Mitochondrial dysfunction in brain tumors

Abstract

Brain tumors are one of the most serious pathologies of the central nervous system. Brain tumors are aggressive and very hard to treat due to the fragile nature of the nervous system, presence of blood-brain barrier and high recurrence rate. One of the hallmarks of brain tumors is mitochondrial dysfunction. Mitochondria are organelles involved in essential cellular processes, such as energy production, redox and calcium signaling, or the regulation of cell death. Structural and functional abnormalities, mutations in the mitochondrial genome and other mitochondrial dysregulations may cause disruptions in various cellular processes, such as production of reactive oxygen species, migration, proliferation, or regulation of cell death, promoting the development and/or maintenance of brain tumors. The goal of this thesis is to summarize current knowledge about mitochondrial dysfunction in brain tumors. Key words: brain tumors; mitochondria; mitochondrial dysfunction; Warburg effect; apoptosis; reactive oxygen species; isocitrate dehydrogenase

Mozkové nádory jsou jednou z nejzávažnějších patologií centrálního nervového systému. Jsou agresivní a jejich léčba je velmi obtížná kvůli citlivosti nervového systému, přítomnosti hematoencefalické bariéry a vysoké rekurenci. Jedním z charakteristických znaků mozkových nádorů jsou mitochondriální dysfunkce. Mitochondrie se účastní esenciálních buněčných procesů, jako je produkce energie, redoxní a vápníková signalizace nebo regulace buněčné smrti. Strukturální a funkční abnormality, mutace v mitochondriálním genomu a další mitochondriální dysregulace mohou způsobit poruchy v různých buněčných procesech, jako je produkce reaktivních forem kyslíku, migrace, proliferace nebo regulace buněčné smrti, což vede ke zvýšené tumorigenezi. Cílem této práce je shrnout současné poznatky o mitochondriálních dysfunkcích v mozkových nádorech. Klíčová slova: mozkové nádory; mitochondrie; mitochondriální dysfunkce; Warburgův efekt; apoptóza; reaktivní formy kyslíku; isocitrátdehydrogenáza