Organische Chemie: Aktuelle Forschung
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Abstrakt

Zum mechano-chemiosmotischen Wirkungsmechanismus von Guanidinen auf die funktionelle Aktivität der Mitochondrien und die Alterung

Eldar A. Kasumov, Ruslan E. Kasumov und Irina V. Kasumova

Die funktionelle Aktivität der Mitochondrien in der Zelle wird vollständig durch eine komplexe Mischung von in Wasser gelösten Substanzen der Zytosolverbindung reguliert. Die Konzentrationen dieser Substanzen sind unterschiedlich, was für Prozesse wie Osmoregulation und Signalisierung sowohl einer Zelle als auch der Mitochondrien für die ATP-Synthese wichtig ist. Wir haben die Wirkung von Guanidin auf die funktionelle Aktivität der Mitochondrien untersucht. Mitochondrien zeigten eine Tendenz zur Hemmung der oxidativen Phosphorylierung in Gegenwart unterschiedlicher Guanidinkonzentrationen. Auch oszillierende Volumenänderungen (Schrumpfung-Schwellung) der Mitochondrien werden weitgehend aufgehoben und pH-Änderungen des Inkubationsmediums bei Zugabe von ADP werden in Gegenwart von Guanidinionen gehemmt. Der Mechanismus der Hemmung dieser Prozesse wird durch ein mechano-chemiosmotisches Modell erklärt. In dem Artikel wird diskutiert, dass eine Störung der Bewegung von Calciumionen (die zyklisch zwischen der äußeren Umgebung (Zytosol), der Matrix und dem Intermembranraum bewegt werden) durch verschiedene Wirkstoffe, darunter Guanidin, zu einer Störung der ATP-Synthese führt. Wir kommen zu dem Schluss, dass ein Mangel an L-Arginin (2-Amino-5-Guanidinopentansäure) im Körper zu einer Verringerung der Energieproduktion führt und außerdem die Ursache für Alterung, Typ-2-Diabetes, Krebs und andere Krankheiten ist.