nefrНефрологияNephrology (Saint-Petersburg)1561-62742541-9439Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University10.24884/1561-6274-2013-17-5-16-21nefr-434Research ArticleОБЗОРЫ И ЛЕКЦИИREVIEWS AND LECTURESКОНЦЕПЦИЯ ФЕНОПТОЗА И СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В НЕФРОЛОГИИTHE PHENOPTOSIS CONCEPT AND SYSTEMIC APPROACH IN NEPHROLOGYЧистяковВ. А.ChistyakovV. A.

Центральная научно-исследовательская лаборатория

344022, г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, д. 29, Тел. 8 (863) 201-44-32

vladimirchi@yandex.ruЦветковД. С.TsvetkovD. S.

Центральная научно-исследовательская лаборатория

ПраздноваЕ. В.PrazdnovaE. V.ЧистяковаИ. Б.ChistyakovaI. B.Ростовский государственный медицинский университет; Научноисследовательский институт биологии Южного федерального университетаRussian FederationРостовский государственный медицинский университетRussian FederationНаучноисследовательский институт биологии Южного федерального университетаRussian Federation2013100520131751621Copyright © Чистяков В.А., Цветков Д.С., Празднова Е.В., Чистякова И.Б., 20132013Чистяков В.А., Цветков Д.С., Празднова Е.В., Чистякова И.Б.Chistyakov V.A., Tsvetkov D.S., Prazdnova E.V., Chistyakova I.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.nephrolog.ru/jour/article/view/434

Стабильное существование сложных самоорганизующихся систем поддерживается сетью обратных связей, подающих информацию с «выхода» системы в ее управляющие структуры. С кибернетической точки зрения выделительная система представляет собой «выход» метаболической сети человека. Поэтому нефрологические аспекты системной медицины требуют особого внимания. Согласно концепции феноптоза, эффективное существование биологических сообществ зачастую поддерживается работой механизмов, ослабляющих либо уничтожающих отдельных особей. Системным проявлением работы феноптозных механизмов является возрастное увеличение частоты и тяжести патологии различных систем органов, в том числе и заболеваний почек. Ключевым элементом большинства феноптозных процессов является усиление генерации активных форм кислорода митохондриями. Использование митохондриально-направленных антиоксидантов (ионов Скулачева с антиоксидантной нагрузкой – SkQ) позволяет «отключать» такие механизмы, уменьшая митохондриальный окислительный стресс. При этом улучшатся течение острого почечного повреждения, индуцируемого острой ишемией. Заметно снижается смертность лабораторных животных. При будущих клинических испытаниях пероральных форм SkQ можно ожидать системного терапевтического эффекта в лечении почечной патологии.

Stable existence of complex self-organizing systems is supported by a network of feedback that submit information from the “output” of the system to its control elements. From the cybernetic point of view the excretory system is a “way out” of human metabolic network. Therefore, nephrological aspects of systemic medicine require a special attention. According to the concept of phenoptosis, effective existence of biological communities is often supported by mechanisms of weakening or destroy of individuals. Systemic manifestation of phenoptosis mechanisms is an age related increase of frequency and severity of abnormalities, including kidney diseases. A key element of most phenoptosis processes is increased generation of reactive oxygen species by mitochondria. Using of mitochondria-targeted antioxidants (Skulachev ions with antioxidant load - SkQ) allows to “turn off” such mechanisms, reducing mitochondrial oxidative stress. At the same time the course of acute renal injury induced by acute ischemia improves. Mortality of laboratory animals significantly decreases. For future clinical trials of SkQ oral dosage forms a systemic therapeutic effect in the treatment of renal disease could be expected.

феноптозактивные формы кислорода (АФК)ионы Скулачеваокислительный стрессишемияпочкинефропатиягломерулонефритphenoptosisreactive oxygen species (ROS)Skulachev ionsoxidative stressischemiakidneynephropathyglomerulonephritisРабота выполнена при поддержке Министерства образования РФ (проекты № 4.5835.2011 и 4.5888.2011, грант ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы, соглашение № 8108) и Министерства здравоохранения РФ (проект «Исследование механизмов и поиск путей коррекции токсических эффектов терапии неврологической патологии нестероидными противовоспалительными препаратами»).Referencesvon Bertalanffy L. The Theory of Open Systems in Physics and Biology. Science, 1950; 111 (2872): 23-29von Bertalanffy L. The Theory of Open Systems in Physics and Biology. Science, 1950; 111 (2872): 23-29von Bertalanffy L. General system theory, a new approach to unity of science. 6. Towards a physical theory of organic teleology, feedback and dynamics. Hum Biol. 1951; 23(4):346-361von Bertalanffy L. General system theory, a new approach to unity of science. 6. Towards a physical theory of organic teleology, feedback and dynamics. Hum Biol. 1951; 23(4):346-361Jacob F, Monod J. Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins. J Mol Biol. 1961; 3:318-356Jacob F, Monod J. Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins. J Mol Biol. 1961; 3:318-356Дильман ВМ. Большие биологические часы (введение в интегральную медицину). Знание, М., 1982; 208 сДильман ВМ. Большие биологические часы (введение в интегральную медицину). Знание, М., 1982; 208 сDilman VM. Three models of medicine. (An integrated theory of aging and age-associated diseases). Med Hypotheses. 1984; 15(2):185-208Dilman VM. Three models of medicine. (An integrated theory of aging and age-associated diseases). Med Hypotheses. 1984; 15(2):185-208Dilman VM. Four models of medicine: mechanisms of aging and conditions promoting cancer development. Ann N Y Acad Sci. 1988; 521:226-7Dilman VM. Four models of medicine: mechanisms of aging and conditions promoting cancer development. Ann N Y Acad Sci. 1988; 521:226-7von Vark LC, Bertrand M, Akkerhuis KM et al. Angiotensinconverting enzyme inhibitors reduce mortality in hypertension: a meta-analysis of randomized clinical trials of renin-angiotensinaldosterone system inhibitors involving 158,998 patients. Eur Heart J. 2012; 33(16):2088-2097von Vark LC, Bertrand M, Akkerhuis KM et al. Angiotensinconverting enzyme inhibitors reduce mortality in hypertension: a meta-analysis of randomized clinical trials of renin-angiotensinaldosterone system inhibitors involving 158,998 patients. Eur Heart J. 2012; 33(16):2088-2097Скулачев ВП. Старение организма особая биологическая функция, а не результат поломки сложной живой системы: биохимическое обоснование концепции Вейсмана. Биохимия. 1997; 62 (11): С. 1369 – 1399Скулачев ВП. Старение организма особая биологическая функция, а не результат поломки сложной живой системы: биохимическое обоснование концепции Вейсмана. Биохимия. 1997; 62 (11): С. 1369 – 1399Скулачев ВП. Попытка биохимиков атаковать проблему старения: «Мегапроект» по проникающим ионам. Первые итоги и перспективы. Биохимия. 2007; 72(12): 1572 – 1586.Скулачев ВП. Попытка биохимиков атаковать проблему старения: «Мегапроект» по проникающим ионам. Первые итоги и перспективы. Биохимия. 2007; 72(12): 1572 – 1586.Скулачев ВП. Как отменить программу старения тела? Журнал общей химии. 2010. 80(7): 1523-1541Скулачев ВП. Как отменить программу старения тела? Журнал общей химии. 2010. 80(7): 1523-1541Скулачев ВП. Что такое «феноптоз» и как с ним бороться? Биохимия. 2012; 77(7): 827-846Скулачев ВП. Что такое «феноптоз» и как с ним бороться? Биохимия. 2012; 77(7): 827-846Skulachev VP. Aging as a particular case of phenoptosis, the programmed death of an organism (a response to Kirkwood and Melov «On the programmed/non-programmed nature of ageing within the life history»). Aging (Albany NY). 2011; 3(11):1120-1123Skulachev VP. Aging as a particular case of phenoptosis, the programmed death of an organism (a response to Kirkwood and Melov «On the programmed/non-programmed nature of ageing within the life history»). Aging (Albany NY). 2011; 3(11):1120-1123Либертини Дж. Классификация явлений феноптоза. Биохимия. 2012; 77(7):707-715Либертини Дж. Классификация явлений феноптоза. Биохимия. 2012; 77(7):707-715Миттельдорф Дж.Дж. Адаптивное старение к контексте эволюционной теории. Биохимия. 2012; 77(7):716-25.Миттельдорф Дж.Дж. Адаптивное старение к контексте эволюционной теории. Биохимия. 2012; 77(7):716-25.Голдсмит Т.К. О противоречиях теорий запрограммированного и незапрограммированного старения: обзор. Биохимия. 2012; 77(7):729-732Голдсмит Т.К. О противоречиях теорий запрограммированного и незапрограммированного старения: обзор. Биохимия. 2012; 77(7):729-732Skulachev V.P. In Model Systems in Aging (Nystrom, T., and Osiewacz, HD, eds), Springer_Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003; 191–238Skulachev V.P. In Model Systems in Aging (Nystrom, T., and Osiewacz, HD, eds), Springer_Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003; 191–238Harman D. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. J. Gerontol 1956; 11 (3), 298–300Harman D. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. J. Gerontol 1956; 11 (3), 298–300Scilard L. On the nature of the aging process. Proc. nat Acad. Sci. USA. 1959; 45:30-45Scilard L. On the nature of the aging process. Proc. nat Acad. Sci. USA. 1959; 45:30-45Антоненко ЮН, Аветисян AВ, Бакеева ЛE и др. Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения. Катионные производные пластохинона: синтез и исследование in vitro. Биохимия. 2008; 73 (12):1273-1287Антоненко ЮН, Аветисян AВ, Бакеева ЛE и др. Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения. Катионные производные пластохинона: синтез и исследование in vitro. Биохимия. 2008; 73 (12):1273-1287Severin FF, Severina II, Antonenko YN et al. Penetrating cation/fatty acid anion pair as a mitochondria-targeted protonophore. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 107(2):663-668Severin FF, Severina II, Antonenko YN et al. Penetrating cation/fatty acid anion pair as a mitochondria-targeted protonophore. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 107(2):663-668Anisimov VN, Egorov MV, Krasilshchikova MS et al. Effects of the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 on lifespan of rodents. Aging (Albany NY). 2011; 3(11):1110-1119Anisimov VN, Egorov MV, Krasilshchikova MS et al. Effects of the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 on lifespan of rodents. Aging (Albany NY). 2011; 3(11):1110-1119Skulachev M. et al. Mitochondrial-targeted plastoquinone derivatives. Effect on senescence and acute age-related pathologies. Curr Drug Targets. 2011; 12(6):800-826Skulachev M. et al. Mitochondrial-targeted plastoquinone derivatives. Effect on senescence and acute age-related pathologies. Curr Drug Targets. 2011; 12(6):800-826Сапрунова ВБ, Лелекова МА, Колосова НГ, Бакеева ЛЕ. SkQ1 замедляет развитие зависимых от возраста деструктивных процессов в сетчатке и сосудистом слое глаз Wistar и OXYS. Биохимия. 2012; 77(6):796-808Сапрунова ВБ, Лелекова МА, Колосова НГ, Бакеева ЛЕ. SkQ1 замедляет развитие зависимых от возраста деструктивных процессов в сетчатке и сосудистом слое глаз Wistar и OXYS. Биохимия. 2012; 77(6):796-808Яни ЕВ, Катаргина ЛА, Чеснокова НБ и др. Первый опыт использования препарата «Визомитин» в терапии «сухого глаза». Практическая медицина. 2012; 1 (59): 134-137Яни ЕВ, Катаргина ЛА, Чеснокова НБ и др. Первый опыт использования препарата «Визомитин» в терапии «сухого глаза». Практическая медицина. 2012; 1 (59): 134-137Srisawat N, Hoste EE, Kellum J.A. Modern classification of acute kidney injury. Blood Purif 2010; 29: 300–307Srisawat N, Hoste EE, Kellum J.A. Modern classification of acute kidney injury. Blood Purif 2010; 29: 300–307Go AS, Chertow GM, Fan D et al. Chronic Kidney Disease and the Risks of Death, Cardiovascular Events, and Hospitalization. N Engl J Med 2004; 351:1296-1305Go AS, Chertow GM, Fan D et al. Chronic Kidney Disease and the Risks of Death, Cardiovascular Events, and Hospitalization. N Engl J Med 2004; 351:1296-1305Keith DS, Nichols GA, Gullion CM et al. Longitudinal Follow-up and Outcomes Among a Population With Chronic Kidney Disease in a Large Managed Care Organization. Arch Intern Med 2004; 164: 659-663Keith DS, Nichols GA, Gullion CM et al. Longitudinal Follow-up and Outcomes Among a Population With Chronic Kidney Disease in a Large Managed Care Organization. Arch Intern Med 2004; 164: 659-663Upadhyay A, Earley A, Lamont JL et al. Lipid-lowering therapy in persons with chronic kidney disease: a systematic review and meta-analysis. Ann Intern Med 2012; 157:251–262Upadhyay A, Earley A, Lamont JL et al. Lipid-lowering therapy in persons with chronic kidney disease: a systematic review and meta-analysis. Ann Intern Med 2012; 157:251–262Palmer SC, Craig JC, Navaneethan SD. et al. Benefits and harms of statin therapy for persons with chronic kidney disease: a systematic review and meta-analysis. Ann Intern Med 2012; 157:263–275Palmer SC, Craig JC, Navaneethan SD. et al. Benefits and harms of statin therapy for persons with chronic kidney disease: a systematic review and meta-analysis. Ann Intern Med 2012; 157:263–275Hill G.S. Hypertensive nephrosclerosis. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2008; 7(3):266-270Hill G.S. Hypertensive nephrosclerosis. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2008; 7(3):266-270Stanton R.C. Oxidative stress and diabetic kidney disease. Curr Diab Rep 2011; 11(4):330-336Stanton R.C. Oxidative stress and diabetic kidney disease. Curr Diab Rep 2011; 11(4):330-336Djamali A. Oxidative stress as a common pathway to chronic tubulointerstitial injury in kidney allografts. Am J Physiol Renal Physiol 2007; 293(2):445-455Djamali A. Oxidative stress as a common pathway to chronic tubulointerstitial injury in kidney allografts. Am J Physiol Renal Physiol 2007; 293(2):445-455Swaminathan S, Shah SV. Novel approaches targeted toward oxidative stress for the treatment of chronic kidney disease. Curr Opin Nephrol Hypertens 2008; 17(2):143-148Swaminathan S, Shah SV. Novel approaches targeted toward oxidative stress for the treatment of chronic kidney disease. Curr Opin Nephrol Hypertens 2008; 17(2):143-148Бакеева ЛЕ, Барсков ИВ, Егоров МВ. Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения. Терапия некоторых старческих патологий, опосредованных АФК (сердечной аритмии, инфарктов сердца и почки и инсульта головного мозга). Биохимия 2008; 73(12):1288-1299Бакеева ЛЕ, Барсков ИВ, Егоров МВ. Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения. Терапия некоторых старческих патологий, опосредованных АФК (сердечной аритмии, инфарктов сердца и почки и инсульта головного мозга). Биохимия 2008; 73(12):1288-1299Зоров ДВ, Плотников ЕИ и др. Феноптозная проблема: от чего гибнет организм? Уроки по печеночной недостаточности. Биохимия 2012;77(7):742-753Зоров ДВ, Плотников ЕИ и др. Феноптозная проблема: от чего гибнет организм? Уроки по печеночной недостаточности. Биохимия 2012;77(7):742-753

The authors declare that there are no conflicts of interest present.