В настоящее время сердечно-сосудистые заболевания являются наиболее распространённой причиной смерти людей по всему миру. Митохондрии играют ключевую роль в нормальном функционировании сердца и развитии различных типов сердечных заболеваний. Активные формы кислорода, генерируемые в митохондриях и других отделах клетки, играют важную роль в повышении митохондриальной чувствительности к Са2+ и в индукции неспецифической митохондриальной поры (мРТР), лежащих в основе возникновения и развития различных форм сердечной недостаточности. Для защиты клеток от повреждений, и, следовательно, от возникновения митохондриальных дисфункций и, как следствие, развития сердечной недостаточности, в организме существует защитная антиоксидантная система. Однако, с возрастом эффективность функционирования антиоксидантной системы снижается, поэтому необходимо усилить реакцию на окислительный стресс с помощью введения антиоксидантов. Мелатонин – гормон эпифиза является известным антиоксидантом и эффективно защищает митохондриальные биоэнергетические функции, но в процессе старения уровень мелатонина снижается и ослабляются его защитные свойства. В настоящей работе было исследовано влияние аккумулированного мелатонина (хроническое введение мелатонина с питьевой водой) на изменение функционального состояния митохондрий сердца при старении, а также возможное предотвращение развития острой сердечной недостаточности при старении. В ходе исследований, было показано, что длительный прием мелатонина способствует повышению пороговой для открытия мPTP – поры концентрации Са2+, снижает скорость набухания митохондрий у животных с острой сердечной недостаточностью, – при этом мелатонин также оказывает влияние на активность функциональных митохондриальных комплексов, в частности, снижая активность I, II, III и IV комплексов в митохондриях крыс с сердечной недостаточностью. Таким образом, показано, что хроническое введение мелатонина, способствует не только улучшению функций митохондрий при возрастных изменениях, но и способен предотвращать негативные последствиях острой сердечной недостаточности в митохондриях. Работа поддержана грантом РФФИ №№16-04-00927, 17-44-500229.

Currently, cardiovascular diseases are the most common cause of death of people around the world. Mitochondria play a key role in the normal functioning of the heart and the development of various types of heart disease. The active forms of oxygen generated in the mitochondria and other parts of the cell play an important role in increasing mitochondrial sensitivity to Ca2 + and in the induction of the nonspecific mitochondrial pore (mPTP) underlying the occurrence and development of various forms of heart failure. To protect cells from damage, and therefore from the occurrence of mitochondrial dysfunctions and, as a consequence, the development of heart failure, the body has a protective antioxidant system. However, with the age of the effectiveness of the functioning of the antioxidant system is reduced, so it is necessary to strengthen the reaction to oxidative stress by the injections of antioxidants. Melatonin – the hormone of the epiphysis is a known antioxidant and effectively protects mitochondrial bioenergetic functions, but in the aging the melatonin level decreases and its protective properties are weakened. In the present work, the effect of accumulated melatonin (chronic administration of melatonin with drinking water) on the change in the functional state of mitochondria of the heart with aging, as well as the possible prevention of the development of acute cardiac failure in aging, was investigated. In the course of the research, it was shown that prolonged administration of melatonin promotes an increase in the Ca2 + concentration threshold for mPTP opening, reduces the rate of mitochondrial swelling in animals with acute heart failure, while melatonin also affects the activity of functional mitochondrial complexes, in particular, activity of I, II, III and IV complexes in mitochondria of rats with heart failure was reduced. Thus, it is shown that the chronic administration of melatonin, contributes not only to the improvement of mitochondrial functions with agerelated changes, but also is able to prevent the negative consequences of acute heart failure in the mitochondria. The study was supported by grant RFBR №№16-04-00927, 17-44-500229.