The recent knowledge on mitochondria as the substantial source of reactive oxygen species, namely superoxide and hydrogen peroxide efflux from mitochondria, is reviewed, as well as nitric oxide and subsequent peroxynitrite generation in mitochondria and their effects. The reactive oxygen species formation in extramitochondrial locations, in peroxisomes, by cytochrome P450, and NADPH oxidase reaction, is also briefly discussed. Conditions are pointed out under which mitochondria represent the major ROS source for the cell: higher percentage of non-phosphorylating and coupled mitochondria, in vivo oxygen levels leading to increased intensity of the reverse electron transport in the respiratory chain, and nitric oxide effects on the redox state of cytochromes. We formulate hypotheses on the crucial role of ROS generated in mitochondria for the whole cell and organism, in concert with extramitochondrial ROS and antioxidant defense. We hypothesize that a sudden decline of mitochondrial ROS production converts cells or their microenvironment into a "ROS sink" represented by the instantly released excessive capacity of ROS-detoxification mechanisms. A partial but immediate decline of mitochondrial ROS production may be triggered by activation of mitochondrial uncoupling, specifically by activation of recruited or constitutively present uncoupling proteins such as UCP2, which may counterbalance the mild oxidative stress.

• MeSH
• antioxidancia farmakologie   MeSH
• biologické modely MeSH
• financování organizované MeSH
• homeostáza MeSH
• hypoxie metabolismus   MeSH
• lidé MeSH
• mitochondrie fyziologie   účinky léků   MeSH
• oxidace-redukce účinky léků   MeSH
• oxidativní fosforylace MeSH
• peroxidace lipidů genetika   MeSH
• peroxizomy fyziologie   MeSH
• reaktivní formy dusíku metabolismus   MeSH
• reaktivní formy kyslíku metabolismus   MeSH
• respirační komplex I metabolismus   MeSH
• respirační komplex III metabolismus   MeSH
• rozpřahující látky farmakologie   MeSH
• superoxidy metabolismus   MeSH
• systém (enzymů) cytochromů P-450 metabolismus   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH

Stárnutí lze definovat jako progresivní, ireverzibilní ztrátu vitality a stoupající mortalitu nevyhnutelně přicházejícím s věkem. Jde o stochastický proces, nikoliv program. Biochemická podstata stárnutí spočívá v nemožnosti zabránit nahromadění náhodných chyb v důležitých biomolekulách, tj. v DNA a v bílkovinách. Svou roli v komplikovaném procesu stárnutí hrají reaktivní formy kyslíku, mitochondriální dysfunkce, reaktivní karbonyly, poškození genomové DNA včetně telomer, epigenetické alterace, buněčná senescence a selhání proteostázy. I když všechny tkáně lidského těla stárnou, biologické limity údržby a oprav nejvíce dopadají na buňky, které se nedělí. Jelikož klíčové orgány lidského organismu, mozek, srdce a kosterní sval jsou založeny na postmitotických buňkách, lidská bytost ve svém biologickém těle nesmrtelnosti nikdy dosáhnout nemůže. V rámci svých biologických limitů jsou organismy vybaveny důležitými adaptabilními mechanismy tělesné údržby a oprav, jako je stresem stimulovaná buněčná odolnost vůči stresu (hormeze), autofagie či reakce na poškození DNA. Vhled do těchto mechanismů poskytuje vysvětlení pro příznivé působení faktorů životního stylu, jako je kalorická restrikce a fyzická aktivita, a do budoucna může přinést i léky schopné stárnutí zpomalit.

Aging can be defined as progressive and irreversible loss of vitality and increasing mortality coming inescapably with age. It is a stochastic process, rather than a program. The biochemical essence of aging lies in impossibility to prevent accumulation of random errors in important biomolecules, such as DNA and proteins. In the complicated process of aging, there are roles for reactive oxygen species, mitochondrial dysfunction, reactive carbonyls, and damage to genomic DNA including telomeres, epigenetic alterations, cell senescence, and collapse of proteostasis. Although all tissues of human body age, the biological limits of maintenance and repair affect the non-dividing cells the most. As the key organs of human body, brain, heart, and skeletal muscle, are based on postmitotic cells, a human being in his biological body can never reach immortality. Within the biological limits, organisms are equipped with important adaptable mechanisms for body maintenance and repair, such as stress-induced cellular resistance to stress (hormesis), autophagy and DNA damage response. Insight into these mechanisms provides rationale for benefits of life style interventions, such as caloric restriction and physical exercise, and in future might even bring drugs that could slow aging.

• MeSH
• homeostáze proteinů MeSH
• lidé MeSH
• mitochondrie MeSH
• poškození DNA MeSH
• pyruvaldehyd MeSH
• reaktivní formy kyslíku MeSH
• stárnutí * genetika   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH