دسته: بیوشیمی

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

آیا آنتی‌اکسیدان‌ها در التهاب روده نیز مفید هستند؟

کاهش سطح آنتی‌اکسیدانی در روده بزرگ ممکن است بر التهاب گوارشی ( GI ) تاثیر مثبت داشته باشد. مطالعه جدید نشان می‌دهد کاهش سطح آنتی‌اکسیدانی در روده بزرگ اثرات غیر منتظره‌ مثبتی بر التهاب گوارشی دارد.

آنتی‌اکسیدان‌ها به طور کلی به عنوان مواد مفید بدن شناخته شده‌اند که به مبارزه با بیماری و مرگ سلول کمک می‌کنند. بدن انسان با تولید گلوتاتیون احیاشده  (GSH)و آنتی‌اکسیدان‌ها به عملکرد سیستم عصبی مرکزی و محیطی تاثیر می‌گذارند. GSH هم‌چنین سلول‌های عصبی (نورون‌ها) را در سیستم عصبی عضلانی زنده نگه می‌دارد؛ شبکه‌ای که عملکرد دستگاه گوارش را کنترل می‌کند. تحقیقات قبلی نشان داده است که نورون‌های روده قادر به تولید GSH هستند و کمبود GSH باعث آسیب سلولی (استرس اکسیداتیو) و مرگ نورون می‌شود.

محققان دانشگاه ایالتی میشیگان اثرات کاهش GSH در موش‌های مبتلا به التهاب کولون به عنوان یک مدل بیماری التهابی روده بررسی کردند. یک گروه از موش‌ها به نحوی تیمار شدند که سطح GSH را در دستگاه گوارش کاهش می‌داد ( ورم مخاط روده تیمار شده). گروه دوم ( ورم مخاط روده تیمار نشده) سطح طبیعی GSH را حفظ کردند. هر دو این تیمارها قبل از بروز التهاب انجام گرفت.

گروه اول ( تیمار شده ) تحت درمان، دارای تجمع کمتر سلول‌های ایمنی (نفوذ نوتروفیلی) در اطراف سلول‌های GI در مقایسه با گروه دوم ( تیمار نشده ) بود. نفوذ نوتروفیل پاسخی به التهاب است؛ بنابراین نفوذ کمتر ممکن است با کاهش آسیب التهابی همراه باشد. موش های تیمار شده هم‌چنین کاهش وزن همراه با بیماری روده را تجربه نکرده‌اند، که این مساله بیان‌گر سطح GSH کاهش یافته است. به طرز شگفت آوری محافظت کولون از التهاب شدید منجر به کاهش آسیب در این مدل می‌شود.

این مطالعات یک هدف بالقوه درمانی در جهت بهبود آسیب‌شناسی GI در طی التهاب است.

 

منابع:

Pavlick, K.P., Laroux, F.S., Fuseler, J., Wolf, R.E., Gray, L., Hoffman, J. and Grisham, M.B., 2002. Role of reactive metabolites of oxygen and nitrogen in inflammatory bowel disease1, 2. Free Radical Biology and Medicine, 33(3), pp.311-322.

D’Odorico, S. Bortolan, R. Cardin, R. D’Inca’, D. Martines, A. Ferronato, GC Sturniolo, A., 2001. Reduced plasma antioxidant concentrations and increased oxidative DNA damage in inflammatory bowel disease. Scandinavian journal of gastroenterology, 36(12), pp.1289-1294.

De-Souza, D.A. and Greene, L.J., 2005. Intestinal permeability and systemic infections in critically ill patients: effect of glutamine. Critical care medicine, 33(5), pp.1125-1135.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

سلول‌های بنیادی هم زنگ می‌زنند

اکسیژن موجود در هوا در فرآیند اکسیداسیون یا اکسایش باعث زنگ زدن قطعات آهنی می‌شود. یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه Lund‌ سوئد دریافته‌اند که برخی از سلول‌های بنیادی در طی تکامل جنینی از اکسیداسیون تاثیر منفی می‌پذیرند. این اکسیداسیون حتی می‌تواند مانع از فعالیت سلول‌ شود.

این محققین از یک سیستم آزمایشگاهی کشت سلول استفاده کردند تا خون جدیدی از سلول‌های پرتوان Pluripotent بسازند. آن‌ها امیدوارند در آینده این سیستم برای بیمارانی که در انتظار پیوند مغز استخوان باشند بتواند سلول‌های خونی جدید بسازد. با این وجود، گزارش‌هایی از سراسر دنیا وجود دارد که سلول‌های تولید شده در آزمایشگاه به‌خوبی سلول‌های اهدایی کار نمی‌کنند. آن‌ها نرمال به‌نظر می‌آیند اما رشد و تکثیر کافی ندارند.

محققین به‌دنبال یافتن علت این پدیده بودند که طی بررسی‌های انجام شده دریافتند مقادیر زیادی از گونه‌های فعال اکسیژن در سلول‌های تازه تولید شده خونی وجود دارند. مقادیر این گونه‌های فعال به اندازه‌ای بالا بود که به سلول‌ها صدمه وارد کنند و از رشد آن‌ها در محیط کشت جلوگیری کند. این محققین همچنین مخلوطی از فاکتورها (کوکتیل) تهیه کرده‌اند که استرس اکسیداتیو را در سلول کاهش می‌دهد. استفاده از این کوکتیل باعث بهبود ۲۰ برابری در رشد سلول‌های خونی تازه مشتق شده می‌گردد.

منبع:

Rönn RE, Guibentif C, Saxena S, Woods NB. Reactive Oxygen Species Impair the Function of CD90+ Hematopoietic Progenitors Generated from Human Pluripotent Stem Cells. STEM CELLS. 2017 Jan 1;35(1):197-206.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدان‌ها در درمان سرطان سینه

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که بسیاری از زنان مبتلا به سرطان سینه تحت درمان، در صورت مصرف مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی بهبودی بیشتری نشان می‌دهند.

مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی عبارتند از ویتامین C، ویتامین E، بتاکاروتن و سلنیوم. این آنتی‌اکسیدان‌ها در مکمل‌ها و هم‌چنین در بسیاری از مولتی‌ویتامین‌ها یافت می‌شوند. بسیاری از بیماران مبتلا به سرطان سینه بر این باورند که مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی آن‌ها را از عوارض جانبی درمان سرطان سینه محافظت کرده، به جلوگیری از بازگشت سرطان سینه کمک و سلامت کلی آن‌ها را بهبود می‌بخشد. با این حال، اثرات واقعی مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها در طول درمان سرطان به خوبی مشاهده می‌شود. بعضی پزشکان بر این باورند که آنتی‌اکسیدان‌ها در حقیقت می‌توانند با پرتودرمانی و برخی انواع شیمی‌درمانی مرتبط باشند که اغلب سلول‌های توموری در حضور گونه‌های فعال اکسیژن  (ROS)ایجاد شده‌اند. ROS مولکول‌های بسیار کوچک هستند که در توسعه سلولی نقش دارند.

محققان میزان نقش آنتی‌اکسیدان را در زنان مبتلا به سرطان سینه مورد بررسی قرار دادند. پروژه مطالعه سرطان سینه که شامل بیش از 1500 بیمار مبتلا به سرطان، به عنوان یک مطالعه موردی صورت گرفت.

در میان 764 بیمار مورد مطالعه، 663 زن (8/86 درصد) با شیمی‌درمانی، پرتودرمانی یا هورمون‌درمانی برای سرطان سینه درمان شدند. از این تعداد زن، 6 در 10 (5/60 درصد) از آنتی‌اکسیدان‌ها در طی درمان سرطان سینه استفاده کردند که شامل شیمی درمانی، پرتودرمانی و درمان تاموکسیفن (ضد استروژن) بود.

حدود هفت نفر از 10 نفر از آنتی‌اکسیدان‌ها (3/69 درصد) در دوزهای بالا استفاده کردند که بیشتر از دوزهای موجود در مولتی ویتامین Centrum است. زناني كه در طول درمان مقدار زيادي از آنتي‌اكسيدان‌ها مصرف كردند احتمال بيشتري داشتند كه از تاموكسيفن استفاده كنند و مهم‌تر این‌که سابقه مصرف ميوه‌ و سبزيجات بيشتر، استفاده از محصولات گياهي و قدرت ذهنی بالاتری داشتند.

با توجه به استفاده معمول از مکمل‌های آنتی‌اکسیدان در طول درمان سرطان سینه، اغلب در دوزهای بالا و در کنار سایر درمان‌های مکمل، تحقیقات آینده باید بر اثرات مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی بر پیامدهای سرطان سینه متمرکز باشد از جمله اینکه آیا آنتی‌اکسیدان‌ها بر روی سمیت درمان، اثربخشی درمان و بازگشت مجدد این بیماری تاثیر دارند؟

 

منابع:

Greenlee, H., Hershman, D.L. and Jacobson, J.S., 2009. Use of antioxidant supplements during breast cancer treatment: a comprehensive review. Breast cancer research and treatment, 115(3), pp.437-452.

Lockwood, K., Moesgaard, S., Hanioka, T. and Folkers, K., 1994. Apparent partial remission of breast cancer in ‘high risk’patients supplemented with nutritional antioxidants, essential fatty acids and coenzyme Q10. Molecular aspects of medicine, 15, pp.s231-s240.

Nechuta, S., Lu, W., Chen, Z., Zheng, Y., Gu, K., Cai, H., Zheng, W. and Shu, X.O., 2010. Vitamin supplement use during breast cancer treatment and survival: a prospective cohort study. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers, pp.cebp-1072.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

درمان سرطان‌ها و بیماری‌های نورولوژیک با سوپراکسید دیسموتاز (SOD)

نزدیک به نیم قرن است که محققان و پزشکان آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را به عنوان عامل بازیافت رادیکال‌های آزاد شناخته اند. خانواده سوپراکسیداز در بازیافت گونه‌های فعال اکسیژن(ROS)  نقش به سزایی دارند. گونه‌های فعال اکسیژن در تغییر ساختار چربی‌ها، پروتئین‌ها و DNA طی واکنش شیمیایی اکسیداسیون شرکت نموده و موجب اختلال در عملکرد آنها می‌شوند. در مراحل پیشرفته ممکن است مرگ سلولی، تخریب بافتی و ارگان‌ها بوقوع بپیوندد.

طی مطالعه‌ای محققان نشان دادند زمانی که مقدارROS  و فرآورده‌های آن تحت شرایط استرس اکسیداتیو در سلول به شدت افزایش یابد آنزیم SOD1 علاوه بر پراکسید‌های تولید شده سایر تولیدات جنبی ‌ROS را نیز با کنترل تولید انواع مختلف آنتی‌اکسیدانت‌ها بی‌اثر می‌کند این روند را رونویسی آنزیمی می‌نامند. پژوهشگران به تازگی به این نکته پی برده‌اند که روند فوق از طریق ارتباط آنزیم سوپراکسید دیسموتاز SOD1  و پروتئین ATM یا همان پروتئین Ataxia Telangiectasia Mutated که به عنوان سرکوب کننده تومور عمل و پروتئین بیماری‌های نورولوژیک نامیده می‌شود، میسر می‌گردد. با افزایش سطوح ROS پروتئین ATM متوجه این تغییرات شده و پروسه رونویسی آنزیمی را با فعال شدن SOD1 آغاز می‌کنند.

سرپرست گروه محققان اذعان داشت تحقیقات آینده بر روی ارتباط بین ATM و SOD1 و اشتراک آنها برای درمان بیماری‌های نورولوژیک و سرطان خواهد بود. برای مثال SOD1 در ممانعت از گسترش سرطان ریه و کبد ایفا می‌کند. بر همین اساس این آنزیم در ۲۰ درصد از بیماران مبتلا به (ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis فعالیت خود را نشان می‌دهد. علاوه بر بیماری‌های فوق SOD1 در ارتباط با از دست دادن بینایی و لکه بینی تحت تاثیر دیابت نیز نقش دارد.

در نهایت، SOD1 می تواند در کنترل استرس اکسیداتیو موثر بوده و تاثیر آن به همراه ATM و به تنهایی در جلوگیری از آسیب ‌های حاصل از استرس اکسیداتیو غیر‌قابل اغماض خواهد بود. لذا به عنوان پیش‌زمینه و خط مشی مطالعات آینده می‌توان به نقش‌آفرینی این آنزیم در تشخیص و درمان بیماری ALS و انواع سرطان امیدوار بود.

منبع:

Chi Kwan Tsang, Yuan Liu, Janice Thomas, Yanjie Zhang, X. F. S. Zheng. Superoxide dismutase 1 acts as a nuclear transcription factor to regulate oxidative stress resistance. Nature Communications, 2014; 5 

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

پروتئین داروهای آنتی‌اکسیدانی عامل اصلی بروز آترواسکلروز

محققان UCLA دریافتند پروتئینی که نقش مهمی در برخی از داروهای آنتی‌اکسیدانی دارد، ممکن است به دلیل مکانیسم‌های اضافی، موجب بروز آترواسکلروز و یا مسدود شدن عروق شوند. این یافته ممکن است سرنخ‌هایی درباره این‌که چرا برخی از درمان‌های آنتی‌اکسیدانی نتایج مثبت نداشته‌اند، مفید باشد.

پروتئین  Nrf2، به عنوان مهم‌ترین هدف درمان دارویی برای بیماری‌هایی مانند سرطان به شمار می‌رود، زیرا می‌تواند با پیوستن به توالی‌های خاص DNA، منجر به بیان ژن‌های آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی متعدد شده و فعالیت آنزیم‌های درگیر در بروز سرطان را کاهش یا مهار کند. محققان معتقدند که Nrf2 با توانایی بالا ممکن است در جهت تقویت آنتی‌اکسیدان‌ها، مبارزه با آسیب سلولی و بافت یا اکسیداسیون، مفید باشد که منجر به آترواسکلروز می‌شود.

با این حال، دانشمندان UCLA دریافتند در حالی که Nrf2 خواص آنتی‌اکسیدانی را در یک مدل حیوانی افزایش داد، هم‌چنین با افزایش سطح کلسترول کل و میزان کلسترول در کبد، باعث افزایش آترواسکلروز می‌شود. به گفته محققان، این اولین مطالعه است که اثرات اضافی را بر متابولیسم کلسترول همراه با تشکیل پلاك در شریان‌ها نشان می‌دهد. در واقع عوامل بروز آترواسکلروز بیشتر از مزایای آنتی‌اکسیدانی است. توسعه درمان‌های آنتی‌اکسیدانی جدید بسیار مهم است و این تحقیق در درمان‌های مبتنی بر این پروتئین تاثیر می‌گذارد.

برای مطالعه بیشتر جداسازی و شناسایی عملکرد Nrf2 ، بررسی متابولیسم و نقش آن در موش‌هایی که بدون پروتئین به طور خاص تولید می‌شوند انجام می‌گیرد. محققان دریافتند که موش‌های نر بدون Nrf2 سطوح آنتی‌اکسیدان‌ها را کاهش داده‌اند، اما در مقایسه با حیوانات عادی، 53٪ کاهش در پلاک‌های آترواسکلروز در آئورت مشاهده شد. موش‌هایی که تنها نیمی از بیان ژن برای Nrf2 را نشان می‌دادند، همان میزان تشکیل پلاک را داشتند.

سپس محققان تلاش کردند تا درک درستی از تاثیر پروتئین Nrf2 بر عوامل دیگر به دست بیاورند. دانشمندان متوجه شدند که موش‌های بدون Nrf2 سطح کلسترول تام خون پایین‌تر و کلسترول کبدی کمتری دارند. کمبود پروتئین نیز منجر به کاهش بیان ژن‌های درگیر در تولید و ذخیره چربی و تنظیم گلوکز در کبد می‌شود که بخشی از روند تولید کلسترول است.

یافته‌های این تحقیق به اثرات جدید و مهم پروتئین Nrf2 در تنظیم تولید کلسترول و هم‌چنین مسیرهای آنتی‌اکسیدانی اشاره دارد. ممکن است اثرات کلسترول در هنگام ایجاد درمان‌های آنتی‌اکسیدانی با استفاده از این پروتئین مورد توجه قرار گیرد هم‌چنین مقدار یا سطح بیان این ژن برای تعادل دو اثر مهم است.

علاوه بر این، محققان دریافتند که بیشتر اثرات Nrf2 در موش‌های نر بسیار شایع است. برای بررسی این‌که آیا این اختلالات جنسی مدل حیوانات، مشابه انسان است یا خیر، مطالعات بیشتری لازم است و هم‌چنین تحقیقات بیشتری در پاسخ به این سوال که آیا سایر عوامل محیطی، متابولیکی و ژنتیکی در تأثیر Nrf2  بر کلسترول و آنتی‌اکسیدان‌ها نقش دارند، نیاز است.

 

منابع:

Seifried, H.E., Anderson, D.E., Fisher, E.I. and Milner, J.A., 2007. A review of the interaction among dietary antioxidants and reactive oxygen species. The Journal of nutritional biochemistry, 18(9), pp.567-579.

Tabas, I., 2010. The role of endoplasmic reticulum stress in the progression of atherosclerosis. Circulation research, 107(7), pp.839-850.

Matés, J.M. and Sánchez-Jiménez, F.M., 2000. Role of reactive oxygen species in apoptosis: implications for cancer therapy. The international journal of biochemistry & cell biology, 32(2), pp.157-170.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

رادیکال‌های آزاد در مبارزه با زخم‌ها مفید هستند

رادیکال‌های آزاد تولید شده توسط میتوکندری سلول – اندامک تولید انرژی در سلول – در واقع برای بهبود زخم مفید هستند.

بررسی محققان نشان می‌دهد گونه‌های فعال اکسیژن مولکول‌های واکنشی شیمیایی حاوی اکسیژن هستند مانند پراکسیدها که معمولا به عنوان رادیکال‌های آزاد نامیده می‌شوند و برای درمان زخم‌های پوستی مناسب می‌باشند. محققان دریافتند که رادیکال‌های آزاد تولید شده در میتوکندری نه تنها برای التیام زخم‌های پوست ضروری است، بلکه افزایش سطوح گونه فعال اکسیژن یا ROS در واقع می‌تواند باعث بهبودی سریع‌تر زخم شود.

ROS از مسیرهای مختلفی در سلول تولید می‌شود اما جزئیات فرایند تولید در میتوکندری مشخص نشده است. اما بیان شده است که میتوکندری‌ها نقش به سزایی در بهبود زخم دارند.

رادیکال‌های آزاد یا ROS، به مدت طولانی شناخته شده‌اند و به DNA،  RNA  و  پروتئین‌ها آسیب می‌رسانند. از آن‌جا که چنین آسیب‌های اکسیداتیو به پیری زودرس و سرطان کمک می‌کند، بسیاری از مردم آنتی‌اکسیدان‌ها را برای کاهش آسیب سلولی از رادیکال‌های آزاد مصرف می‌کنند.

اما محققان دریافتند در حالی که ROS بیش از حد در سلول ممکن است برای اندام مضر باشد، از بین بردن ROS به طور کلی مانع بهبود زخم می‌شود. کشف دانشمندان به دنبال توسعه داروهای جدید برای درمان سالمندان و افراد مبتلا به دیابت است که ارتباط تنگاتنگی با بهبود زخم دارند. به نظر می رسد بدن انسان نیاز به یک سطح بهینه از سیگنال‌های ROS دارد. سطح بیشتر یا کم‌تر از مقدار بهینه برای بدن مضر است. طراحی ژن‌هایی که ROS را در میتوکندری تولید کرده و آنتی‌اکسیدان‌ها را در سطح بهینه از بین برده بودند، باعث بهبود زخم و تسریع در روند التیام زخم شدند.

این آزمایشات مراحل آزمایشگاهی خود را طی می‌کنند اما دانشمندان معتقدند این مسیرهای ژنتیکی حفظ شده‌اند، به طوری که در مهره داران و پستانداران نیز با همین مکانیسم عمل می‌کنند.

 

Altavilla, D., Saitta, A., Cucinotta, D., Galeano, M., Deodato, B., Colonna, M., Torre, V., Russo, G., Sardella, A., Urna, G. and Campo, G.M., 2001. Inhibition of lipid peroxidation restores impaired vascular endothelial growth factor expression and stimulates wound healing and angiogenesis in the genetically diabetic mouse. Diabetes, 50(3), pp.667-674.

Valko, M., Leibfritz, D., Moncol, J., Cronin, M.T., Mazur, M. and Telser, J., 2007. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. The international journal of biochemistry & cell biology, 39(1), pp.44-84.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

درمان‌ جدید آلزایمر

محققان معتقدند که یک ساختار پروتئینی به نام بتاآمیلوئید، عامل اصلی آسیب عصبی بیماری آلزایمر است. مطالعات جدید نشان می‌دهد که بتاآمیلوئید، یکی از پروتئین‌های آنتی‌اکسیدانی مغز را مختل می‌کند و برای حفاظت از این پروتئین باید اثرات مضر بتا‌آمیلوئید را خنثی کرد.

آمیلوئید به نظر می‌رسد سبب آسیب به سلول‌ها شود اما روش‌های بسیاری جهت حفظ سلول‌ها از آسیب آمیلوئیدی معرفی شده است. مطالعه محققان بر روی کاتالاز، آنزیمی که اکسیدان‌های اضافی را تخریب می‌کند، متمرکز شده است زیرا کاتالاز به طور معمول به جلوگیری از آسیب دیدن مغز بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر کمک می‌کند و بررسی پیشین، پروتئین‌های کاتالاز را در پلاک آمیلوئید را نشان می‌دهد.

محققان ارتباط بتاآمیلوئید و این آنزیم آنتی‌اکسیدانی کاتالاز را بررسی و بیان کردند زمانی که کاتالاز در معرض بتا‌آمیلوئید قرار می‌گیرد دچار آسیب ساختاری شده و نمی‌تواند عملکرد مناسب تجزیه پراکسیدهیدروژن به اکسیژن و آب را انجام دهد. هنگامی که بتاآمیلوئید با یک مولکول کوچک برای جلوگیری از تعامل آن با دیگر پروتئین‌ها پوشش داده شد، کاتالاز فعالیت نرمال خود را انجام داد و میزان پراکسیدهیدروژن به سطوح نرمال درون سلولی رسید. این پوشش مولکولی بتاآمیلوئید و کاتالاز یک گزینه دارویی می‌تواند محسوب شود.

بررسی‌های بیشتر نه تنها در مورد این بیماری اطلاعات بیشتری در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد بلکه یک استراتژی بالقوه برای درمان نیز محسوب می‌شود، که هم اکنون این روش جدید در مدل موش‌های مبتلا به این بیماری مورد آزمایش قرار گرفته است.

 

منابع:

Mucke, L., 2009. Neuroscience: Alzheimer’s disease. Nature, 461(7266), pp.895-897.

Allan Butterfield, D., 2002. Amyloid β-peptide (1-42)-induced oxidative stress and neurotoxicity: implications for neurodegeneration in Alzheimer’s disease brain. A review. Free radical research, 36(12), pp.1307-1313.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو ممکن باعث افزایش طول عمر شود.

استرس اکسیداتیو با پیری، سرطان و سایر بیماری‌های انسان درارتباط است. اما دانشمندان در دانشگاه کالیفرنیا ژن مسئولی را کشف کردند که پیشنهاد می‌دهند در معرض کم استرس اکسیداتیو قرار گرفتن سلول‌ها را از آسیب‌های دز بالای استرس اکسیداتیو محافظت می‌کند. این مطالعه‌ که در مجله‌ی ژنتیک PLoS چاپ شد توضیح داد که چه مکانیسمی سلول را از آسیب‌های گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) محافظت می‌کند. دکتر تری می‌گوید: ما ممکن است آب انار را به دلیل محافظت از بدن ما در برابر رادیکال‌های آزاد و یا محدود کردن مصرف کالری که منجر به افزایش طول عمر می‌شود، بنوشیم. اما مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که انسان چگونه می‌تواندسبب به تاخیر انداختن روند پیری با  منظم در معرض قرار گرفتن آنتی اکسیدانت‌ها شود. گونه‌های فعال اکسیژن، یون‌هایی با عنوان محصول فرعی طبیعی از متابولیسم اکسیژن، نقش مهمی در سیگنال‌های سلولی بازی می‌کند. این مولکول‌های بسیار کوچک شامل یون‌های اکسیژن، رادیکال‌های آزاد و پراکسیدها هستند. اگرچه بسیار اوقات در معرض استرس‌های محیطی( اشعه‌ی فرابنفش، گرما ویا عوامل شیمیایی) قرار گرفتن می‌تواند میزان ROS را افزایش دهد. این افزایش می‌تواند در نتیجه سبب آسیب‌های مهم سلولی از قبیل آسیب به DNA، RNA، و توده‌های پروتیئنی تحت عنوان استرس اکسیداتیو، وارد کند. یکی از عوامل اصلی استرس اکسیداتیو پراکسید هیدرژن است که از تبدیل یک نوع رادیکال آزادکه برای تولید انرژی از میتوکندری نشت می‌کند، به وجود می‌آید. در حالی که برای کمک به این موضوع، سلول راه هایی برای به حداقل رساندن اثرات مخرب پراکسید هیدروژن با تبدیل آن به اکسیژن و آب را امتحان کرده‌است که این تبدیل 100 درصد موفقیت آمیز نبود.

ایدکر و رایان برای بررسی وشناسایی مسیر‌هایی که در انطباق یا hormesis  سلول ها به پراکسید هیدروژن نقش دارند، از جعبه ابزار ژنومیک مخمر استفاده کردند. انطباق یا hormesis  اثری است که در آن ماده‌ی سمی در دز‌های کم به عنوان محرک و در دز‌های بالا به عنوان مهارکننده عمل می‌کند. برای روشن کردن مکانیسم های مولکولی انطباق، ایدکر و رایان یک راه برای شناسایی ژن های درگیر در انطباق با پراکسید هیدروژن طراحی کردند.آن‌ها سلول‌های پیش درمان را که با دز خفیف پراکسید هیدروژن و به دنبال آن با دز بالای پراکسید هیدروژن انطباق یافته بودند را استخراج کردند و مشاهده کردند که سلول های تحت این پروتکل انطباق، اندکی کاهش در زنده ماندن نسبت به سلول هایی که در معرض تنها یک پروتکل درمان حادبودند نشان دادند(که در آن در حدود نیمی از سلول‌‌ها درگذشت).

برای درک اینکه کدام ژن ها میتوانند این مکانیسم انطباق را کنترل کنند کلی و ایدکر مجموعه ای از آزمایشات را بکار گرفتند که در آن‌ها سلول‌ها مجبور به پذیرش انطباق بودند در حالی که هر ژن در ژنوم برداشته شده بود. از طریق برداشتن سیستماتیک ژنها آن‌ها پی به عامل جدیدی بردند که Mag2نامیده مي‌شد  و کشف کردند که این  فاکتور رونویسی برای انطباق مهم و اساسی است. ایدکر گفت : این یک شگفتی بود، چراکه mag2 در نقطه کنترل، راهی کاملا متفاوت از آن‌هایی که در معرض شدید عوامل اکسیداتیو قرار گرفته‌ بودند طی کرد.این مسیر دوم تنها در دزهای پایین اکسیداتیو فعال است. این یافته می‌تواند مطالعات اخیر را شرح دهد که پیشنهاد می‌کنند کم خوردن می‌تواند سطح Ros را افزایش دهد و با انجام این حمایت دزهای بالای اکسیدانت‌ها را فراهم مي‌اورد. این در تضاد با فرضیه ای است که محدودیت کالری طول عمر را در برخی گونه ها گسترش می دهد به سبب اینکه میزان تولید Ros  را به عنوان محصول جانبی انرژی احیا شده توسط میتوکندری را کاهش می‌دهد. ایدکر می گوید که  انطباق به استرس اکسیداتیو  ممکن است عامل اصلی افزایش طول عمر ناشی از محدودیت کالری باشد. گام بعدی ما این است که بفهمیم چگونه mag2 کار می‌کند تا مسیری جداگانه برای کشف مکانیسم‌هایی که دزهای پایین اکسیداسیون ایجاد می‌کنند و سبب یک مکانیسم حفاظتی و حمایتی می‌شود. تلاش‌هاي بیشتر برای شناخت این فرآیند می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای در بررسی مدل‌های پیری و بیماری‌ها داشته باشد.

منبع:

Ryan Kelley, Trey Ideker. Genome-Wide Fitness and Expression Profiling Implicate Mga2 in Adaptation to Hydrogen Peroxide. PLoS Genetics, 2009; 5 (5): e1000488 DOI: 10.1371/journal.pgen.1000488

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

Acatalasemia 2

Acatalasemia  چیست ؟ چه عواملی باعث بروز این بیماری می‌شود؟ 

علائم Acatalasemia:

در اکثر موارد این بیماری بدون علامت است. ویژگی‌های بالینی آن شامل قانقاریای دهانی، متابولیسم چندگانه لیپیدها، کربوهیدرات‌ها و هموسیستئین و افزایش خطر ابتلا به دیابت است.

ضایعات دهان، بویژه قانقاریای پیش‌رونده لثه‌ها شایع‌ترین علامت این بیماری و حاصل کمبود شدید آنزیم کاتالاز است. در اکثر موارد فعالیت اندک کاتالاز وجود دارد و بیماری خوش خیم شناسایی می‌شود، اما ممکن است خطر قرار گرفتن در معرض اکسیدان‌ها وجود داشته باشد و یک سری از بیماران مبتلا به کمبود آنزیم کاتالاز، بروز بیش از حد دیابت را نشان می‌دهند.

اختلال در مقابله با استرس اکسیداتیو ممکن است به بیماری آترواسکلروز منجر شود. با این حال، سطح آترواسکلروز و بیماری‌های مرتبط با آن به همان اندازه که انتظار می‌رود در این گروه جای ندارند. این نشان می‌دهد که دیگر آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی درون بدن وجود دارند که با این عوامل مقابله می‌کنند. تحقیقات گسترده‌ای در مورد نقش آنتی‌اکسیدان‌ها مانند ویتامین E و C در زمینه حفاظت انجام شده است.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد کمبود آنزیم کاتالاز در حضور نور ماوراء بنفش به آسیب پوستی منجر می‌شود.

یک پیشنهاد وجود دارد که کمبود کاتالاز ممکن است با aniridia (فقدان یا نقص عنبیه) و تومور ویلمس در ارتباط باشد.

 تشخیص Acatalasemia :

فعالیت کاتالاز معمولا در erythrocytes اندازه گیری می‌شود.

درمان Acatalasemia :

تحقیقات در زمینه قانقاریای دهان و دندان پیش‌رونده درمانی ارائه نمی‌دهد و بیماران باید به متخصصان مراجعه کنند.

مکمل ویتامین E در موش‌های acatalasaemic منجر به محافظت در برابر تشکیل تومور می‌شود. با این حال، این آزمایش در انسان‌ها ارزیابی نشده است.

در برخی از مطالعات اخیر گزارش شده است که بیماران مبتلا به سندرم لیز شدن تومور می‌توانند سطوح پراکسیدهیدروژن بسیار بالایی را در صورت استفاده از اسیداوریک‌اکسیداز ایجاد کنند. علت این امر مشخص نیست و باید بیشتر مورد ارزیابی قرار گیرد. بیماران با فعالیت‌های پایین کاتالاز (ارثی و اکتسابی) با تزریق اسیداوریک‌اکسیداز درمان می‌شوند، این افراد چون در معرض خطر سندرم تومور ریوی هستند، ممکن است غلظت پراکسید هیدروژن بسیار بالایی داشته باشند.

هم‌چنین ممکن است از کم خونی همولیتیک رنج ببرند که ممکن است به کمبود گلوکز 6-فسفات دهیدروژناز یا سایر موارد ناشناخته مربوط باشد. بررسی بیماران مبتلا به کمبود کاتالاز که با اسیداوریک اکسیداز درمان شده‌اند نشان می‌دهد که کاهش کاتالاز خون  منجر به افزایش غلظت پراکسیدهیدروژن شده و در نهایت موجب همولیز و تشکیل methemoglobin می‌شود. فعالیت کاتالاز خون باید برای بیماران مبتلا به سندرم تومور ریوی، قبل از درمان با اسیداوریک اکسیداز اندازه گیری شود.

 

منابع:

Mansuri, M.S., Jadeja, S.D., Singh, M., Laddha, N.C., Dwivedi, M. and Begum, R., 2017. Catalase (CAT) promoter and 5′‐UTR genetic variants lead to its altered expression and activity in vitiligo. British Journal of Dermatology.

Kodydková, J., Vávrová, L., Kocík, M. and Zak, A., 2014. Human catalase, its polymorphisms, regulation and changes of its activity in different diseases. Folia biologica, 60(4), p.153.

Wanders, R.J., Klouwer, F.C., Ferdinandusse, S., Waterham, H.R. and Poll-Thé, B.T., 2017. Clinical and Laboratory Diagnosis of Peroxisomal Disorders. Peroxisomes: Methods and Protocols, pp.329-342.

 

 

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

اهمیت استرس اکسیداتیو اسب

متخصصین ما در نوند سلامت علاوه بر تحصیل در رشته دامپزشکی علاقه بسیاری هم به اسب و اسب‌سواری دارند. از این رو محصولات شرکت نیز در برخی موارد بصورت تخصصی وارد این حوزه می‌شوند.
اسب‌های مسابقه‌ و بخصوص در رشته استقامت، از آنجایی که تحت فعالیت شدید بدنی قرار دارند، نیازمند توجه و پایش بیشتری هستند. فعالیت بدنی شدید و فشرده باعث افزایش تولید رادیکال‌های آزاد می‌شوند. رادیکال‌های آزاد می‌توانند باعث ایجاد صدمات در بدن شوند و برای مقابله با این صدمات بدن از مولکول‌هایی تحت عنوان آنتی‌اکسیدانت برای مهار تولید رادیکال‌های آزاد، حذف آن‌ها از محیط و یا ترمیم بافت آسیب‌دیده استفاده می‌کند. اگر تعادل میان آنتی‌اکسیدانت‌ها و رادیکال‌های آزاد به‌هم بخورد، استرس اکسیداتیو ایجاد می‌شود و احتمال بروز چنین شرایطی در فعالیت شدید فیزیکی بسیار بالاست. برای جلوگیری از بروز این امر در اسب‌های مسابقه، پایش پروفایل آنتی‌اکسیدانتی اهمیت بسیاری می‌یابد و اینجاست که کیت سنجش ظرفیت تام آنتی اکسیدانتی NAXIFER™ موقعیت خود را می‌یابد.
ظرفیت تام آنتی اکسیدانتیTAC :
این پارامتر که با کیت سنجش ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانتی شرکت نوند سلامت سنجیده می‌شود، اطلاعاتی از کلیات آنتی‌اکسیدانت‌های بدن به دست می‌دهد. کاهش TAC باعث مهار دفاع بدن شده و در مورد اسب‌های مسابقه‌ای استقامت آسیب از طریق رادیکال‌های آزاد باعث ایجاد آسیب در سلول‌های ماهیچه‌ای شده و میکروتروما ایجاد می‌کند. پایش TAS می‌تواند در تعیین ریسک آسیب موثر بوده و مقدار تمرین مناسب برای اسب را مشخص می‌سازد. همچنین مدت زمان کافی برای بازتوانی یا ریکاوری را برای دامپزشک معین می‌سازد. مجموع این اطلاعات به سلامت و بهبود وضع جسمی و قدرت بدنی آن کمک می‌کند.

مطالعه بیشتر:

Niedźwiedź et al.: Plasma total antioxidant status in horses after 8-hours of road transportation. Acta Veterinaria Scandinavica 2013 55:58.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

(Acatalasemia (1

عدم وجود یا کمبود کاتالاز در خون و بافت، که اغلب با علائم عفونت یا زخم دهانی همراه بوده و ناشی از جهش در ژن کاتالاز (CAT) بر روی ژن P11 است. هموزیگوت‌‌ها ممكن است فقدان کامل کاتالاز  یا سطح بسیار كمی از این آنزیم را داشته باشند. هتروزیگوت‌ها سطح کاتالاز کمتری داشته (hypocatalasia) که با مقدار نرمال مطابقت دارند. برای اولین بار یک پزشک ژاپنی بیمار مبتلا به زخم دهانی را بررسی کرده و پراکسید هیدروژن را در قسمت زخم بیمار منتشر کرده بود، اما به دلیل کمبود کاتالاز، اکسیژن تولید نشد.

Acatalasemia  یک اختلال ناهنجاری اتوزومی مغلوب است که ناشی از عدم فعالیت آنزیم کاتالاز می‌باشد. آنزیم کاتالاز در حفاظت در مقابل پراکسید هیدروژن دخیل بوده و به نظر می‌رسد آنزیم کاتالاز تنظیم کننده اصلی متابولیسم هیدروژن‌پراکسید است. پراکسیدهیدروژن در غلظت‌های بالا یک عامل سمی است، درحالی که در غلظت‌های پایین به نظر می‌رسد تنظیم برخی از فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند سیگنالینگ رشد سلولی، مرگ سلولی، متابولیسم کربوهیدرات و فعال سازی پلاکت‌ها را انجام می‌دهد.

همه اندام‌های هوازی از اکسیژن مولکولی برای تنفس یا اکسیداسیون مواد مغذی استفاده می‌کنند تا انرژی را به صورت موثر به دست بیاورند. در طول تبدیل اکسیژن مولکولی به آب، گونه‌های فعال اکسیژن مانند رادیکال سوپراکسید، پراکسیدهیدروژن و رادیکال‌های هیدروکسیل ایجاد می‌شوند. در حالی که به عنوان نمونه، یک اکسیدان ضعیف مانند پراکسیدهیدروژن دارای پتانسیل بالایی در جهت آسیب سلولی است که این آسیب به دلیل توانایی بالای این اکسیدان برای نفوذ به غشاهای سلولی می‌باشد. پراکسیدهیدروژن به شکل پراکسید اوره (CH6N2O3) به طور گسترده‌ای در محصولات مصرفی مانند سفید کننده‌های دندان استفاده می‌شود.

گونه‌های فعال اکسیژن ماده بسیار واکنشی هستند که در غلظت‌های بالا و طولانی مدت باعث بروز سرطان می‌شوند. تمام گونه‌های فوق قادر به آسیب رساندن به غشاهای DNA، پروتئین و چربی هستند و به عنوان عوامل ایجاد کننده بیماری‌های دژنراتیو مانند سرطان شناخته شده‌اند.

برای دفاع در برابر گونه‌های فعال اکسیژن، سلول‌ها دارای آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی مانند سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز ، چندین پراکسیداز و هم‌چنین آنتی‌اکسیدان‌هایی مانند آسکوربات، توکوفرول و گلوتاتیون هستند. به عنوان مثال، سوپراکسید دیسموتاز خارج سلولی، آنتی‌اکسیدانی است که از آسیب عضله قلبی، اختلال ریتم‌ قلب، بیماری ریه و التهاب و فیبروز محافظت می‌کند. سلول‌های سرطانی حاوی مقادیر زیادی کاتالاز هستند و اعتقاد بر این است که به عنوان یک عامل مهم برای پراکسید هیدروژن و حذف سوپراکسید عمل می‌کنند.

محققان بر این باورند که نقص در کروموزوم 11 در نقشه ژنی لکوس 11p13  موجب این اختلال می‌شود. هموزیگوت‌ها مبتلا به کمبود کاتالاز و هتروزیگوت‌ها سطح متوسطی دارند. مشخص شده که وابستگی کاتالاز به پراکسیدهیدروژن (H2O2) ضعیف است و یک آنزیم مهم دیگر به نام گلوتاتیون پراکسیداز نیز در این مسیر نقش دارد.

با توجه به مطالعات علمی اخیر، سطح پایین کاتالاز ممکن است نقش مهمی در روند رشد موی انسان داشته باشد. پراکسیدهیدروژن به طور طبیعی توسط بدن تولید می‌شود و کاتالاز آن را تجزیه می‌کند. اگر سطح کاتالاز کاهش یابد، پراکسید هیدروژن نیز نمی‌تواند شکسته شود و این اجازه می‌دهد تا پراکسیدهیدروژن برای سفید کردن مو خارج شود. این یافته ممکن است در آینده جهت درمان موهای خاکستری استفاده شود. اکنون این مساله مطرح می‌شود که علائم این بیماری به چه صورت در افراد بروز می‌کند و روش‌های درمان آن چیست؟ پاسخ این سوالات را در  Acatalasemia 2 دنبال کنید .

 

 

منابع :

Nagy, T., Paszti, E., Kaplar, M., Bhattoa, H.P. and Goth, L., 2015. Further acatalasemia mutations in human patients from Hungary with diabetes and microcytic anemia. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 772, pp.10-14.

Góth, L., Nagy, T. and Káplár, M., 2015. Acatalasemia and type 2 diabetes mellitus. Orvosi hetilap, 156(10), pp.393-398.

KAUFMANN, H., ST MöRIKOFER-Zwez, H.S. and VON WARTBURG, J.P., 2014, July. Molecular Variations in Erythrocyte Catalase. In Protides of the Biological Fluids: Proceedings of the Seventeenth Colloquium, Bruges, 1969 (p. 345). Elsevier.

 

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدان‌ها و بیماری سل

محققان در بررسی نقش آنتی‌اکسیدان‌ها و اسید آلفالیپوئیک به این نتیجه رسیدند که این مواد می‌توانند در پیش‌گیری یا درمان بیماری سل نقش داشته باشند.

سل، توسط باکتری rickettsia ایجاد شده، که توسط انگل‌های کنه انتقال می‌یابد. معمولا افراد بزرگسال و کودکان سالم که از طریق کنه‌های چوب یا کنه‌های سگ گزیده شده‌اند، تحت تاثیر این بیماری قرار می‌گیرند. بیماری در صورت عدم درمان، می‌تواند تهدید کننده زندگی باشد، و تشخیص این بیماری برای پزشکان کمی دشوار است زیرا اولین علائم این بیماری شبیه بیماری‌های ویروسی رایج است. محدویت تماس با کنه‌ها بهترین راه برای جلوگیری از بیماری است که در اکثر موارد پزشکان می‌توانند آن را با آنتی‌بیوتیک درمان کنند. تیفوس یکی دیگر از بیماری‌های rickettsia  است که توسط شپش‌ها یا کک‌ها گسترش می‌یابد. اگر چه این بیماری کمتر شایع است، تیفوس در زندان‌های شلوغ و در دیگر محیط‌های دارای بهداشت ضعیف دیده می‌شود.

دکتر Howard Taylor ، که در نهایت در اثر تیفوس جان خود را از دست داد، در اواخر دهه 1800 ریکتسیا را شناسایی کرد. هم‌چنین گروه تحقیقاتی Sahni ابتدا باکتری‌های rickettsia را به عنوان یک مدل برای مطالعه تغییرات بیولوژیکی که در پوشش رگ های خونی (اندوتلیوم) رخ می‌دهد و به عنوان باکتری‌هایی که از طریق جریان خون منتقل می‌شوند، شناسایی کردند. در ابتدا آن‌ها به دنبال تغییرات سلولی در پاسخ به عفونت بودند و کشف کردند که سلول‌ها تحت استرس اکسیداتیو قرار می‌گیرند و رادیکال‌های آزاد مضر را تولید می‌کنند که در نتیجه باعث التهاب و سایر عوارض می‌شوند.

محققان بر این باور بودند که پس از بررسی آسیب به سلول‌های آلوده توسط میکروسکوپ الکترونی و هم‌چنین از طریق شواهد بیوشیمیایی اثبات استرس اکسیداتیو (OS) و شناخت سطح آسیب در سلول‌ها، بافت‌ها و اندام‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها می‌توانند به عنوان درمان‌های مفید مورد استفاده قرار گیرند. آنتی‌اکسیدان‌ها می‌توانند به طور کلی رادیکال‌های آزاد را خنثی کنند و آسیب اکسیداتیو را کاهش دهند. آزمایش های قبلی که دانشمندان سلول‌ها را با باکتری‌های rickettsia آلوده کردند و سپس سلول‌ها با آلفالیپوئیک اسید، یک آنتی‌اکسیدان قوی درمان شدند ، نشان داد که سلول‌های آلوده به کمک آنتی‌اکسیدان‌ها در برابر این باکتری مقابله می‌کند.

آنزیم‌ها ممکن است آنتی‌اکسیدان‌ها را افزایش دهند تا کارآمدتر عمل کنند. دانشمندان در حال مطالعه پروسه‌ای هستند که وقتی سلول‌های آلوده بیان سیکلواکسیژناز (Cox-2) و پروستاگلاندین‌ها را شروع می‌کنند، منجر به التهاب می‌شود. این فرایند بیولوژیکی باعث ایجاد تورم شدید در اندام شده که توسط باکتری rickettsia مورد حمله قرار گرفته است و در نتیجه تنظیم واکنش Cox-2 با مهارکننده های Cox-2 مانند ایبوپروفن می‌تواند به کنترل بیماری کمک کند.

 

منابع:

Benelli, G., Pavela, R., Canale, A. and Mehlhorn, H., 2016. Tick repellents and acaricides of botanical origin: a green roadmap to control tick-borne diseases?. Parasitology research, 115(7), pp.2545-2560.

Łuczaj, W., Moniuszko, A., Jarocka-Karpowicz, I., Pancewicz, S., Andrisic, L., Zarkovic, N. and Skrzydlewska, E., 2016. Tick-borne encephalitis–lipid peroxidation and its consequences. Scandinavian journal of clinical and laboratory investigation, 76(1), pp.1-9.

Ramamoorthi, N., Narasimhan, S., Pal, U., Bao, F., Yang, X.F., Fish, D., Anguita, J., Norgard, M.V., Kantor, F.S., Anderson, J.F. and Koski, R.A., 2005. The Lyme disease agent exploits a tick protein to infect the mammalian host. Nature, 436(7050), pp.573-577.