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

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

مزیت سنجش ظرفیت آنتی‌اکسیدانتی در گاوهای شیری

از جمله مهمترین مشکلات در مزارع پرورش گاو شیری در طی دوره انتقال (سه هفته قبل از زایش و سه هفته بعد از زایش)، کاهش مصرف ماده خشک، وضعیت توازن منفی انرژی و کاهش ظرفیت سازش‌پذیری گاو شیری در مقابل تغییرات فیزیولوژیکی است. در طی اواخر دوره‌ی آبستنی، نیازمندی‌های تغذیه‌ای جنین به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، در حالی که مصرف خوراک در سه هفته آخر آبستنی کاهش پیدا می‌کند. این کاهش می‌تواند ناشی از رشد جنین و کاهش سایز شکمبه باشد؛ بعلاوه، در طی این دوره تقریبا تمام گلوکز دریافتی برای سنتز لاکتوز مورد استفاده قرار می‌گیرد که ماحصل آن در طی دوره انتقالی گاو شیری، بالانس منفی انرژی است.
این بالانس منفی انرژی زمانی رخ می‌دهد که تقاضای انرژی بیش از میزان جیره دریافتی است و در مواردی که انرژی مورد نیاز بوسیله جیره تامین نمی‌شود، گاو شیری از ذخایر چربی خود بعنوان منبع انرژی استفاده خواهد کرد. بعلاوه، در طی دوره انتقالی، با توجه به اینکه فرایندهای متابولیکی افزایش می‌یابند، حساسیت گاوهای شیری به استرس متابولیکی بیشتر شده و منجر به افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) می‌گردد.
گونه‌های فعال اکسیژن، رادیکال‌های آزادی هستند که از فرایندهای متابولیک طبیعی حاصل می‌شوند و می‌توانند برای سلول‌های بدن مضر و مخرب باشند و منجر به آسیب سلول‌ها، بافت‌ها و DNA شوند. استفاده از آنتی‌اکسیدانت‌ها جهت مهار تشکیل رادیکال‌های آزاد، نابود کردن و یا ترمیم آسیب‌های ناشی از آنها می‌تواند موثر واقع شود. با این حال اگر عدم تعادلی میان آنتی اکسیدانت‌ها و گونه‌های فعال اکسیژن باشد، سیستم دفاع طبیعی بدن دچار اختلال می‌گردد. رادیکال‌های آزاد علاوه بر سرکوب سیستم ایمنی در بسیاری از بیماریها نیز نقش دارند. با این تفاسیر، در 10 روز اول بعد از زایمان، گاوهای شیری در معرض بیشترین میزان ابتلا به اختلالات عفونی و متابولیک می‌باشند. در واقع، با توجه به تحقیقات انجام گرفته توسط Abuelo و همکارانشان در سال ۲۰۱۴ حدود 75٪ از بیماری‌ها در ماه اول شیردهی رخ می‌دهد.
از عوارض بروز استرس متابولیک در گاوهای شیری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
کبد چرب، کتوز، ورم پستان، باقی‌ماندن پرده‌های جنینی، کاهش تولید، خطر ابتلا به سرطان، بیماری قلبی عروقی، ریوی، بیماری کلیوی، بیماری‌های التهابی مانند آرتریت، شرایط عفونی و اختلالات عصبی.

چگونه سلامتی گاو شیری می‌تواند در طی دوره انتقالی مصون بماند؟

برای اطمینان از سلامتی حیوانات، و کاهش زیان‌های اقتصادی برای دامداران، گاو شیری باید از نظر ظرفیت آنتی اکسیدانی، به خصوص در دوران بارداری تحت نظارت و بررسی قرار گیرد، سیستم دفاع آنتی اکسیدانتی اجزای بسیار زیادی دارد که می‌توان از سنجش ظرفیت آنتی‌اکسیدانتی تام برای اطلاع از کل وضعیت آنتی‌اکسیدانتی استفاده کرد و ارزیابی مناسبی را از توانایی بدن برای مقابله با حمله رادیکال‌های آزاد انجام داد. جهت حصول اطمینان از مکمل‌های غذایی مورد نیازی که برای ایجاد شرایط بدنی مناسب در طول دوره انتقالی گاوهای شیری استفاده می‌شود، سنجش ظرفیت آنتی‌اکسیدانتی تام می‌تواند کمک کننده باشد.

منابع:

Abuelo A., Hernandez J. and Beneditor J.L (2014) The importance of oxidative status of dairy carrel in the periparturient period: revisiting antioxidant supplementation. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 99(6):1003-1016

Li, H. Q., et al. (2016) Effects of dietary supplements of rumen-protected folic acid on lactation performance, energy balance, blood parameters and reproductive performance in dairy cows. Animal Feed Science and Technology

نوشته شده در

استرس اکسیداتیو در بیماری مزمن کلیه CKD

بیماری مزمن کلیه (CKD) یک عامل خطرناک مهم در جهت بروز بیماری‌های قلبی عروقی و مرگ ناشی از نارسایی قلبی است. افزایش استرس اکسیداتیو در افرادی که مبتلا به CKD هستند به عنوان یک عامل احتمالی برای برخی بیماری‌های قلبی عروقی شناخته می‌شود. درمان آنتی‌اکسیدانی می‌تواند مرگ و میر قلبی و عروقی در افراد مبتلا به CKD را کاهش دهد.

گرچه درمان آنتی‌اکسیدانی خطر ابتلا به بیماری قلبی عروقی و عوارض این بیماری‌ها را در افراد مبتلا به CKD کاهش نمی‌دهد، اما ممکن است در افرادی که تحت درمان دیالیزی هستند، تاثیر گذار باشد. با این حال، مطالعات اندک و به طور کلی کیفیت پایین تحقیقات گوناگون، اطلاعات کافی برای تایید این امکان را در اختیار قرار نمی‌دهد. شواهد موجود نشان می‌دهد که درمان آنتی‌اکسیدانی در بیماران مبتلا به CKD می‌تواند از پیشرفت بیماری تا مراحل پایانی (ESKD) جلوگیری کند؛ با این حال این یافته بر اساس تعداد بسیار کمی از آزمایشات به دست آمده است. مطالعات بیشتر با پیگیری طولانی‌تر برای تایید این مساله و بررسی اثربخشی آنتی‌اکسیدان در افراد مبتلا به CKD ضروری است.

افراد مبتلا به بیماری مزمن کلیه (CKD) دارای خطر بالای ابتلا به بیماری‌های قلبی و مرگ زودرس هستند. گرچه بیماری قلبی دارای علل زیادی است، به نظر می‌رسد آسیب ناشی از تبادل اکسیژن در سلول‌های بدن (استرس اکسیداتیو) یک مشکل اساسی است. افراد مبتلا به CKD اغلب دارای شواهدی از استرس اکسیداتیو هستند و این به طور مثبت با میزان پیشرفت بیماری کلیه ارتباط دارد. شواهد موجود، نحوه اثربخشی درمان آنتی‌اکسیدان را در بیماران مبتلا به CKD بررسی کرده و بیان می‌کند که به طور کلی درمان آنتی‌اکسیدانی در افراد مبتلا به CKD خطر ابتلا به بیماری قلبی یا مرگ را کاهش نمی‌دهد، اما این می‌تواند بسته به مرحله CKD متفاوت باشد. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد افراد مبتلا به دیالیز ممکن است از درمان آنتی‌اکسیدانی بهره‌مند شوند و این درمان‌ها می‌توانند خطرات جانبی بیماری کلیوی را کاهش دهند . با این حال، این نتایج مبتنی بر شواهد بسیار محدود است و مطالعات بیشتری برای تأیید این‌که آیا درمان آنتی‌اکسیدان برای افراد مبتلا به CKD مفید است، مورد نیاز است…

 

منبع:

Jun, M., Venkataraman, V., Razavian, M., Cooper, B., Zoungas, S., Ninomiya, T., Webster, A.C. and Perkovic, V., 2012. Antioxidants for chronic kidney disease. The Cochrane Library.

نوشته شده در

آنتی‌اکسیدان موجود در عسل

عسل از زمان طولانی در نیازهای پزشکی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما اخیرا ویژگی آنتی‌اکسیدانی آن به چشم دیده شده است. با افزایش تقاضا برای عرضه آنتی‌اکسیدان در غذا، عسل به عنوان یک منبع آنتی‌اکسیدانی محبوب شناخته می‌شود، زیرا غنی از اسیدهای فنولیک و فلاونوئیدها و دیگر آنتی اکسیدان‌ها شامل گلوکز اکسیداز، کاتالاز، اسید اسکوربیک، مشتقات کاروتینوئید، اسیدهای ارگانیک، اسیدآمینه و پروتئین‌ها می‌باشد. فلاونوئیدها به شدت در فعالیت های دارویی خود مانند ضدسرطان، ضداکسیدکننده و ضدالتهاب مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. با این حال، اثرات عصبی محافظتی آنها کم است. مطالعات اخیر نشان می‌دهد که التهاب توسط میکروگلیا ممکن است نقش مهمی در بیماری‌های نوروژنیک داشته باشد.

آنتی‌اکسیدان‌ها دارای اثرات پیشگیرانه متعددی در برابر بیماری‌های مختلف مانند سرطان، بیماری‌های قلبی عروقی، اختلالات التهابی، ناهنجاری‌های عصبی، بهبود زخم، بیماری‌های عفونی و پیری است که منجر به جستجوی غذاهای غنی از آنتی اکسیدان ها می‌شود. مطالعات مختلفی درباره خواص آنتی اکسیدانی عسل انجام شده است.
عسل دارای طیف گسترده‌ای از فیتوکمیکال‌ها از جمله پلی‌فنول‌ها است که به عنوان آنتی اکسیدان ها عمل می کنند. پلی فنل ها و اسید های فنولی موجود در عسل بر اساس شرایط جغرافیایی و آب و هوایی متفاوتند. بعضی از آنها به عنوان نشانگر خاص برای منبع گیاهی از عسل گزارش شده است. تفاوت‌های قابل توجهی در هر دو ترکیب و محتوای ترکیبات فنلی در عسل‌های مختلف وجود دارد.

همچنین عسل می‌تواند به پیری و بیماری‌های مرتبط با پیری انسان کمک کند. هنگامی که اکسیژن متابولیزه می‌شود، سلول‌هایی به نام “رادیکال های آزاد” تولید می‌‌‌‌کنند. رادیکال‌های آزاد از طریق سلول عبور می‌کنند، ساختار مولکول‌های دیگر را مختل می‌کنند و موجب آسیب سلولی می‌شوند. اعتقاد بر این چنین آسیب‌هایی به پیری و مشکلات مختلف سلامتی کمک می‌کند. آنتی‌اکسیدان‌ها با خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد از مولکول‌های اصلی سلول محافظت می‌کنند. آنتی‌اکسیدان‌هایی که به طور طبیعی در بدن رخ می‌دهند یا از طریق رژیم غذایی مصرف می شوند، ممکن است سبب آسیب به سلول ها شوند. محققان معتقدند با این‌حال، در طول زمان، سلول‌های آسیب‌دیده می‌توانند انباشته شوند و به بیماری‌های مرتبط با سن منجر شوند.
در تلاش برای مبارزه با فعالیت‌های رادیکال آزاد، دانشمندان در حال بررسی اثرات افزایش سطح آنتی اکسیدانی افراد از طریق رژیم غذایی و مکمل های غذایی هستند. عسل به نظر می رسد به عنوان یک آنتی‌اکسیدان در راه‌های بیشتری عمل می‌کند. در بدن، عسل می‌تواند رادیکال‌های آزاد را آزاد کند و به بهبود سلامت کمک کند. هنگامی که در غذاها استفاده می‌شود، ترکیبات تولید شده به هنگام گرم کردن عسل، می‌توانند از ترشیدگی و تعفن برخی از محصولات، به ویژه گوشت، جلوگیری کنند.

در یک پژوهش که در نشست سالانه انجمن شیمی آمریکا در آناهیم، ​​کالیفرنیا ارائه شد، محققان 25 شرکت کننده در حدود 4 قاشق غذاخوری عسل گندم سیاه در روز را به مدت 29 روز به علاوه رژیم غذایی معمول خود تغذیه کردند. دو نوع عسل حاوی مقادیر مختلف پلی‌فنول‌ها مورد آزمایش قرار گرفتند. نمونه‌های خون گرفته‌شده در ابتدا و پایان مطالعه، ارتباط مستقیم بین مصرف عسل و سطوح پلی‌فنول‌های مبارزه با بیماری را نشان داد. عسل حاوی پلی‌فنول که بیشتر آنها خوردند، سبب گردید آنتی‌اکسیدان بالاتری در خونشان مشاهده شود.

منابع:

  1. (Khalil, M.I., Sulaiman, S.A. and Boukraa, L., 2010. Antioxidant properties of honey and its role in preventing health disorder. The Open Nutraceuticals Journal, 3(1
  2. Priyadarshini, A. and Pandey, P., 2018. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology: Fundamentals, Advances, and Practices for a Greener Future. Apple Academic Press