روند حیاتی سلول‌ها نیازمند یک محیط کاهنده است که با مشارکت تعداد زیادی از مواد آنتی‌اکسیدانتی فراهم می‌شود. اگر تعادل در ارگانیسم به سمت واکنش‌های اکسیداتیو میل کند، به آن استرس اکسیداتیو گفته می‌شود. تجمع بیش از اندازه گونه‌های فعال اکسیژن و نیز کاهش مقادیر گلوتاتیون پراکسیداز، که به عنوان اصلی‌ترین آنتی‌اکسیدانت بدن محسوب می‌شود، عامل اصلی بسیاری از بیماری‌های دژنراتیو حاد و مزمن از جمله آرترواسکلروز، دیابت، حمله قلبی، آلزایمر و پارکینسون است.
برای مطالعه اثر مولکولی گلوتاتیون پراکسیداز در مسیر متابولیکی مرگ سلولی توسط استرس اکسیداتیو، محققین سلول‌ها و موش‌ها را از تولید گلوتاتیون پراکسیداز (GPX4) منع کردند. این توقف باعث ایجاد سیل عظیمی از اکسیدانت‌ها شده و با اکسیداسیون لیپید باعث ایجاد مرگ سلولی می‌شود. حالت مشابهی نیز در صورت حذف گلوتاتیون پراکسیداز از سلول‌ها بوسیله مهارکننده شیمیایی آن نیز اتفاق می‌افتد.
به طرز عجیبی این مرگ سلولی به طور کامل بوسیله ویتامین E مهار می‌شود و آنتی‌اکسیدانت‌های حلال در آب چنین اثری ندارند. از آنجایی که پراکسیداسیون لیپید نقش بسیار مهمی در این مرگ سلولی دارد، مطالعات بسیار زیادی در خصوص طبیعت و منبع پراکسیدهای لیپیدی در حال انجام است.
تحلیل‌های فارماکولوژیک و ژنتیکی نشان داده است که حضور پراکسیدهای لیپیدی در سلول‌هایی که عاری از GPx4 هستند بصورت اتفاقی نیست، بلکه به علت افزایش فعالیت یک آنزیم خاص اسید آراشیدونیک به نام 12/15-لیپوکسیژناز اتفاق می‌افتد. همچنین فاکتور القاکننده آپوپتوز (AIF) نیز از محل خود در میتوکندری به هسته سلول نقل مکان کرده و در آن‌جا فعال می‌گردد.
از آنجایی که فرآیند مرگ سلولی با دخالت در هر یک از مرحله‌های ذکر شده قابل توقف است، هریک از این مرحله‌ها به عنوان هدفی برای مواد دارویی محسوب می‌گردد.
منبع:
Alexander Seiler, Manuela Schneider, Heidi Förster, Stephan Roth, Eva K. Wirth, Carsten Culmsee, Nikolaus Plesnila, Elisabeth Kremmer, Olof Rådmark, Wolfgang Wurst, Georg W. Bornkamm, Ulrich Schweizer, and Marcus Conrad: Glutathione Peroxidase 4 Senses and Translates Oxidative Stress into 12/15-Lipoxygenase Dependent- and AIF-Mediated Cell Death. Cell Metabolism 2008 8: 237-248.
