian cells. // J. Cell Biol. 2009. Vol. 187, № 7. P. 959-966.

85. Mishra P. et al. Proteolytic cleavage of Opa1 stimulates mitochondrial inner membrane fusion and couples fusion to oxidative phosphorylation. // Cell Metab. NIH Public Access, 2014. Vol. 19, № 4. P. 630-641.

86. Rosselin M. et al. L-OPA1 regulates mitoflash biogenesis independently from membrane fusion // EMBO Rep. 2017. Vol. 18, № 3. P. 451-463.

87. Anand R. et al. The i-AAA protease YME1L and OMA1 cleave OPA1 to balance mitochondrial fusion and fission. // J. Cell Biol. The Rockefeller University Press, 2014. Vol. 204, № 6. P. 919-929.

88. Liu R., Chan D.C. OPA1 and cardiolipin team up for mitochondrial fusion // Nat. Cell Biol. Nature Publishing Group, 2017. Vol. 19, № 7. P. 760-762.

89. Lee Y. et al. Roles of the mammalian mitochondrial fission and fusion mediators Fis1, Drp1, and Opa1 in apoptosis. // Mol. Biol. Cell. 2004. Vol. 15, № 11. P. 5001-5011.

90. Landes T. et al. OPA1 (dys)functions // Semin. Cell Dev. Biol. Elsevier Ltd, 2010. Vol. 21, № 6. P. 593-598.

91. Frezza C. et al. OPA1 controls apoptotic cristae remodeling independently from mitochondrial fusion. // Cell. 2006. Vol. 126, № 1. P. 177-189.

92. Jones B.A., Fangman W.L. Mitochondrial DNA maintenance in yeast requires a protein containing a region related to the GTP-binding domain of dynamin. // Genes Dev. 1992. Vol. 6, № 3. P. 380-389.

93. Guan K. et al. Normal mitochondrial structure and genome maintenance in yeast requires the dynamin-like product of the MGM1 gene // Curr. Genet. Springer-Verlag, 1993. Vol. 24, № 1-2. P. 141-148.

94. Kim J.Y. et al. Mitochondrial DNA content is decreased in autosomal dominant optic atrophy. // Neurology. 2005. Vol. 64, № 6. P. 966-972.

95. Kushnareva Y.E. et al. Loss of OPA1 disturbs cellular calcium homeostasis and sensitizes for excitotoxicity. // Cell Death Differ. Macmillan Publishers Limited, 2013. Vol. 20, № 2. P. 353-365.

96. Elachouri G. et al. OPA1 links human mitochondrial genome maintenance to mtDNA replication and distribution. // Genome Res. 2011. Vol. 21, № 1. P. 12-20.

97. Carlucci A., Lignitto L., Feliciello A. Control of mitochondria dynamics and oxidative metabolism by cAMP, AKAPs and the proteasome.

98. Sato A., Nakada K., Hayashi J.-I. Mitochondrial dynamics and aging: Mitochondrial interaction preventing individuals from expression of respiratory deficiency caused by mutant mtDNA // Biochim. Biophys. Acta -Mol. Cell Res. 2006. Vol. 1763, № 5. P. 473-481.

99. Twig G., Hyde B., Shirihai O.S. Mitochondrial fusion, fission and autophagy as a quality control axis: The bioenergetic view // Biochim. Biophys. Acta -Bioenerg. 2008. Vol. 1777, № 9. P. 1092-1097.

100. Fülöp L. et al. The effect of OPA1 on mitochondrial Ca2+ signaling // PLoS One. 2011. Vol. 6, № 9. P. 31-34.

101. Müller-Rischart A.K. et al. The E3 ligase parkin maintains mitochondrial integrity by increasing linear ubiquitination of NEMO. // Mol. Cell. 2013. Vol. 49, № 5. P. 908-921.

102. Arnoult D. et al. Release of OPA1 during Apoptosis Participates in the Rapid and Complete Release of Cytochrome c and Subsequent Mitochondrial Fragmentation // J. Biol. Chem. 2005. Vol. 280, № 42. P. 35742-35750.

103. Ishihara N. et al. Mitochondrial fission factor Drp1 is essential for embryonic development and synapse formation in mice // Nat. Cell Biol. 2009. Vol. 11, № 8. P. 958-966.

104. Hogarth K.A. et al. DNM1L Variant Alters Baseline Mitochondrial Function and Response to Stress in a Patient with Severe Neurological Dysfunction // Biochem. Genet. Springer US, 2017. P. 1-22.

105. Labbe K., Murley A., Nunnari J. Determinants and Functions of Mitochondrial Behavior // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2014. Vol. 30, № 1. P. 357-391.

106. Richter V. et al. Splitting up the powerhouse: structural insights into the mechanism of mitochondrial fission // Cell. Mol. Life Sci. Springer Basel, 2015. Vol. 72, № 19. P. 3695-3707.

107. Rowland A.A., Voeltz G.K. Endoplasmic reticulum-mitochondria contacts: function of the junction // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. Nature Publishing Group, 2012. Vol. 13, № 10. P. 607-625.

108. Friedman J.R. et al. ER tubules mark sites of mitochondrial division. // Science. NIH Public Access, 2011. Vol. 334, № 6054. P. 358-362.

109. Rowland A.A., Voeltz G.K. Endoplasmic reticulum-mitochondria contacts: function of the junction // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2012. Vol. 13, № 10. P. 607-625.

110. Harder Z., Zunino R., McBride H. Sumo1 Conjugates Mitochondrial Substrates and Participates in Mitochondrial Fission // Curr. Biol. 2004. Vol. 14, № 4. P. 340-345.

111. Taguchi N. et al. Mitotic Phosphorylation of Dynamin-related GTPase Drp1 Participates in Mitochondrial Fission // J. Biol. Chem. 2007. Vol. 282, № 15. P. 11521-11529.

112. Prudent J. et al. MAPL SUMOylation of Drp1 Stabilizes an ER/Mitochondrial Platform Required for Cell Death // Mol. Cell. 2015. Vol. 59, № 6. P. 941-955.

113. Anderson C.A., Blackstone C. SUMO wrestling with Drp1 at mitochondria. // EMBO J. European Molecular Biology Organization, 2013. Vol. 32, № 11. P. 1496-1498.

114. Osungbade K.O., Ige O.K. Public health perspectives of preeclampsia in developing countries: implication for health system strengthening. // J. Pregnancy. Hindawi Publishing Corporation, 2011. Vol. 2011. P. 481095.

115. Steegers E.A.P. et al. Pre-eclampsia. // Lancet. 2010. Vol. 376, № 9741. P. 631-644.

116. Roberts J.M. et al. ACOG Guidelines: Hypertension in pregnancy // American College of Obstetricians and Gynecologists. ACOG, 2012. 4 p.

117. James M Roberts, Phyllis A August, George Bakris J.R.B. Hypertension in Pregnancy // Cardiol. Clin. 2012. Vol. 30, № 3. P. 407-423.

118. Mol B.W.J. et al. Pre-eclampsia // Lancet. 2016. Vol. 387, № 10022. P. 9991011.

119. Липатов И. С. et al. Патогенетические механизмы формирования плацентарной недостаточности и преэклампсии. // Акушерство и гинекология. 2017. Vol. 9. P. 64-71.

120. Fisher S.J. Why is placentation abnormal in preeclampsia? // Am. J. Obstet. Gynecol. NIH Public Access, 2015. Vol. 213, № 4 Suppl. P. S115-22.

121. Wang Y., Zhao S. Vascular Biology of the Placenta // Colloquium Series on Integrated Systems Physiology: From Molecule to Function. Morgan & Claypool Life Sciences, 2010. Vol. 2. 1-98 p.

122. Hirano H., Imai Y., Ito H. Spiral artery of placenta: development and pathology-immunohistochemical, microscopical, and electron-microscopic study. // Kobe J. Med. Sci. 2002. Vol. 48, № 1-2. P. 13-23.

123. Moser G. et al. Extravillous trophoblasts invade more than uterine arteries: evidence for the invasion of uterine veins // Histochem. Cell Biol. Springer Berlin Heidelberg, 2017. Vol. 147, № 3. P. 353-366.

124. Naicker T. et al. Quantitative analysis of trophoblast invasion in preeclampsia // Acta Obstet. Gynecol. Scand. Munksgaard International Publishers, 2003. Vol. 82, № 8. P. 722-729.

125. Meekins et al. A study of placental bed spiral arteries and trophoblast

invasion in normal and severe pre-eclamptic pregnancies. // Br. J. Obstet. Gynaecol. 1994. Vol. 101, № 8. P. 669-674.

126. Saito S., Nakashima A. A review of the mechanism for poor placentation in early-onset preeclampsia: The role of autophagy in trophoblast invasion and vascular remodeling // J. Reprod. Immunol. 2014. Vol. 101-102, № 1. P. 8088.

127. Myatt L. et al. Strategy for Standardization of Preeclampsia Research Study DesignNovelty and Significance // Hypertension. 2014. Vol. 63, № 6.

128. Ходжаева З.С. et al. Клинико-патогенетические особенности ранней и поздней преэклампсии // Акушерство и гинекология. 2015. № 1. P. 1217.

129. Ходжаева З.С. et al. Клинико-анамнестические особенности, плацента и плацентарная площадка при ранней и поздней преэклампсии // Акушерство и гинекология. 2015. Vol. 4. P. 25-31.

130. Xiong X. et al. Impact of Preeclampsia and Gestational Hypertension on Birth Weight by Gestational Age // Am. J. Epidemiol. Oxford University Press, 2002. Vol. 155, № 3. P. 203-209.

131. Lisonkova S. et al. Maternal morbidity associated with early-onset and late-onset preeclampsia. // Obstet. Gynecol. 2014. Vol. 124, № 4. P. 771-781.

132. Valensise H. et al. Early and Late Preeclampsia: Two Different Maternal Hemodynamic States in the Latent Phase of the Disease // Hypertension. 2008. Vol. 52, № 5. P. 873-880.

133. Raymond D., Peterson E. A critical review of early-onset and late-onset preeclampsia. // Obstet. Gynecol. Surv. 2011. Vol. 66, № 8. P. 497-506.

134. Hung T.H. et al. Hypoxia-reoxygenation: A potent inducer of apoptotic changes in the human placenta and possible etiological factor in preeclampsia

// Circ. Res. 2002. Vol. 90, № 12. P. 1274-1281.

135. Ishihara N. et al. Increased apoptosis in the syncytiotrophoblast in human term placentas complicated by either preeclampsia or intrauterine growth retardation // Am. J. Obstet. Gynecol. 2002. Vol. 186, № 1. P. 158-166.

136. Ramma W., Ahmed A. Is inflammation the cause of pre-eclampsia? // Biochem. Soc. Trans. 2011. Vol. 39, № 6. P. 1619-1627.

137. Jin X. et al. Proteomics analysis of human placenta reveals glutathione metabolism dysfunction as the underlying pathogenesis for preeclampsia // Biochim. Biophys. Acta - Proteins Proteomics. 2017. Vol. 1865, № 9. P. 1207-1214.

138. Keshavarz P. et al. Alterations in Lipid Profile, Zinc and Copper Levels and Superoxide Dismutase Activities in Normal Pregnancy and Preeclampsia // Am. J. Med. Sci. 2017. Vol. 353, № 6. P. 552-558.

139. Navarro-Yepes J. et al. Oxidative stress, redox signaling, and autophagy: cell death versus survival. // Antioxid. Redox Signal. Mary Ann Liebert, Inc., 2014. Vol. 21, № 1. P. 66-85.

140. Wang Y., Walsh S.W. Placental mitochondria as a source of oxidative stress in pre-eclampsia. // Placenta. 1998. Vol. 19, № 8. P. 581-586.

141. Can M. et al. Oxidative stress and apoptosis in preeclampsia // Tissue Cell. 2014. Vol. 46, № 6. P. 477-481.

142. D'Souza V. et al. Increased oxidative stress from early pregnancy in women who develop preeclampsia // Clin. Exp. Hypertens. 2016. Vol. 38, № 2. P. 225-232.

143. Shaker O., Sadik N. Pathogenesis of preeclampsia: Implications of apoptotic markers and oxidative stress // Hum. Exp. Toxicol. 2013. Vol. 32, № 11. P. 1170-1178.

144. Wang Y., Walsh S.W. Antioxidant activities and mRNA expression of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase in normal and preeclamptic placentas // J. Soc. Gynecol. Investig. 1996. Vol. 3, № 4. P. 179-184.

145. Serdar Z. et al. Lipid and protein oxidation and antioxidant function in women with mild and severe preeclampsia. // Arch. Gynecol. Obstet. 2003. Vol. 268, № 1. P. 19-25.

146. Myatt L., Cui X. Oxidative stress in the placenta. // Histochem. Cell Biol. 2004. Vol. 122, № 4. P. 369-382.

147. Myatt L., Muralimanoharan S., Maloyan A. Effect of preeclampsia on placental function: influence of sexual dimorphism, microRNA's and mitochondria. // Adv. Exp. Med. Biol. 2014. Vol. 814. P. 133-146.

148. Myatt L. Role of placenta in preeclampsia. // Endocrine. 2002. Vol. 19, № 1. P. 103-111.

149. Burton G.J., Yung H.W., Murray A.J. Mitochondrial - Endoplasmic reticulum interactions in the trophoblast: Stress and senescence. // Placenta. 2016. P. S0143-4004-2.

150. Hung T.-H., Burton G.J. Hypoxia and reoxygenation: a possible mechanism for placental oxidative stress in preeclampsia. // Taiwan. J. Obstet. Gynecol. 2006. Vol. 45, № 3. P. 189-200.

151. Anton L. et al. The uterine placental bed Renin-Angiotensin system in normal and preeclamptic pregnancy. // Endocrinology. The Endocrine Society, 2009. Vol. 150, № 9. P. 4316-4325.

152. Cooke C.L. et al. The receptor for advanced glycation end products (RAGE) is elevated in women with preeclampsia // Hypertens Pregnancy. 2003. Vol. 22, № 2. P. 173-184.

153. Faxén M., Nisell H., Kublickiene K.R. Altered mRNA expression of ecNOS and iNOS in myometrium and placenta from women with preeclampsia // Arch. Gynecol. Obstet. 2001. Vol. 265, № 1. P. 45-50.

154. Torbergsen T. et al. Pre-Eclampsia-A Mitochondrial Disease? // Acta Obstet. Gynecol. Scand. 1989. Vol. 68, № 2. P. 145-148.

155. Shanklin D.R., Sibai B.M. Ultrastructural aspects of preeclampsia. II. Mitochondrial changes // Am. J. Obstet. Gynecol. Mosby, 1990. Vol. 163, № 3. P. 943-953.

156. Salgado S.S., M K R Salgado. Structural changes in pre-eclamptic and eclamptic placentas--an ultrastructural study. // J. Coll. Physicians Surg. Pak. 2011. Vol. 21, № 8. P. 482-486.

157. Wang Z., Zhang G., Lin M. Mitochondrial tRNA(leu)(UUR) gene mutation and the decreased activity of cytochrome c oxidase in preeclampsia. // J. Tongji Med. Univ. 1999. Vol. 19, № 3. P. 209-211.

158. Zsengellér Z.K. et al. Trophoblast mitochondrial function is impaired in preeclampsia and correlates negatively with the expression of soluble fms-like tyrosine kinase 1 // Pregnancy Hypertens. 2016. Vol. 6, № 4. P. 313319.

159. Folgere T. et al. Mutations in mitochondrial transfer ribonucleic acid genes in preeclampsia // Am. J. Obstet. Gynecol. 1996. Vol. 174, № 5. P. 16261630.

160. de Laat P. et al. Obstetric complications in carriers of the m.3243A>G mutation, a retrospective cohort study on maternal and fetal outcome // Mitochondrion. 2015. Vol. 25. P. 98-103.

161. Ding D. et al. Increased Protein-Coding Mutations in the Mitochondrial Genome of African American Women With Preeclampsia // Reprod. Sci.

2012. Vol. 19, № 12. P. 1343-1351.

162. Вишнякова П.А. Ходжаева З.С., Высоких М.Ю. К.Н.Е. Митохондрии плаценты в норме и при преэклампсии // Акушерство и гинекология. 2017. Vol. 5. P. 5-8.

163. Petit P.X., Kroemer G. Mitochondrial Regulation of Apoptosis // Mitochondrial DNA Mutations in Aging, Disease and Cancer. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1998. P. 147-165.

164. Perkins J., St John J., Ahmed A. Modulation of trophoblast cell death by oxygen and EGF. // Mol. Med. 2002. Vol. 8, № 12. P. 847-856.

165. Allaire A.D. et al. Placental apoptosis in preeclampsia // Obstet. Gynecol. 2000. Vol. 96, № 2. P. 271-276.

166. Tomas S.Z. et al. Trophoblast apoptosis in placentas from pregnancies complicated by preeclampsia. // Gynecol. Obstet. Invest. 2011. Vol. 71, № 4. P. 250-255.

167. Bailey L.J. et al. Augmented trophoblast cell death in preeclampsia can proceed via ceramide-mediated necroptosis // Cell Death Dis. Nature Publishing Group, 2017. Vol. 8, № 2. P. e2590.

168. Yu J. et al. Downregulation of Mitofusin 2 in Placenta Is Related to Preeclampsia // Biomed Res. Int. 2016. Vol. 2016.

169. Qiu C. et al. A case-control study of maternal blood mitochondrial DNA copy number and preeclampsia risk. // Int. J. Mol. Epidemiol. Genet. 2012. Vol. 3, № 3. P. 237-244.

170. Muralimanoharan S. et al. MIR-210 modulates mitochondrial respiration in placenta with preeclampsia. // Placenta. 2012. Vol. 33, № 10. P. 816-823.

171. Korkes H.A. et al. Relationship between hypoxia and downstream pathogenic pathways in preeclampsia // Hypertens. Pregnancy. 2017. Vol. 36, № 2. P.

145-150.

172. Shi Z. et al. Comparative proteomics analysis suggests that placental mitochondria are involved in the development of pre-eclampsia. // PLoS One. 2013. Vol. 8, № 5. P. e64351.

173. Nezu M. et al. Nrf2 inactivation enhances placental angiogenesis in a preeclampsia mouse model and improves maternal and fetal outcomes // Sci. Signal. 2017. Vol. 10, № 479.

174. Wikström A.K. et al. Evidence of increased oxidative stress and a change in the plasminogen activator inhibitor (PAI)-1 to PAI-2 ratio in early-onset but not late-onset preeclampsia // Am. J. Obstet. Gynecol. 2009. Vol. 201, № 6.

175. Pillay P. et al. Placental exosomes and pre-eclampsia: Maternal circulating levels in normal pregnancies and, early and late onset pre-eclamptic pregnancies // Placenta. 2016. Vol. 46. P. 18-25.

176. Salimi S. et al. Different profile of serum leptin between early onset and late onset preeclampsia // Dis. Markers. 2014. Vol. 2014.

177. Herzog E.M. et al. The impact of early- and late-onset preeclampsia on umbilical cord blood cell populations // J. Reprod. Immunol. 2016. Vol. 116. P. 81-85.

178. Gornall A.G., Bardawilll C.J., David M.M. DETERMINATION OF SERUM PROTEINS BY MEANS OF THE BIURET REACTION // J. Biol. Chem. 1949. Vol. 177. P. 751-766.

179. Victor Venegas and Michelle C. Halberg. Mitochondrial Disorders -Biochemical and Molecular Analysis | Lee-Jun C. Wong | Springer // Mitochondrial Disorders / ed. Wong L.-J.C. Humana Press, 2012. P. Ch. 22, 327-335.

180. A. Eigentler, A. Draxl, A. Wiethüchter, A. V. Kuznetsov, B. Lassnig, and E.

Gnaiger. Laboratory protocol: citrate synthase, a mitochondrial marker enzyme // Mitochondrial Physiol. Netw. 2012. Vol. 17.04. P. 1-11.

181. Starkov A.A. Measurement of Mitochondrial ROS Production // Methods. NIH Public Access, 2010. Vol. 648. P. 245-255.

182. Shapiro S.S., Wilk M.B. An Analysis of Variance Test for Normality (Complete Samples) // Biometrika. 1965. Vol. 52, № 3/4. P. 591.

183. Du L. et al. Mesenchymal-to-epithelial transition in the placental tissues of patients with preeclampsia // Hypertens. Res. Nature Publishing Group, 2016. № December 2015. P. 1-6.

184. Sun Y.-Y. et al. Regulation of epithelial-mesenchymal transition by homeobox gene DLX4 in JEG-3 trophoblast cells: a role in preeclampsia. // Reprod. Sci. 2011. Vol. 18, № 11. P. 1138-1145.

185. Guha M. et al. Mitochondrial retrograde signaling induces epithelialmesenchymal transition and generates breast cancer stem cells. // Oncogene. NIH Public Access, 2014. Vol. 33, № 45. P. 5238-5250.

186. Guo Q. Changes in mitochondrial function during EMT induced by TGFß-1 in pancreatic cancer. // Oncol. Lett. Spandidos Publications, 2017. Vol. 13, № 3. P. 1575-1580.

187. Li X.L. et al. Increased expression levels of E-cadherin, cytokeratin 18 and 19 observed in preeclampsia were not correlated with disease severity // Placenta. 2014. Vol. 35, № 8. P. 625-631.

188. Wu S. et al. Mitochondrial oxidative stress causes mitochondrial fragmentation via differential modulation of mitochondrial fission-fusion proteins // FEBS J. 2011. Vol. 278, № 6. P. 941-954.

189. Sakowicz A. et al. Finding NEMO in preeclampsia. // Am. J. Obstet. Gynecol. 2016. Vol. 214, № 4. P. 538.e1-538.e7.

190. Sakowicz A. et al. Double hit of NEMO gene in preeclampsia // PLoS One / ed. Kanellopoulos-Langevin C. 2017. Vol. 12, № 6. P. e0180065.

191. Hu C., Huang Y., Li L. Drp1-Dependent Mitochondrial Fission Plays Critical Roles in Physiological and Pathological Progresses in Mammals. // Int. J. Mol. Sci. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2017. Vol. 18, № 1.

192. Carter A.M. Placental Gas Exchange and the Oxygen Supply to the Fetus // Comprehensive Physiology. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2015. Vol. 5, № 3. P. 1381-1403.

193. Haider S. et al. Notch1 controls development of the extravillous trophoblast lineage in the human placenta. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2016. Vol. 113, № 48. P. E7710-E7719.

194. Olichon A. et al. The human dynamin-related protein OPA1 is anchored to the mitochondrial inner membrane facing the inter-membrane space // FEBS Lett. 2002. Vol. 523, № 1-3. P. 171-176.

195. Varanita T. et al. The OPA1-dependent mitochondrial cristae remodeling pathway controls atrophic, apoptotic, and ischemic tissue damage. // Cell Metab. 2015. Vol. 21, № 6. P. 834-844.

196. Pole A., Dimri M., P. Dimri G. Oxidative stress, cellular senescence and ageing // AIMS Mol. Sci. 2016. Vol. 3, № 3. P. 300-324.

197. Lee V.M. et al. Neutrophil activation and production of reactive oxygen species in pre-eclampsia. // J. Hypertens. 2003. Vol. 21, № 2. P. 395-402.

198. Herzog E.M. et al. The impact of early- and late-onset preeclampsia on umbilical cord blood cell populations // J. Reprod. Immunol. Elsevier, 2016. Vol. 116. P. 81-85.

199. van Esch J.J.A. et al. Early-onset preeclampsia is associated with perinatal

mortality and severe neonatal morbidity // J. Matern. Neonatal Med. Taylor & Francis, 2017. Vol. 30, № 23. P. 2789-2794.

200. Vishnyakova P.A. et al. Mitochondrial role in adaptive response to stress conditions in preeclampsia // Sci. Rep. Nature Publishing Group, 2016. Vol. 6, № April. P. 32410.

201. Marin-Garcia J. Methods to Study Mitochondrial Structure and Function // Mitochondria and Their Role in Cardiovascular Disease. Boston, MA: Springer US, 2013. P. 13-27.

202. Brands M., Verhoeven A.J., Serlie M.J. Role of Mitochondrial Function in Insulin Resistance // Advances in Mitochondrial Medicine. 1st ed. / ed. Roberto S., Patrizia B., Giardina B. Springer Netherlands, 2012. P. 215-234.

203. Stump C.S. et al. Effect of insulin on human skeletal muscle mitochondrial ATP production, protein synthesis, and mRNA transcripts. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. National Academy of Sciences, 2003. Vol. 100, № 13. P. 7996-8001.

204. Gu F. et al. Alterations in mitochondrial DNA copy number and the activities of electron transport chain complexes and pyruvate dehydrogenase in the frontal cortex from subjects with autism. // Transl. Psychiatry. Nature Publishing Group, 2013. Vol. 3, № 9. P. e299.

205. Cayci T. et al. Does mtDNA copy number mean mitochondrial abundance? // J. Assist. Reprod. Genet. Springer, 2012. Vol. 29, № 8. P. 855.

206. Ikeda M. et al. Overexpression of TFAM or Twinkle Increases mtDNA Copy Number and Facilitates Cardioprotection Associated with Limited Mitochondrial Oxidative Stress // PLoS One / ed. Sadoshima J. Public Library of Science, 2015. Vol. 10, № 3. P. e0119687.

207. Matsushima Y. et al. Mitochondrial Lon protease regulates mitochondrial

DNA copy number and transcription by selective degradation of mitochondrial transcription factor A (TFAM).

208. Ekstrand M.I. et al. Mitochondrial transcription factor A regulates mtDNA copy number in mammals // Hum. Mol. Genet. 2004. Vol. 13, № 9. P. 935944.

209. Maniura-Weber K. et al. Transient overexpression of mitochondrial transcription factor A (TFAM) is sufficient to stimulate mitochondrial DNA transcription, but not sufficient to increase mtDNA copy number in cultured cells // Nucleic Acids Res. 2004. Vol. 32, № 20. P. 6015-6027.

210. Kang D., Kim S.H., Hamasaki N. Mitochondrial transcription factor A (TFAM): Roles in maintenance of mtDNA and cellular functions // Mitochondrion. Elsevier, 2007. Vol. 7, № 1-2. P. 39-44.

211. Burton G.J. et al. Placental Endoplasmic Reticulum Stress and Oxidative Stress in the Pathophysiology of Unexplained Intrauterine Growth Restriction and Early Onset Preeclampsia // Placenta. 2009. Vol. 30, № SUPPL. P. 43-48.

212. Roberts J.M., Escudero C. The placenta in preeclampsia // Pregnancy Hypertens. International Society for the Study of Hypertension in Pregnancy, 2012. Vol. 2, № 2. P. 72-83.

213. Mutter W.P., Karumanchi S.A. Molecular mechanisms of preeclampsia // Microvasc. Res. 2008. Vol. 75, № 1. P. 1-8.

214. Kaufmann P., Black S., Huppertz B. Endovascular trophoblast invasion: implications for the pathogenesis of intrauterine growth retardation and preeclampsia. // Biol. Reprod. 2003. Vol. 69, № 1. P. 1-7.

215. Naicker T. et al. Quantitative analysis of trophoblast invasion in preeclampsia. // Acta Obstet. Gynecol. Scand. 2003. Vol. 82, № 8. P. 722-

216. Elliot M.G. Oxidative stress and the evolutionary origins of preeclampsia // J. Reprod. Immunol. Elsevier Ireland Ltd, 2016. Vol. 114. P. 75-80.

217. Agarwal A. et al. The effects of oxidative stress on female reproduction: a review // Reprod. Biol. Endocrinol. 2012. Vol. 10, № 1. P. 1-31.

218. Kirbas A. et al. Total oxidative and anti-oxidative status, and ADAMTS-12 levels in placenta previa and early-onset severe preeclampsia // Pregnancy Hypertens. 2016. Vol. 6, № 4. P. 295-299.

219. D'Souza V. et al. Increased oxidative stress from early pregnancy in women who develop preeclampsia // Clin. Exp. Hypertens. 2016. Vol. 1963, № JANUARY. P. 1-8.

220. Bakacak M. et al. Changes in Copper, Zinc, and Malondialdehyde Levels and Superoxide Dismutase Activities in Pre-Eclamptic Pregnancies. // Med. Sci. Monit. International Scientific Literature, Inc., 2015. Vol. 21. P. 2414-2420.

221. Nakamura M. et al. Cellular mRNA expressions of anti-oxidant factors in the blood of preeclamptic women // Prenat. Diagn. 2009. Vol. 29, № 7. P. 691696.

222. Hansson S.R., Naav A., Erlandsson L. Oxidative stress in preeclampsia and the role of free fetal hemoglobin // Frontiers in Physiology. Frontiers Media SA, 2015. Vol. 6, № JAN. P. 516.

223. Rahal A. et al. Oxidative stress, prooxidants, and antioxidants: the interplay. // Biomed Res. Int. Hindawi, 2014. Vol. 2014. P. 761264.

224. Pereira R.D. et al. Angiogenesis in the placenta: The role of reactive oxygen species signaling // BioMed Research International. 2015. Vol. 2015. P. 112.

225. Gilani S.I. et al. Preeclampsia and Extracellular Vesicles // Curr. Hypertens.

Rep. Springer US, 2016. Vol. 18, № 9. P. 68.

226. McCarthy C.M., Kenny L.C. Immunostimulatory role of mitochondrial DAMPs: alarming for pre-eclampsia? // Am. J. Reprod. Immunol. 2016. Vol. 76, № 5. P. 341-347.

227. Jafri S., Ormiston M.L. Immune regulation of systemic hypertension, pulmonary arterial hypertension and preeclampsia: shared disease mechanisms and translational opportunities // Am. J. Physiol. - Regul. Integr. Comp. Physiol. 2017. P. ajpregu.00259.2017.

228. Vishnyakova P.A. et al. Alterations in antioxidant system, mitochondrial biogenesis and autophagy in preeclamptic myometrium. 2017.

229. Song Z. et al. OPA1 processing controls mitochondrial fusion and is regulated by mRNA splicing, membrane potential, and Yme1L // J. Cell Biol. The Rockefeller University Press, 2007. Vol. 178, № 5. P. 749-755.

230. Catarino C. et al. Inflammatory Disturbances in Preeclampsia: Relationship between Maternal and Umbilical Cord Blood // J. Pregnancy. Hindawi Publishing Corporation, 2012. Vol. 2012. P. 1-10.

231. Verma S. et al. Placental hypoxia inducible factor -1a & CHOP immuno-histochemical expression relative to maternal circulatory syncytiotrophoblast micro-vesicles in preeclamptic and normotensive pregnancies // Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2018. Vol. 220. P. 18-24.

232. Bounds K.R. et al. MicroRNAs: New Players in the Pathobiology of Preeclampsia. // Front. Cardiovasc. Med. Frontiers Media SA, 2017. Vol. 4. P. 60.

233. Salomon C. et al. Placental Exosomes as Early Biomarker of Preeclampsia: Potential Role of Exosomal MicroRNAs Across Gestation // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2017. Vol. 102, № 9. P. 3182-3194.

234. St-Pierre J. et al. Suppression of Reactive Oxygen Species and Neurodegeneration by the PGC-1 Transcriptional Coactivators // Cell. 2006. Vol. 127, № 2. P. 397-408.

235. Pilegaard H., Saltin B., Neufer P.D. Exercise induces transient transcriptional activation of the PGC-1alpha gene in human skeletal muscle. // J. Physiol. Wiley-Blackwell, 2003. Vol. 546, № Pt 3. P. 851-858.

236. McCarthy C., Kenny L.C. Therapeutically targeting mitochondrial redox signalling alleviates endothelial dysfunction in preeclampsia. // Sci. Rep. 2016. Vol. 6, № January. P. 32683.

237. Hansen T.E., Johansen T. Following autophagy step by step. 2011. P. 2-5.

238. Huang J. et al. LC3B , a Protein That Serves as an Autophagic Marker , Modulates Angiotensin II-induced Myocardial Hypertrophy. 2015. Vol. 66, № 63. P. 576-583.

239. Ruiz A. et al. Effect of hydroxychloroquine and characterization of autophagy in a mouse model of endometriosis // Cell Death Dis. Nature Publishing Group, 2016. Vol. 7, № 1. P. e2059.

240. Koukourakis M.I. et al. Autophagosome Proteins LC3A, LC3B and LC3C Have Distinct Subcellular Distribution Kinetics and Expression in Cancer Cell Lines // PLoS One / ed. Srinivasula S.M. Public Library of Science, 2015. Vol. 10, № 9. P. e0137675.

241. Suzuki H. et al. Structural basis of the autophagy-related LC3/Atg13 LIR complex: Recognition and interaction mechanism // Structure. Elsevier Ltd, 2014. Vol. 22, № 1. P. 47-58.

242. Wan B. Molecular cloning and characterization of rat LC3A and LC3B -Two novel markers of autophagosome. 2006. № October 2014.

243. Andaloussi A. El et al. Defective expression of ATG4D abrogates autophagy

and promotes growth in human uterine fibroids. // Cell death Discov. Nature Publishing Group, 2017. Vol. 3. P. 17041.

244. Oh S.-Y. et al. Autophagy-related proteins, LC3 and Beclin-1, in placentas from pregnancies complicated by preeclampsia. // Reprod. Sci. 2008. Vol. 15, № 9. P. 912-920.

245. Nakashima A. et al. Impaired autophagy by soluble endoglin, under physiological hypoxia in early pregnant period, is involved in poor placentation in preeclampsia // Autophagy. 2013. Vol. 9, № 3. P. 303-316.

246. McCoy M.K. et al. Hexokinase activity is required for recruitment of parkin to depolarized mitochondria. // Hum. Mol. Genet. Oxford University Press, 2014. Vol. 23, № 1. P. 145-156.

247. Li H. et al. Differential Proteomic Analysis of Syncytiotrophoblast Extracellular Vesicles from Early-Onset Severe Preeclampsia, using 8-Plex iTRAQ Labeling Coupled with 2D Nano LC-MS/MS. // Cell. Physiol. Biochem. Karger Publishers, 2015. Vol. 36, № 3. P. 1116-1130.

248. Bahado-Singh R.O. et al. Metabolomic determination of pathogenesis of late-onset preeclampsia // J. Matern. Neonatal Med. 2017. Vol. 30, № 6. P. 658664.

249. Magnussen E.B. et al. Prepregnancy cardiovascular risk factors as predictors of pre-eclampsia: population based cohort study. // BMJ. British Medical Journal Publishing Group, 2007. Vol. 335, № 7627. P. 978.

250. Tal R. The Role of Hypoxia and Hypoxia-Inducible Factor-1Alpha in Preeclampsia Pathogenesis // Biol. Reprod. Oxford University Press, 2012. Vol. 87, № 6.

251. Rolland S.G., Conradt B. New role of the BCL2 family of proteins in the regulation of mitochondrial dynamics. // Curr. Opin. Cell Biol. NIH Public

Access, 2010. Vol. 22, № 6. P. 852-858.

252. Suen D.-F., Norris K.L., Youle R.J. Mitochondrial dynamics and apoptosis. // Genes Dev. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2008. Vol. 22, № 12. P. 1577-1590.

ПРИЛОЖЕНИЕ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ

Название Последовательность 5Л-3Л Размер продукта, п.о.

МБШ Г аАтаАсстаататтАатАаАСАа 211

МБШ г аАсасАтсссААсаАттАттсАа

МБ№ Г ааАсттасстстсттстсАттАт 143

МБ№ г сттссАссАтссАтссттстАс

ОРА1 Г атАссаттАассстаАОАсс 109

ОРА1 г АассАтасстОАтатсАсАО

ш^А Б АтсссасАсААОАатастАс 127

шЮ^ Я ааааААсататааастАттт

шЮ^ N02 Б ттАААстссАОсАссАсОАсс 364

шЮ^ N02 Я ААааааАОАтАаатАааАатАас

В2М Б ААААОАтаАатАтасстасса 150

В2М Я тасАОАататтАтАтсАаАтааАт

Б атаааааАсАОАтсатстта 88

NRF1 Я АтстаоАссАаассАттАас

N^2 Б АататаасАтсАссАОААсА 113

NRF2 Я татттоАсАсттссАаааас

Ьас1ш Г ОАасаааАААтсатасатаАсАтт 234

Ьас1ш г ОАтааАаттаААаатАатттсата

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю особую благодарность научному руководителю Михаилу Юрьевичу Высоких за возможность реализовывать научные идеи, за помощь в планировании работы и трактовке данных, подготовку результатов к публикации и редактирование данной рукописи.

Благодарю Сухих Геннадия Тихоновича за возможность работать в уникальном Центре и с уникальным клиническим материалом. Благодарю сотрудников НМИЦ АГиП им. В.И.Кулакова за помощь в сбора материала и трактовке анамнезов.

Благодарю своих коллег за помощь в проведении экспериментов и бесконечную психологическую поддержку: Марей Марью Владимировну, Володину Марию Александровну, Суханову Юлию Алексеевну и Пятаеву Софью Владимировну.

Отдельное спасибо Тарасовой Надежде Валерьевне и Цвиркун Дарье Викторовне за помощь в проведении экспериментов, за вычитку рукописи, за помощь в создании презентации и выслушивание моих проблем.

Благодарю свою семью и друзей (в особенности - Егорову Татьяну, Кондратьеву Софию, Гапизова Султана, Вдовина Александра, Румянцева Константина, Хащенко Елену и Егорова Александра) за ценные советы и веру в победу.

Благодарю своего мужа, Кудрявцева Дениса, за то, что выдержал это вместе со мной.