نوشته شده در

نقش پروتئین Bcl-2 در آپوپتوز

خزان یاخته‌ای یا آپوپتوز (Apoptosis)مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ یاخته است که در چند یاخته ایی به وقوع می‌پیوندد. پروتئین Bcl-2 در غشاء میتوکندری و توری آندوپلاسمیک جای گرفته و می­توانند هم نقش القای آپوپتوز و مهار آپوپتوز را ایفا می­کنند. برخی از اعضای این خانواده در مهار Bcl-2, Bcl-xlو برخی دیگر در القای آپوپتوز Bad, Bal, Bcl-xs (Bax) نقش دارند. نسبت عوامل القاء‌کننده و مهارکننده و توازن بین آن‌ها تعیین‌کننده‌ی مسیر آپوپتوز یا بقای سلول زنده است. پروتئین Bcl-2 به عنوان یک پروتئواونکوژن در سلول‌های ژرمینال در تنظیم فرایند آپوپتوز سلولی دخالت می‌نماید. بدین صورت که پروتئین مذکور، بطور کلی در مهار آپوپتوز سلولی نقش دارد. در صورت کاهش میزان بیان ژن مربوط به پروتئین Bcl-2، فرایند مرگ برنامه ریزی شده سلول یا آپوپتوزی بواسطه فعال شدن سایر اونکوژن های از قبیل p53 شروع می‌شود. با در نظر گرفتن نقش کاسپاز‌ها در سلول‌های مختلف، مطالعات نشان داده‌اند که Bcl-2 بواسطه مهار سنتز و تولید کاسپازها نیز می‌تواند فرایند آپوپتوز را مهار نماید. به طور اختصاصی‌تر پروتئین‌های Bcl-2 موجود در دیواره میتوکندری‌ها بواسطه‌ی جلوگیری از رها شدن سیتوکروم C و یا با اتصال به Apaf-1 مانع از تشکیل آپوپتوزوم و به راه افتادن آبشار کاسپازی می‌شود.

منبع:

Czabotar PE, Lessene G, Strasser A, Adams JM. Control of apoptosis by the BCL-2 protein family: implications for physiology and therapy. Nature reviews Molecular cell biology. 2014 Jan 1;15(1):49-63.

نوشته شده در

تخلیه مواد اکسیداتیو از سلول: راه چاره؟

استرس اکسیداتیو عامل شماری از بیماری‌هاست. روش معمول برای اندازه‌گیری سطح استرس اکسیداتیو، تعیین حالت اکسیداسیون یک مولکول کوچک به نام گلوتاتیون در عصاره سلولی است. دانشمندان مرکز تحقیقات سرطان آلمان برای اولین بار دریافتند که سلول‌های تحت استرس، گلوتاتیون اکسید شده‌ی خود را به بیرون تخلیه می‌کنند که این مکانسیم سلول را در برابر استرس اکسیداتیو محافظت می‌کند. لیست بلند بالای بیماری های مرتبط با استرس اکسیداتیوشامل سرطان، آلزایمر و آرتریواسکروزیس بوده و حتی پروسه ی بلند مدت پیری را در بر می گیرد. استرس اکسیداتیو به اصطلاح ترکیبات اکسیژن فعالی گفته می شود که رادیکال آزاد نامید گرفته و اگر سلولی در معرض این ترکیبات قرار بگیرد دچار استرس اکسیداتیو شده و ترکیبات مهم سلولی مانند پروتیئن‌ها، DNA و چربی‌ها اکسید می‌شوند و سلول آسیب می‌بیند. برای تعیین تحت استرس اکسیداتیو بودن یا نبودن یک سلول دانشمندان اغلب میزان اکسیداسیون گلوتاتیون را بررسی می‌کنند. گلوتاتیون مولکول کوچکی است که با اکسید شدن سلول را در برابر ترکیبات اکسیژن فعال محافظت می‌کند، در نتیجه میزان گلوتاتیون اکسید شده نشان می‌دهد که یک سلول سالم است یا تحت استرس؟! دکتر توبیاس و همکاران نشان دادند که این فرضیه صحیح نیست! توبیاس بیان کرد که برای اندازه‌گیری گلوتاتیون اکسید شده لازم بود که سلول را تخریب کنیم. دانشمندان فرض کردند که گلوتاتیون در سیتوپلاسمی که در آن تشکیل می‌شود باقی می‌ماند. توبیاس دیک و همکاران برای اطلاعات بیشتر در مورد محل نگهداری گلوتاتیون در سلول‌های سالم و دست نخورده از حسگرهای زیستی که سیگنال های نور منتشر می‌کردند استفاده کردند و موفق شدند برای اولین بار در سلول‌های مخمر مسیر گلوتاتیون اکسید شده در سلول‌های زنده را مشاهده کنند. آن‌ها از یافته‌های خود متعجب شدند چرا که دریافتند به جای ماندن در سیتوپلاسم گلوتاتیون به یک انبار امن به نام “واکوئل” منتقل می‌شود. سیتوپلاسم که در آن تمام فرآیندهای متابولیک مهم سلولی رخ می دهد، بدیهی است که باید از آسیب اکسیداتیو محافظت شود. توبیاس دیک و تیم او پس از آن نشان دادند که این امر نه تنها برای سلول های مخمر بلکه در مورد سلول های مختلف پستانداران و سلول های سرطانی نیز صدق می‌کند. نتایج به دست آمده نشان دادند که بر خلاف باورها و گزارشات قبلی سطح گلوتاتیون اکسید شده، تحت استرس اکسیداتیو بودن یا نبودن سلول را نشان نمی‌دهد. بنابراین ضروری است که  نتایج مطالعات قبلی مرتبط با استرس اکسیداتیو و بیماری های مختلف و همچنین روش انجام سنتی انها مورد بازبینی قرار گیرد.

منبع:

Bruce Morgan, Daria Ezeriņa, Theresa N E Amoako, Jan Riemer, Matthias Seedorf, Tobias P Dick. Multiple glutathione disulfide removal pathways mediate cytosolic redox homeostasis. Nature Chemical Biology, 2012; DOI

نوشته شده در

محافظت از کبد در برابر استرس اکسیداتیو با روغن زیتون

روغن زيتون فوق خالص می‌تواند كبد را در مقابل استرس اكسيداتيو محافظت نمايد. دانشمندان موش‌هایی را در معرض علف كشی با سمیت متعادل (كه به خالی كردن بدن از آنتی اكسيدانت‌ها معروف است) قرار دادند و دريافتند، موش‌هايی كه با رژيم غذايی حاوی روغن زيتون تيمار شده بودند آسيب كبدی كمتری نشان دادند بدين معنی كه روغن زيتون به طور نسبی از آسيب كبدی آنها جلوگيری كرده بود. دانشمندان تونسی و عربستانی با همكاری در اين تحقيق به دنبال انجام آزمايشاتی بر روی ٨٠ موش بودند. محمد همامی نويسنده‌ی مقاله مي گويد زيتون جز كاملی از رژيم غذايی مديترانه‌ای است. شواهد رو به رشدی در مورد مفيد بودن زيتون برای سلامتی از جمله كاهش خطرات بيماري های عروق كرونر قلب، پيشگيري از برخي سرطان ها و تغييرات در سيستم ايمنی و پاسخ اتهابی وجود دارد.

ما نشان داديم كه روغن زيتون و عصاره هاي آن بافت كبد را در مقابل استرس اكسيداتيو محافظت مي نمايند. دانشمندان موش‌ها را به گروه‌های كنترل، گروه گيرنده‌ی روغن زيتون و ٦ گروه در معرض علف كش ٢،٤- دي كلروفنوكسي استيك اسيد، همراه و يا بدون روغن زيتون كامل و يكي از دو نوع عصاره‌ی روغن زيتون عصاره‌ی آب دوست و عصاره‌ی چربی دوست تقسيم كردند. تمام موش‌هایی كه علف كش را دريافت كرده بودند علائم جدی آسيب كبدی را نشان دادند. اما گروه گيرنده‌ی روغن زيتون خالص و عصاره‌ی آب دوست افزايش معنا داری را در فعاليت آنزيم آنتي اكسيدانت و كاهش ماركرهای آسيب كبدی نشان دادند. همامي مي گويد به نظر ميرسد عصاره‌ی آب دوست روغن زيتون در استرس اكسيداتيو حاصل از القاء توكسين موثر باشد كه اين عمل مي تواند نشانگر تاثير مستقيم آنتی اكسيدانتی عصاره‌ی آب دوست بر روي سلول هاي كبدی باشد.

منبع:

Nakbi, A., Tayeb, W., Grissa, A., Issaoui, M., Dabbou, S., Chargui, I., … Hammami, M. (2010). Effects of olive oil and its fractions on oxidative stress and the liver’s fatty acid composition in 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid-treated rats. Nutrition & Metabolism, 7, 80. http://doi.org/10.1186/1743-7075-7-80

نوشته شده در

مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها قبل و بعد از بارداری، مانع از چاقی، عدم تحمل گلوکز در کودکان می‌شود

آنتی‌اکسیدان‌ها در جلوگیری از ابتلا به بیماری نقش مهمی ایفا می‌کنند و می‌توانند در تعیین عدم تحمل گلوکز یا چاقی در کودکان موثر باشند. بر اساس یک مطالعه جدید در بیمارستان کودکان فیلادلفیا (CHP)، زنانی که مقدار زیادی از آنتی‌اکسیدان‌ها را قبل و حین بارداری مصرف می‌کنند، ممکن است از کودکان خود در مقابل دیابت و چاقی محافظت کنند.
با توجه به این‌که رژیم‌های غذایی حاوی چربی‌های بد و کربوهیدرات زیاد است، استرس اکسیداتیو مضر را ایجاد می‌کند که منجر به چاقی و دیابت می‌گردد، محققان تصمیم گرفتند تا اثر آنتی‌اکسیدان‌ها را در کاهش ابتلا به آن بررسی کنند. این تیم بر روی چهار گروه موش آزمایش انجام دادند. دو گروه با رژیم غذایی با چربی بالا و کلسترول بالا و دو گروه با رژیم سالم و متعادل‌تر تغذیه شدند. دو گروه اول این رژیم‌ها را بدون هیچ گونه آنتی‌اکسیدان دریافت کردند، در حالی که دو گروه دیگر آنتی‌اکسیدان‌های اضافی را با رژیم غذایی دریافت کردند.
در پایان این مطالعه، گروهی که با غذای بدون آنتی‌اکسیدان‌ها تیمار شدند، نسبت به گروه‌های دیگر میزان التهاب و استرس اکسیداتیو را به میزان قابل توجهی افزایش دادند و فرزندانشان جثه بزرگتری داشته و میزان عدم تحمل گلوکز را افزایش می‌داد. گروه با مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها، کاهش قابل ملاحظه‌ای از عدم تحمل گلوکز و بدون چاقی نشان داد و این شرایط حتی پس از دو ماه نیز ادامه یافت.
این نتایج نشان می‌دهد که با اثبات جلوگیری از چاقی، التهاب و استرس اکسیداتیو در حیوانات باردار، می‌توان از بروز همین بیماری‌ها و عوارض در زنان باردار جلوگیری کرد.
این مطالعه نشان می‌دهد که نه تنها آنتی‌اکسیدان‌ها به جلوگیری از چاقی کمک می‌کنند، بلکه حتی هنگامی که به عنوان بخشی از رژیم استاندارد مصرف می‌شوند، از بروز سایر عوارض بارداری نیز جلوگیری می‌کنند. این مساله نشان دهنده قدرت باور نکردنی آنتی‌اکسیدان‌ها برای کاهش استرس اکسیداتیو و بیماری‌های ناشی از آن بوده و به اندازه‌ای موثر است که می‌تواند با برخی اثرات منفی مرتبط با بدترین رژیم‌ها جلوگیری کند.

منبع:

Aversa, S., Pellegrino, S., Barberi, I., Reiter, R.J. and Gitto, E., 2012. Potential utility of melatonin as an antioxidant during pregnancy and in the perinatal period. The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, 25(3), pp.207-221.

نوشته شده در

آیا کنجد آنتی‌اکسیدانت است؟

بر طبق مقاله‌ی مروری چاپ شده در مجله‌ی Medicinal Food خاصيت آنتی اکسيدانتی كنجد بویژه روغن كنجد می‌تواند تاثير فراوانی بر روی استرس اكسيداتيو داشته باشد. دانشمندان دانشگاه ايالتی ريودوژانيرو و دانشگاه فدرال ريودوژانيرو در تلاشند شواهد تاثيرات مصرف مواد حاوی كنجد را در ماركرهای استرس اكسیداتيو بر روی افراد افرادی با فشار خون بالا، كلسترول بالا و ديابت نوع ٢ منتشر نمايند. همچنين آزمايشات گوناگون بالينی افزايش آنتی اكسيدانت ها و كاهش استرس اكسيداتيو را با مصرف كنجد به ويژه در افرادی با فشار خون بالا و و ديابت نوع ٢ گزارش داده اند. مقاله‌ی مذكور شامل موارد بیشتری از تاثیر مثبت كنجد در جوامع مختلف می باشد. با کنکاش در نتايج مورد مطالعه در اين مقاله می‌توان دريافت كه برخی مطالعات پيش بالينی، نشان دهنده‌ی تاثیر روغن كنجد در پيشگيری از تصلب شرايين می باشد.

منبع

Vittori Gouveia, L. D. A., Cardoso, C. A., de Oliveira, G. M. M., Rosa, G., & Moreira, A. S. B. (2016). Effects of the Intake of Sesame Seeds (Sesamum indicum L.) and Derivatives on Oxidative Stress: A Systematic Review. Journal of medicinal food, 19(4), 337-345.

نوشته شده در

روش‌های تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانتی (قسمت دوم)

 همان‌طور که قبلا گفتیم روش‌های تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانتی بر اساس ساز و کار انتقال اتم هیدروژن شامل  TRAP،ORAC  و CBA و بر اساس سازوکار روش انتقال الکترون شاملFRAP , TEAC  و DPPH می‌باشد. در کنار این روش‌های تقریبا سنتی در سال‌های اخیر روش‌های دستگاهی مانند DSC نیز در تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی و پیشرفت اکسیداسیون مطرح شده است.در اینجا به معرفی و بررسی معایب و مزایای روش ORAC (روش ظرفیت جذب راديكال اکسیژن)می پردازیم. ORACروش اندازه‌گیری ظرفیت آنتی‌اکسیدانی نمونه‌های زیستی در شرایط آزمایشگاهی می‌باشد. انواع مختلف ماده غذایی با این روش آزمایش شده و این روش به عنوان مبنای ظرفیت آنتی‌اکسیدانی نمونه‌ها در وبسایت وزارت کشاورزی آمریکا(   (USDA استفاده شده است.روش ORAC درجه ممانعت کنندگی از رادیکال آزاد پروکسی تولید شده بوسیله اکسیداسیون ترکیبات شیمیایی می‌باشد، عدد ORAC اندازه گرفته شده که معادل ترلکس می‌باشد هم زمان ممانعت کنندگی و وسعت ممانعت کنندگی از اکسیداسیون را نشان می‌دهد، در کنار ORACروش‌هایی مانند FRAP و TEAC نیز می‌تواند مفید باشد. باتوجه به اینکه شواهد کافی وجود ندارد تا بتوان مزایای غذاهای سرشار از پلی‌فنل را به ظرفیت آنتی‌اکسیدانی آن نسبت داد پس نمی‌توان توانایی آنتی‌اکسیدانی مواد غذایی در شرایط آزمایشگاهی را به شرایط داخل بدن تعمیم داد.مولکول‌های آنتی اکسیدان‌ها در مواد غذایی طیف وسیعی از عملکرد را دارند که یکی از آنها می‌تواند تواناییشان در جذب رایکال آزاد باشد.اساس این روش یک ماده فلوئورسنس مانند فلورسین وبتا فیکواریترین  است که با مخلوط کردن ماده تولید کننده رایکال آزاد و آغازگری مثل آزو (?−?°=?−) ، ترکیبی ایجاد می‌شود که با حرارت دادن تولید رادیکال پراوکسی می‌نماید که به مولکول فلوئورسنس آسیب رسانده و در نتیجه باعث کاهش شدت فلوئورسنس می‌گردد.حضور مولکول‌های آنتی‌اکسیدان باعث حفاظت از مولکول فلوئورسنس در مقابل اکسیداسیون می‌شود. درجه محافظت را با دستگاه اندازه گیری شدت فلوئورسنس بدست می‌آورند. کاهش شدت فلوئورسنس 95دقیقه بعد از اضافه کردن مولکول آزو که در بیشتر مواقع   AAPH  یا 2و2- آزوبیس (2-آمیدینو- پروپان) دی هیدروکلراید است اندازه می‌گردد.

مزايا و معايب روش   ORAC

یکی از مزایای این روش آن است که توانایی آنتی‌اکسیدانی مواد با و بدون وجود فاز تاخیری در ظرفیت آنتی اکسیدانی در نظر گرفته می‌شود. مخصوصا این خصوصیت زمانی مفید است که ارزیابی مواد غذایی ومکمل‌ها که دارای ترکیبات پیچیده با ظرفیت آنتی‌اکسیدانی سریع و آهسته می‌باشند را براحتی می‌توان انجام داد مشکلات این روش بشرح زیر است: 1- ظرفیت آنتی اکسیدانی فقط در مقابل رادیکال خاص پراکسی اندازه گرفته میشود. 2- تشکیل رادیکال پراکسی هیچ گاه تایید نشده است. 3- هیچ مدرکی از شرکت رادیکال آزاد در واکنش وجود ندارد.  4- مدرکی وجود ندارد که نشان دهد یک مکمل باعدد ORAC مشخص، همان تاثیر زیستی را در بدن بعد از مصرف بگذارد و تاکنون رابطه بین این عدد و مزایای سلامتی بخش ترکیبات ارائه نشده است. زمانی که نیاز است از اطلاعات حاصل از روش ORAC استفاده و مقایسه‌ای بین آن‌ها انجام شود باید توجه نمود که واحدها و مواد غذایی مشابه باشد. مثلاگروهی عدد ORAC را برای هرگرم از ماده غذایی با وزن خشک و گروهی با وزن مرطوب گزارش کرده اند. البته ممکن است بر اساس مقدار مصرف در هر وعده غذایی نیز عدد ORAC بیان شود، مثلا با اینکه کشمش دارای ظرفیت آنتی اکسیدانی بالاتری از انگور نمی‌باشد اما چون بر اساس وزن خشک بیان شده است دارای عدد ORAC بالاتری است و یا گروهی از ادویه‌ها و گیاهان دارویی دارای عدد ORAC بالایی هستند ولی باید در نظر گرفت که در مقادیر کمی استفاده میشوند. مثال دیگر هندوانه است که عدد ORAC پائینی دارد که دلیل آن محتوای بالای آب است.

منبع :

حسینی سپیده، قراچورلو مریم، غیاثی طرزی بابک و قوامی مهرداد. مروری بر روشهای تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی (اساس واکنش، روش کار، نقاط قوت و ضعف). Food Technology and Nutrition

نوشته شده در

نقش استرس اکسیداتیو در بیماری اوتیسم

اوتیسم (ASD) یکی از اختلالات روانپزشکی می‌باشد که در آن‌ها مهارت‌های اجتماعی، رشد زبان و مجموعه رفتارهای مورد انتظار، رشد مناسب پیدا نمی‌کنند یا در اوان کودکی از بین می‌روند، به طور کلی این اختلالات زمینه‌های متعدد رشد را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در اوایل زندگی ظاهر می‌شوند و اختلال دائمی‌به وجود می‌آورند. اوتیسم بیشتر شامل سه ویژگی 1- نقص در اجتماعی شدن 2- نقص در ارتباط کلامی‌و غیر کلامی‌3- الگوی رفتارهای تکراری و محدود شونده مشاهده می‌شوند. تلاش‌های صورت گرفته برای یافتن علت ASD منجر به مطالعات زیادی در خصوص اثرات احتمالی سموم محیطی، مواد غذایی سمی، رژیم غذایی ناکافی از نظر مواد مغذی، مشکلات سیستم ایمنی، استرس اکسیداتیو و استرس احساسی به عنوان عوامل مهم گردیده است. مطالعات دیگر افزایش سطوح نوروترانسمیترهایی همچون سروتونین و اختلال در GABA و فعالیت کولینرژیک را بررسی نموده‌اند. تحقیقات زیادی نیاز است تا رابطه محکمی‌بین وراثت و نوروپاتولوژی و اوتیسم یافت شود. یکی از تحقیقات ژنومیکس مشخص نموده است که کودک مبتلا به اوتیسم ممکن است نیاز به اسیدهای چرب ضروری بیشتر، مواد مغذی آنتی اکسیدان مثل ویتامین‌های E، C، A  و نیز سلنیوم، مکملیاری روی و کلسیم و رژیم غذایی عاری از جیوه یا رژیم غذایی حذفی آلرژی داشته باشد. گلوتن (پروتئین موجود در گندم) و کازئین (پروتئین موجود در شیر و لبنیات) در ایجاد این بیماری مورد اتهام هستند. یبوست و اسهال که در این بیماران معمول است، ظاهراً نقشی در بیماری بازی می‌کنند. التهاب روده، در بیماران مبتلا به ASD و بهبودی با محدودیت غذایی کازئین و گلوتن گزارش شده است.

پاتوفیزیولوژی اوتیسم دقیقا مشخص نشده است اما پژوهشگران اختلالات بیوشیمیایی خاصی را در که بیشتر در سلول‌های افراد مبتلا به اوتیسم وجود دارد مشاهده کرده‌اند. به عنوان مثال افراد مبتلا به اوتیسم اغلب سطح بالایی از استرس اکسیداتیو که ناشی از نوعی عدم تعادل در سلوله‌های افراد مبتلا است را نشان می‌دهند که منجر به مشکلاتی نظیر التهاب و آسیب به DNA می‌شوند. بررسی ظرفیت آنتی‌اکسیدانتی در بیماران مشکوک به اوتیسم می‌تواند در تایید این بیماری مهم باشد.

منبع:

Chauhan A, Chauhan V. Oxidative stress in autism. Pathophysiology. 2006 Aug 31;13(3):171-81.

نوشته شده در

مبارزه با مرگ نورون‌ها در آلزایمر

مقدمه

مغز به عنوان شبکه گسترده ای از ارتباطات، دارای بیش از 100 میلیون نورون (سلول های عصبی) که تشکیل دهنده بیش از 100 میلیارد شاخه و شبکه عصبی می باشد. مغز همواره در حال ارسال سیگنال های وسیعی برای شکل گیری خاطره ها، اندیشه ها و احساسات می باشند. بیماری آلزایمر قادر به تخریب نوروترانسمیتر ها و همچنین تخلیه پتانسیل الکتریکی سلول های مغزی می باشد.مغز مبتلا به بماری آلزایمر در مقایسه با مغز طبیعی از مقدار کمتری سلولهای مغزی و سیاپس برخوردار است. اصلی ترین شاخصه های پاتولوژیکی بیماری آلزایمر انباشتگی پلاکهای آمیلوئید بتا و نوروفیبریل های دو لایه در مغز می باشد. بدین صورت که مسیرهای سیستماتیک نورون ها مورد تهاجم و تخریب توسط آمیلوئید بتا قرار می گیرند. آمیلوئید بتا یک مولکول منفرد بوده و در پلاکهای خوشه ای جای میگیرد که منجر به سرکوب ارتباط سیگنالینگ سلول – سلول در سیناپس ها می باشد، همچنین می توانند منجر به فعال شدن برخی از سلول های ایمنی و در پی آن واکنش های ایمنولوژیک شوند.

زوال بافت مغز

فعالیت روزمره در یک مغز طبیعی اساسا بر مبنای رشته های موازی ای می باشد که مانند مسیر ریل قطار مواد غذایی و پروتئین های ضروری را به سلول های مغزی می رسانند استوار است. پروتئین تائو (tau) موجب حفظ سلامت این رشته ها و عملکرد طبیعی مغز می شود. در مغز مبتلا به بیماری آلزایمر در هم شکستن زیر واحدهای تشکیل دهنده پروتئین تائو منجر به  از بین رفتن ساختار آن، روی هم افتادن واحدهای تشکیل دهنده بصورت دولایه  و نیز ممانعت از هرگونه انتقال  در طول رشته های عصبی گردد. بر این اساس رشته های عصبی از هم پاشیده و فرو می ریزند. در نتیجه مواد غذایی ضروری و پروتئین های مورد نیاز با سلول های مغزی نرسیده و خواهند مرد. با توجه به موارد فوق بیماری آلزایمر را می توان بدین صورت وصف نمود: سلول های مغزی به مرور زمان فروپاشیده، این پدیده به تدریج در مناطق مختلف مغز رخ داده نموده و در نهایت منجر به ایجاد تغییرات خاصی می شود که حاکی از  ارسال سیگنالهای آلزایمر در مراحل مختلف است. فراموشی و اختلال در حافظه کوتاه مدت،  از دست دادن  تفکرات منطقی و احساسات، تغییرات اساسی و در نهایت از بین رفتن  فردیت مبتلایان عوارض و علائم این بیماری است. آلزایمر با گذشت زمان منجر به مرگ سلول های مغزی و کاهش اندازه مغز می شود.

از بین بردن دولایه ها و پلاک ها

انرژی سلول های مغزی همانند سایر سلول های بدن توسط میتوکندری سنتز و برای حفظ عملکرد طبیعی سلول ها در اختیار آنها قرار می گیرد. گونه های فعال اکسیژن (ROS) به عنوان فراورده های جنبی متابولیسم اکسیژن در سلول های بدن آزاد می شوند. تولبد غیر طبیعی این مولکول ها در اثر عدم کارکرد طبیعی میتوکندری رخ  میدهد می تواند مننجر به مرگ نورون ها گردد. علاوه بر این  آمیلوئید بتا منجر به اختلال در عملکرد طبیعی میتوکندری شده و در نتیجه آن  تولید غیرطبیعی   (ROS) میتواند از دلایل وقوع آلزایمر باشند.  نانوذرات سریا (Ceria) به عنوان عوامل بالقوه بازیافت کننده  ROS  غیرطبیعی تولید شده در حذف آن نقش دارند.

ممانعت از مرگ نورون ها

   محققان نانوذرات سریا را به عنوان آنتی اکسیدانت مختص میتوکندری سنتز نموده و آنرا به عنوان رهیافت درمانی جدید در موش های آزمایشگاهی مبتلا به آلزایمر مورد بررسی قرار دادند. پژوهشگران از نانوذرات سریا با فرمول   (CeO2) برای میتوکندری با استفاده از مواد دارای توانایی شناسائی میتوکندری های کوچک ) تری فنل فسفونیوم کونژوگه) استفاده گردیده و نتایج حاصل از آن قابل توجه بود. دو هفته پس از گذشت تزریق سلول های مثبت شمارش شدند. بر اساس نتایج بدست آمده نانوذرات (CeO2) پس از جایگزینی در میتوکندری های موش های آزمایشگاهی به مقدار قابل توجهی مانع از مرگ سلولی شده بودند. بطوریکه موش های تیمار شده با CeO2 به مقدار قابل توجهی موجب حفظ حیات سلولی در مبتلایان آلزایمر گردید. از آنجائیکه نتایج به دست آمده در مورد انباشتگی آمیلوئید بتا، تفاوت قابل توجهی در گروه های دریافت کننده  نانوذرات (CeO2) و گرووه های تیمار نشده از خود نشان نداد، نتیجه مطالعات حاکی از این بود سریا بصورت غیر مستقیم موجب زنده ماندن نورون ها و حفظ عملکرد بصورت غیر وابسته به آمیلوئید بتا شده است. در نهایت یافته های محققان نشان داد نانوذرات سریا بصورت غیرمستقیم مانع از آسیب های استرس اکسیداتیو میتوکندریایی در بیماری آلزایمر می شود.

منبع

Hyek Jin Kwon, Moon-Yong Cha, Dokyoon Kim, Dong Kyu Kim, Min Soh, Kwangsoo Shin, Taeghwan Hyeon, Inhee Mook-Jung. Mitochondria-Targeting Ceria Nanoparticles as Antioxidants for Alzheimer’s Disease. ACS Nano, 2016; 10 (2): 2860 DOI: 1021/acsnano.5b08045

نوشته شده در

درمان فلجی با ژل‌های ترمیم کننده

هنگامی که یک عصب در سیستم عصبی محیطی پاره یا قطع می‌شود، بسته به نوع آسیب ممکن است به کلی از کار بیفتد و یا زمان زیادی صرف شود تا این آسیب ترمیم گردد. با توجه به محل این آسیب، ممکن است بخشی از بدن بیمار از بین برود و یا برای سال‌ها یا حتی بقیه عمر منجر به فلجی گردد. با این حال، به تازگی دانشمندان ادعا می‌کنند یک نوع ژل و ایمپلنتی را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند به بهبود اعصاب آسیب دیده کمک کند.

این ایمپلنت یک لوله زیست تخریب پذیر بسیار کوچک و قابل انعطاف است که در اطراف دو انتهای آسیب دیده عصب قرار می‌گیرد و منجر می‌شود تا این دو انتها در راستای یکدیگر قرار گرفته و ثابت گردند، بعلاوه سطح داخلی این ایمپلنت با ژل خاصی پوشیده شده است که ژل هدایت کننده ترمیم (Guiding Regeneration Gel) نامیده می‌شود این ژل منجر به رشد فیبرهای عصبی جدید می‌گردد و دارای سه ترکیب اصلی زیر می‌باشد:

  • آنتی اکسیدانت‌ها، که به جلوگیری از التهاب کمک می‌کنند.
  • پپتیدهای سنتتیک لامینین (ترکیبات آمینو اسیدی)، که نوعی مسیر هدایت کننده برای رشد فیبر‌های عصبی را فراهم می‌کند تا فاصله بین دو انتهای عصب آسیب دیده ترمیم شود.
  • اسید هیالورونیک، که معمولا در جنین انسان یافت می‌شود، مانع از خشکی بافت می‌شود.

در حال حاضر سیستم ایمپلنت-ژل با موفقیت در حیوانات آزمایشگاهی آزمایش شده است و انتظار می‌رود تا چند سال آینده به صورت بالینی بر روی انسان نیز استفاده گردد. همچنین این ژل می‌تواند در زمینه سلول درمانی به عنوان وسیله‌ای جهت حفظ سلول‌ها برای پیوند استفاده شود.

 

منبع:

American Friends of Tel Aviv University. “Reversing paralysis with a restorative gel.” ScienceDaily.  (accessed July 6, 2017).

 

نوشته شده در

آنتی‌اکسیدان قهوه، موثرتر از ویتامین C

بر اساس مطالعه انجام شده توسط محققان دانشگاه گرانادا، دانه‌های قهوه دارای فعالیت آنتی‌اکسیدانی 500 برابر بیشتر نسبت به ویتامین C هستند و به عنوان آنتی‌بیوتیک و ضد میکروبی قوی عمل می‌کنند. دانه‌های قهوه به عنوان آنتی‌اکسیدان قدرتمند و تقویت‌کننده ایمنی شناخته شده است.
تحقیقات جدید نشان داد که فلفل و ترکیبات فنلی دارای خواص آنتی‌اکسیدانی و ضد میکروبی بسیار زیاد هستند. اما قهوه 500 برابر قدرت آنتی اکسیدانی بیشتری نسبت به ویتامین C دارد. دانه‌های قهوه هم‌چنین حاوی مقادیر بالایی از ملانوئیدین‌ها هستند که به قهوه رنگ قهوه ای می‌دهند. ملانوئیدین‌ها ضدمیکروب قوی هستند. خواص بیولوژیکی این ملانوئیدین‌ها می‌تواند برای طیف وسیعی از کاربردهای علمی مانند جلوگیری از پاتوژن‌های مضر در محصولات غذایی استفاده شود.
استخراج آنتی‌اکسیدان قهوه و کاربرد آن در صنعت غذایی می‌تواند در کاهش آسیب‌های حاصل از استرس اکسیداتیو مفید باشد که در این راستا ملانوئیدین به عنوان ضدمیکروب قوی نقش اساسی را ایفا می‌کند. هم‌چنین قهوه دارای کافئین بوده که در رفع خستگی بسیار موثر است. خستگی آدرنال به مجموعه‌ای از نشانه‌ها گفته می‌شود که در اثر استرس اکسیداتیو به وجود آمده و در دراز مدت سلامت فرد را تهدید می‌کند.

هورمون‌های تولید شده توسط غده فوق کلیه به ویژه هورمون استرس کورتیزول، نقش مهمی در تنظیم سیستم ایمنی بدن ایفا می‌کند. اگر سطوح کورتیزول خیلی پایین یا زیاد باشد، می‌تواند به عفونت ، التهاب مزمن، بیماری‌های خود ایمنی یا آلرژی‌ها منجر شود.

افرادی که از خستگی بیش از حد آدرنال رنج می‌برند ممکن است نیاز به قهوه داشته باشند، مطالعات نشان می‌دهند مصرف قهوه و کافئین، غده فوق کلیه را تحت تأثیر قرار داده و باعث رفع خستگی شده و در دراز مدت می‌تواند بر جلوگیری از بروز بیماری‌های حاصل از استرس اکسیداتیو تاثیرگذار باشد.

منابع:

Svilaas, A., Sakhi, A.K., Andersen, L.F., Svilaas, T., Ström, E.C., Jacobs, D.R., Ose, L. and Blomhoff, R., 2004. Intakes of antioxidants in coffee, wine, and vegetables are correlated with plasma carotenoids in humans. The Journal of nutrition, 134(3), pp.562-567.

Nicoli, M.C., Anese, M., Manzocco, L. and Lerici, C.R., 1997. Antioxidant properties of coffee brews in relation to the roasting degree. LWT-Food science and Technology30(3), pp.292-297.

Borrelli, R.C., Visconti, A., Mennella, C., Anese, M. and Fogliano, V., 2002. Chemical characterization and antioxidant properties of coffee melanoidins. Journal of Agricultural and Food Chemistry50(22), pp.6527-6533.

نوشته شده در

نیتریک‌اکساید استنشاقی در پیوند قلب

نیتریک‌اکساید استنشاقی که به بیماران مبتلا به حمله قلبی داده می‌شود ممکن است دوره نقاهت را کمتر کند. با توجه به نتایجی که در ESC Congress 2014 ارائه شد، نیتریک‌اکساید استنشاقی که به بیماران مبتلا به حمله قلبی قبل و در طی درمان با مداخله عروق کرونری پوست (PCI) تحویل داده شد، میزان آسیب دیده بافت را کاهش داد، اما ممکن است دوره نقاهت بهبود یابد.

نیتریک‌اکساید استنشاقی، یک گشادکننده‌ی عروق ریوی در بیماران مبتلا به فشارخون ریوی ناشی از نارسایی قلبی است و ممکن است بیماران با واکسن انقباض ریوی برگشت‌پذیر را شناسایی کنند که در آنها عوامل مانند نیتروپروسید باعث فشارخون سیستمی می‌شوند. نیتریک‌اکساید استنشاقی موجب افزایش فشار پرشده بطن چپ توسط مکانیزم ناشناخته می‌شود.

طبق تحقیقات  Stefan Janssens، MD، PhD از بیمارستان دانشگاه Gasthuisberg of Leuven در بلژیک، آزمایش NOMI (نیتریک‌اکساید برای استنشاق برای کاهش آسیب مجدد مجدد در انفارکتوس میوکارد حاد سکته قلبی) بر اساس این فرضیه بود که استنشاق نیتریک‌اکساید می‌تواند آسیب به بافت قلب را در زمان رپرفیوژن (بازگرداندن جریان خون هنگامی که یک مجرای مسدود شده باز می شود) کاهش دهد. این مطالعه نشان می‌دهد که بین 48-72 ساعت پس از عمل هیچ تفاوتی در تعیین‌ نارسایی قلب و مرگ بین بیماران دریافت شده نیتریک‌اکساید و کسانی که در معرض اکسید قرار نگرفتند وجود ندارد.

با این حال، یک تجزیه و تحلیل فرعی از پیش تعیین شده بیماران مبتلا به نیتروگلیسرین intracoronary یا وریدی (IC / IV NTG) که تجویز آن به اختیارات محققان محلی محول شده بود، نشان دهنده تعامل قابل توجهی با استفاده از نیتریک‌اکساید استنشاقی، در میان افراد مبتلا، با انفارکت های مؤثرتری نسبت به بیمارانی که قبلا NTG دریافت کرده بودند همراه بود. در مجموع جمعیت، MRI در 48-72 ساعت نشان دهنده روند بهبود عملکرد با اکسیدنیتروژن بود که در 4 ماه قابل توجه بود. بهبود عملکرد به طور معنی داری با نیتریک‌اکساید در گروه زیر گروه مبتلایان به NTG بهتر بود.

نیتریک‌اکساید عوارض جانبی عمده ای را ایجاد نمی‌کند و برای یک نقطه ثانویه کامپوزیت نقطه پایانی مرگ، ایسکمی مکرر، سکته مغزی یا مجدد آن، نسبت به میزان رویداد کمتر همراه بود.

محقق NOMI اولین است که برای بررسی تاثیر استنشاق اکسید نیتریک بر آسیب های مجدد میوكارد، اندازه انفاركت و بهبودی قلب، گفت: “در حالی که این مقدار کاهش میزان نارسایی قلب را در جمعیت کلی مطالعه نشان نداد، یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که استنشاق نیتریک‌اکساید تحقیقات بیشتری را در بیماران STEMI نیاز دارد.”

افزایش فشار دهلیزی چپ در نارسایی مزمن قلبی با افزایش ضروری در فشار خون ریه همراه است تا یک گرمای فشار برای جریان رو به جلو در گردش خون ریخته شود. افزایش بیشتر فشار خون شریانی ریه از عوارض واکسن ریه است. حضور پرفشاری خون ریوی برای بیماران تحت پیوند قلب اهمیت دارد، زیرا عامل خطر برای مرگ زودرس در دوره پس از عمل است. بطن راست قلب اهداکننده آسیب ایسکمیک در طول روش‌های برداشت و لانه گزینی را ایجاد می‌کند، و این باعث می‌شود که بعلت اختلال حاد و شکست در مواجهه با افزایش پس از بارگذاری آسیب‌پذیر باشد. به این ترتیب، بیماران با افزایش پایدار مقاومت به عروق ریه به طور کلی به عنوان کاندیدای پیوند قلب به علت میزان مرگ و میر اولیه بسیار بالا پس از عمل حذف می‌شوند.

منابع:

 

Semigran, M.J., Cockrill, B.A., Kacmarek, R., Thompson, B.T., Zapol, W.M., Dec, G.W. and Fifer, M.A., 1994. Hemodynamic effects of inhaled nitric oxide in heart failure. Journal of the American College of Cardiology, 24(4), pp.982-988

Blanch, L., Joseph, D., Fernandez, R., Mas, A., Martinez, M., Valles, J., Diaz, E., Baigorri, F. and Artigas, A., 1997. Hemodynamic and gas exchange responses to inhalation of nitric oxide in patients with the acute respiratory distress syndrome and in hypoxemic patients with chronic obstructive pulmonary disease. Intensive care medicine, 23(1), pp.51-57.

نوشته شده در

استرس اکسیداتیو، کاهش گلیکوژن و طول عمر

گلیکوژن با فرآیندهای متنوعی مرتبط است که جدیدترین آنها نقش آن در پیشرفت بیماری و پیری است. مطالعات انجام‌شده در Caenorhabditis elegans نشان داده‌است که رژیم‌های غذایی قندی بالا واسطه تجمع گلیکوژن، منجربه دو اثر متضاد می‌شوند. اولین مقاومت در برابر اکسیدان‌ها است که به سلول‌ها آسیب می‌رسانند و روند پیری را تسریع می‌کنند. برعکس، اثر دوم کاهش طول عمر است. از نظر مکانیکی، گلیکوژن شکل فعال آنتی‌اکسیدان گلوتاتیون را کاهش داده و بر فعالیت آنزیم AMPK تأثیر می‌گذارد. AMPK پروتئین کیناز فعال شده با ‘AMP 5 و یک آنزیم اصلی در تنظیم هموستاز انرژی است. به همین ترتیب، مسیرهای متابولیک متعددی را هماهنگ می‌کند و تقاضای انرژی را با عرضه مواد مغذی متعادل می‌کند. در C. elegans ، تخریب ذخیره‌های گلیکوژن باعث افزایش طول عمر ارگانیسم و ​​از بین‌بردن اثرات سمیت گلوکز می‌شود.

در یک روش درمانی، کاهش گلیکوژن با افزایش سطح سلولی اکسیدان‌ها ممکن است در بیماران مبتلا به قند خون و افراد مبتلا به بیماری‌های مربوط به ذخیره‌سازی گلیکوژن اثرات مفیدی را ایجاد کند. بنابراین، گلیکوژن چیزی بیش از یک ماکروملکول ذخیره‌سازی مواد مغذی است. این یک تنظیم‌کننده اصلی سوخت‌و ساز و پیری است. جالب اینجاست که از بین رفتن گلیکوژن سنتاز بر طول عمر تأثیر نمی گذارد و این نشان می دهد که ذخیره گلیکوژن برای محافظت در برابر مصرف بیش از حد گلوکز لازم نیست.

غلظت بحرانی گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) می‌تواند مفید باشد؛ به‌ویژه در مورد ROS بدون قند، مانند ROS ناشی از ورزش. ورزش آنزیم‌هایی را که با تأثیر استرس اکسیداتیو مقابله می‌کنند تحریک می‌کند، در حالی‌که مکمل آنتی اکسیدان‌ها می‌توانند این اثر را تضعیف کنند. در عوض، ROS ناشی از قند خون، آنزیم های مسئول محافظت در برابر آسیب اکسیداتیو ، یعنی SOD و گلوتاتیون پراکسیداز (GPx) را تنظیم می کند. این اثرات به وضوح بین زمینه ای که ROS در ظرفیت آنها برای ایجاد سود یا سمیت برای حیوان ایجاد می شود ، تمایز قائل هستند.

مطالعات نشان داده شده در C. elegans ثابت می‌کند که چگونه قرار گرفتن در معرض سطح پایین اکسیدان طول عمر را افزایش می‌دهد، درحالی‌که افزایش ROS داخل سلولی اثر ضدپیری ایجاد می‌کند. به طور مشابه، تنظیم ROS (که ناشی از اختلال در متابولیسم گلوکز است) همچنین پیری را کاهش می‌دهد. اثر مخالف -یعنی قرار گرفتن در معرض آنتی‌اکسیدان‌ها- نتوانست طول عمر را افزایش دهد. این مشاهدات نشان می‌دهد که سطح پایین ROS برای حیوانات مفید است و طول عمر را از طریق اثرات ضدپیری افزایش می‌دهد.

در کرم‌ها، رژیم‌های غذایی گلوکز بالا، همراه با عدم وجود ژن‌های واکنش استرس اکسیداتیو،  ROS را افزایش می‌دهند. علاوه براین، قرار گرفتن در معرض طولانی مدت با قند باعث کاهش سطح آنزیم آنتی اکسیدان SOD-3، یکی از مهمترین آنزیم های سم‌زدایی ROS می‌شود. این نشان می‌دهد که اثر گلوکز زیاد به جای مصرف گلوکز منجر به استرس اکسیداتیو فوری نمی‌شود و در نتیجه باعث کاهش استرس اولیه می‌شود. این همان چیزی است که ROS ناشی از فشارخون را از اشکال دیگرROS (به عنوان مثال ناشی از ورزش) متمایز می‌کند.

علی‌رغم کاهش SOD-3، نماتدها در برابر اکسیدان مقاوم‌تر هستند. این اثر غیرهماهنگ را می‌توان با مکانیسم مستقل از مسیر استرس اکسیداتیو توضیح داد، به جای اینکه توسط شار متابولیکی تغییر یافته تعیین شود. مهار گلیسیرالدهید-3-فسفات دهیدروژناز (GAPDH) ، که منجر به انحراف به مسیر پنتافسفات (PPP) برای تولید نیکوتین آمید آدنین دینوکلئوتید فسفات (NADPH .(NADPH برای کاهش فرم اکسیده شده گلوتاتیون (GSH) به شکل GSH کاهش یافته استفاده می‌شود. GSH حاصل ROS را خنثی می‌کند. این توانایی بیشتر برای محافظت در برابر اثر مضر اکسیدان‌ها در رژیم غذایی قندی، به طول عمر طولانی‌تر تبدیل نمی‌شود. در پاسخ به یک رژیم غذایی غنی از قند، استرس اکسیداتیو از بین می‌رود.

منابع:

Ristow, M. and Zarse, K., 2010. How increased oxidative stress promotes longevity and metabolic health: The concept of mitochondrial hormesis (mitohormesis). Experimental gerontology45(6), pp.410-418.

medical lif sciences,