<손상 받기 쉬운 intracellular targets와 결과>
1) aerobic respiration
- 산화적 인산화 및 ATP 생성을 포함한 유기호흡 관련 부분으로 손상시 ATP 감소가 발생하게 됩니다.
2) mitochondrial damage
- 이로 인해 Necrosis, apoptosis 활성화 및 ATP 생성에도 영향을 미치게 됩니다.
3) loss of calcium homeostasis
- 세포 내 칼슘 농도의 증가로 인해 미토콘드리아 투과도가 증가와 다양한 세포 효소 활성화 및 세포 손상이 유발됩니다.
4) accumulation of oxygen derived free radicals(reactive oxygen species)
- ROS가 증가되어서 지질/단백질/DNA가 손상됩니다.
5) defect in membrane permeability
- plasma membrane 손상 시 세포 내 구성 요소가 손실됩니다.
- Lysosomal membrane 손상 시 lysosome 속의 효소가 튀어나와 문제가 생깁니다.
6) damage to DNA and proteins
- Protein misfolding, DNA 손사으로 인해 apoptosis가 활성화됩니다.
<depletion of ATP(ATP 감소)>
1) 주요 원인: ischemia(허혈)
2) mechanism : ischemia 발생 -> O2 감소 -> 미토콘드리아의 Oxidative phosphorylation(산화적 인산화) 감소 -> ATP 감소
이는 다음 세 가지 결과를 유발합니다.
- Na+ pump의 활성 감소 -> Ca+, 물, Na+ 유입 & K+ 유출 -> ER swelling, cellular swelling, loss of microvilli, blebs
- Anaerobic glycolysis 증가 -> glycogen 감소 & lactic acid 증가 & PH 감소 -> nuclear chromatin의 clumping
- detachment of ribosome -> protein synthesis 감소 -> lipid deposition
<Mitochondrial damage>
1) mitochondria damage 발생시 일어나는 결과
- high conductance channel(mitochondrial permeability transition pore) 형성
- Apoptosis
- abnormal oxidative phosphorylation
<PTPC(mitochondrial membrane permeability transition pore complex)의 비교>
- 정상 상태의 PTPC
물질들이 미토콘드리아의 matrix와 세포질 사이에서 잘 이동하기 때문에 문제 없이 ATP가 생성됩니다.
- Pathologic한 상태의 PTPC
PTPC가 열려 pore가 형성 -> 미토콘드리아의 내부에 solutes와 물이 들어감 -> membrane potential 감소, 수소이온이 외막으로 유출 -> gradient potential 상실 -> ATP 생성 x
<Necrosis와 apoptosis에서의 mitochondria>
- apoptosis(위): 세포손상 -> BAX가 BAK에 결합 -> cytochrome C 세포질 유출 -> caspase cascade -> apoptosis
- necrosis(아래): 세포손상 -> hydrogen gradient potential 발생 x -> 전자전달계의 ATP 생성 x -> ATP depletion