Cell death is an important feature of the development of multicellular organisms, a critical factor in the occurrence of cardiovascular diseases. Understanding the mechanisms that control cell death is crucial to determine its role in the development of the pathological process. However, the most well-known types of cell death cannot fully explain the pathophysiology of heart disease. Understanding how cardiomyocytes die and why their regeneration is limited is an important area of research. Ferroptosis is an iron-dependent cell death that differs from apoptosis, necrosis, autophagy, and other forms of cell death in terms of morphology, metabolism, and protein expression. Ferroptotic cell death is characterized by the accumulation of reactive oxygen species resulting from lipid peroxidation and subsequent oxidative stress, which can be prevented by iron chelates (eg, deferoxamine) and small lipophilic antioxidants (eg, ferrostatin, liproхstatin). In recent years, many studies have been carried out on ferroptosis in the context of the development of atherosclerosis, myocardial infarction, heart failure, and other diseases. In addition to cardiovascular diseases, the review also presents data on the role of ferroptosis in the development of other socially significant diseases, such as COVID-19, chronic obstructive pulmonary disease. With the study of ferroptosis, it turned out that ferroptosis participates in the development of bacterial infection associated with the persistence in the host body of Pseudomonas aeruginosa. The review summarizes the recent advances in the study of ferroptosis, characterizing this type of cell death as a novel therapeutic target.
Смерть клеток является важной особенностью развития многоклеточных организмов, критическим фактором возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Понимание механизмов, управляющих клеточной гибелью, имеет решающее значение для определения ее роли в развитии патологического процесса. Однако наиболее известные типы клеточной смерти не могут полностью объяснить патофизиологию заболеваний сердца. Понимание того, как умирают кардиомиоциты и почему их регенерация ограничена, является важной областью исследований. Ферроптоз представляет собой железозависимую гибель клеток, которая отличается от апоптоза, некроза, аутофагии и других форм гибели клеток по морфологии, метаболизму, экспрессии белков. Процесс ферроптотической гибели клеток характеризуется накоплением свободных радикалов, образующихся в результате перекисного окисления липидов, и последующим оксидативным стрессом, который можно предотвратить с помощью хелаторов железа (например, дефероксамина) и малых липофильных антиоксидантов (например, ферростатина, липрокстатина). В последние годы проведено много исследований ферроптоза в контексте развития атеросклероза, инфаркта миокарда, сердечной недостаточности и других заболеваний. Помимо сердечно-сосудистых заболеваний в обзоре также представлены данные о роли ферроптоза в развитии других социально значимых болезней, таких как COVID-19, хроническая обструктивная болезнь легких. По мере изучения ферроптоза появились данные о его участии в развитии бактериальной инфекции, связанной с персистированием в организме хозяина Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочки). В обзоре суммируются последние достижения в области изучения ферроптоза, характеризующие данный тип клеточной смерти как новую терапевтическую мишень.
Keywords: Pseudomonas aeruginosa; cardiovascular disease; ferroptosis; lung disease; oxidative stress; reactive oxygen species.