نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سلول‌ها در استرس اکسیداتیو چگونه می‌میرند؟

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.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سامانه جامع تحقیقات،محدودیت‌ پژوهشی را فراموش کنید

یکی از مهمترین دغدغه‌های پژوهشگران به‌خصوص در علوم پزشکی و زیستی عدم دسترسی به منابع کافی است. با وجود این‌که بیشتر این منابع در سرتاسر کشور وجود دارد، اما به‌علت توزیع نامناسب آن‌ها دسترسی برای تمامی محققین میسر نیست. بسیاری از اساتید دانشگاه و به‌خصوص دانشجویان تحصیلات تکمیلی با این مشکل دست به گریبان هستند و این عامل باعث طولانی مدت شدن روند پروژه‌های تحقیقاتی و پایان‌نامه‌ها شده است.

سامانه جامع تحقیقات به عنوان اولین بازار تحقیقاتی کشور معرفی می‌شود و برای حل این مشکل وارد فضای وب ایران شده است. این وبسایت که از آدرس CentralScienceHub.com از ۱۷ آذر ماه ۹۵ در دسترس خواهد بود، با همکاری آزمایشگاه‌های مختلف از سراسر ایران این امکان را به پژوهشگران داده تا به‌راحتی آزمایش و خدمات مد نظر خود را جستجو کنند، آزمایشگاه‌ها را مقایسه و از آن‌ها قیمت بگیرند و از مدت زمان انجام آزمایش مطلع شوند. در صورت توافق طرفین و پرداخت آنلاین هزینه آزمایش، نمونه برای آزمایشگاه ارسال و پس از انجام مراحل آزمایش، گزارش نهایی روی سامانه بارگزاری می‌شود.

استفاده از سامانه جامع تحقیقات برای پژوهشگران رایگان است و آن‌ها تنها هزینه انجام آزمایش را پرداخت می‌کنند. در حال حاضر نیز با همکاری مرکز خدمات آزمایشگاهی دانشگاه صنعتی شریف و ثبت شدن بیش از ۲۰۰ عنوان آزمایش، سامانه آماده ارائه خدمات به پژوهشگران است.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو باعث پیری در سلول‌های RPE می‌شود

دژنراسیون سلولی مرتبط با سن (AMD) یکی از مهمترین دلایل کوری در افراد کهنسال محسوب می‌شود. این پدیده که هر دو چشم را درگیر می‌کند بوسیله آسیب دیدن رتینای میانی (ماکولا) ایجاد می‌شود. ماکولا در نور روز مسولیت دید رنگ‌ها را در انسان بر عهده دارد. بنابراین ضایعات ماکولا در انسان تاثیر بسیار مهمی در بینایی دارد.

مطالعات پیشین پیشنهاد کرده‌اند که تاثیرات استرس اکسیداتیو بر سلول‌های بینایی می‌تواند نقشی در بوجود آمدن AMD داشته باشند. استرس اکسیداتیو زمانی اتفاق می‌افتد که گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) با پروتئین و DNA مداخله دارند. در این مطالعه نیز آریان و همکاران از هیدروژن پراکساید به عنوان یک ماده فعال استفاده کرده‌اند تا در سلول‌های رنگی اپیتلیال رتینای انسان، استرس اکسیداتیو ایجاد کنند. سلول‌های رنگی اپیتلیال رتینا وظیفه تغذیه سلول‌های رتینا را برعهده دارند. این استرس اکسیداتیو باعث پیشرفت زیادی در پیری سلول‌ها شد و از تقسیم آن‌ها جلوگیری نمود. این نتایج به قدرت اثبات می‌کند که استرس اکسیداتیو نقش بسیاری در توسعه AMD‌ در جمعیت کهنسال دارد. با وجود اینکه روش‌های مختلف برای سنجش ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانتی معرفی شده است، مطالعات بیشتر در مورد نقش آنتی‌اکسیدانت‌ها احتمالا می‌تواند به عنوان یک راهکار درمانی برای AMD در قشر کهنسال مطرح گردد.

 

منبع:

Aryan, N., Betts-Obregon, B. S., Perry, G., & Tsin, A. T. (2016). Oxidative Stress Induces Senescence in Cultured RPE Cells. The Open Neurology Journal, 10, 83–87. http://doi.org/10.2174/1874205X01610010083

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

انسولین در مقابله با استرس اکسیداتیو و التهاب موثر نیست

تزریق زیرپوستی انسولین (CSII) برای درمان دیابت نوع ۱ به عنوان استاندارد طلایی مطرح است. این روش تزریق گرچه به اندازه تزریق داخل بطنی، فیزیولوژیک نیست اما می‌تواند در بسیاری از بیماران باعث تغییرات گلایسمیک شود که خود یک محرک قوی تولید گونه‌های فعال اکسیژن است. با وجود اینکه نقش این استرس اکسیداتیو در دیابت به عنوان یک عامل مطرح است و خصوصیات دقیق آن مشخص نشده است، مخصوصا در کبد که به عنوان یک ارگان حساسیت به انسولین مدنظر است. در طی شرایط فیزیولوژیک، یک سیستم آنتی‌اکسیدانتی طبیعی مسولیت تنظیم تعادل را بر عهده دارد. بقای میزبان نیز به قابلیت سلول و بافت به قابلیت مقابله و یا سازگاری با این استرس بستگی دارد. بافت باید بتواند در مقابله با این استرس به ترمیم و یا حذف مولکلول‌ها و سلو‌ل‌های آسیب دیده بپردازد.

سیگریست و همکاران در مرکز مطالعات دیابت اروپا (CEED، استراسبورگ، فرانسه) در ژانویه سال ۲۰۱۶ در مقاله‌ای که در ژورنال Experimental Biology and Medicine‌ چاپ شد نشان دادند که در مدل دیابتی رت، افزایش سریعی در استرس اکسیداتیو هپاتیک و بیومارکرهای التهابی اتفاق می‌افتد که به همراه کاهش بسیار شدید ذخیره گلیکوژن و سنتز پروتئین است. با تجویز مداوم زیر پوستی انسولین بوسیله یک مینی-پمپ اسموتیک، استرس اکسیداتیو در کبد و بصورت سیستمیک کاهش یافت اما با ادامه یافتن وضعیت دیابتیک این کاهش از بین رفت. در حقیقت، CSII نتوانست تعادل گونه‌های آنتی و پرواکسیداتیو را حفظ کند. این نتایج برای اولین بار نشان داد که برای مقابله با عوارض دیابت، استفاده از درمان آنتی‌اکسیدانتی می‌تواند یک روش جدید باشد چرا که درمان‌های معمول با انسولین به تنهایی برای محافظت کبد در مقابل عوارض مزمن دیابت کافی نیست. از این جهت نتیجه‌گیری می‌شود که ترکیب درمان انسولین با سایر مواد درمانی جهت مقابله با استرس اکسیداتیو و التهاب مورد نیاز است.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

رادیکال‌های آزاد و پراکسیداسیون لیپیدی (قسمت اول)

هایپراکسید‌های لیپیدی واسطه‌های غیر رادیکالی هستند که از اسید‌های چرب غیر اشباع، فسفولیپید‌ها، گلیکولیپید‌ها، استرهای کلسترول و کلسترول حاصل می‌شوند. تولید این واسطه‌ها در واکنش‌های آنزیمی و غیرآنزیمی گونه‌های شیمیایی که از آن‌ها تحت عنوان گونه‌های فعال اکسیژن (Reactive Oxygen Species) نام‌برده می‌شود، اتفاق می‌افتد. این گونه‌های شیمیایی با تخریبی که در بافت‌های مختلف ایجاد می‌کنند، باعث بسیاری از تغییرات سمی در سیستم‌های بیولوژیک هستند. گونه‌های فعال اکسیژن به همراه سایر رادیکال‌های هیدروکسیل، لیپید اکسیل یا رادیکال‌های پروکسیل، اکسیژن منفرد و پراکسی‌نیتریت حاصل از نیتروژن اکساید تحت عنوان رادیکال‌های آزاد نامیده می‌شوند. این  گونه‌های شیمیایی ماهیت غیرمستقل داشته و یک یا چند الکترون منفرد در اوربیتال اتمی یا مولکولی دارند. آن‌ها به دو روش گرفتن یا دادن الکترون توسط یک غیررادیکال ایجاد می‌شوند و می‌توانند طی واکنشی به نام Homolytic fission یا همکافت ایجاد شوند. طی این واکنش یک پیوند کووالانسی می‌شکند و هر یک از اتم‌های طرفین پیوند یک الکترون منفرد را تصاحب می‌کنند. واکنش همکافت فعال‌ترین گونه‌های فعال، یعنی رادیکال هیدروکسیل OH را می‌سازد. طی واکنش سوختن نیز در دمای بالا با شکستن پیوند‌های C-C، C-H و  C-O یک پروسه رادیکال آزاد اتفاق می‌افتد. برعکس این مکانیسم تحت عنوان Heterolytic Fission‌ یا ناهمکافت نام دارد که طی آن پس از شکستن پیوند کووالانسی، یکی از اتم‌ها هر دو الکترون پیوندی را گرفته و دراای بار منفی می‌شود و در مقابل نیز اتمی با یک اوربیتال خالی دارای بار مثبت می‌شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

شناسایی آنتی بادی که ویروس ایدز را از کار می اندازد

دانشمندان علوم پزشکی در کشفی حیرت انگیز از شناسایی یک آنتی بادی خبر داده اند که اکثر زنجیره های ویروس ایدز را به طرز مؤثری از کار می اندازد.
به گزارش از تک تایمز، این یافته ارزشمند می تواند راه را برای توسعه درمان های مؤثر علیه ایدز هموار سازد.

دانشمندان انستیتو ملی آلرژی و بیماریهای عفونی آمریکا که زیر نظر انستیتو ملی سلامت این کشور فعالیت دارد دریافته اند این آنتی بادی تا ۹۸ درصد ویروس ایدز را بی اثر می کند.

در این بررسی مشخص شده ۱۶ تا ۲۰ زنجیره ایدز که نسبت به سایر آنتی بادی های هم سطحشان مقاوم هستند در برابر این آنتی بادی جدید ناتوان محسوب می شوند.

این آنتی بادی N۶ نام دارد و به واسطه عملکرد حیرت انگیزش در تقابل با زنجیره های مختلف ایدز به عنوان کاندیدای اصلی و مورد نظر دانشمندان برای ارایه روشهای درمانی مؤثر علیه عفونت ویروسی ایدز به کار گرفته خواهد شد.

آنها همچنین به استفاده از این آنتی بادی به عنوان ابزاری برای جلوگیری از ابتلا به ایدز فکر می کنند.

ویروس ایدز با ضعیف ساختن و در نهایت غیرفعال کردن سیستم ایمنی بدن، بیمار را در معرض بیماری های منجر به مرگ قرار می دهد.