دسته: پزشکی

مصرف غذا نقش مهمی در تعدیل خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی‌ـ‌عروقی دارد. بیش از 30 درصد از کل مرگ‌و‌میر را می‌توان از طریق تغییرات غذایی، به ویژه با افزایش مصرف مواد غذایی گیاهی کنترل کرد. مصرف زیاد سبزیجات خطر ابتلا به بیماری‌های مزمن مانند بیماری‌های قلبی‌ـ‌عروقی و سرطان را کاهش می‌دهد. این حفاظت تا حدی توسط آنتی اکسیدان‌های رژیم غذایی مانند β-کاروتن، ویتامین C و E می­‌باشد. فلاونوئیدها و سایر ترکیبات فنولی از آنتی‌اکسیدان­‌ها محافظت می­‌کنند. ترکیبات فنولی در سبزیجات، میوه‌ها و نوشیدنی‌ها مانند قهوه، چای به طور گسترده‌ای توزیع می‌شود و اکثر مردم روزانه مصرف می‌کنند. مصرف خوراکی ترکیبات فنولی ممکن است بر فیزیولوژی، پیشرفت بیماری در طول فرآیند پیری و کاهش عوامل خطر بیماری‌های مرتبط با سن تاثیر بگذارد. اقدامات اصلی آن کاهش فعالیت پلاکتی، اثرات ضدالتهابی و حفاظت از اکسیداسیون برای کاهش LDL است.

مطالعات مختلف بالینی و اپیدمیولوژیک، اهمیت رژیم غذایی مدیترانه­‌ای یا مصرف رژیم غذایی سبزیجات، میوه‌ها، آجیل، غلات سبوس‌دار، ماهی و روغن زیتون را در کاهش التهاب و یا استرس اکسیداتیو نشان داده‌اند که این‌ها فاکتورهای خطر بیماری‌های قلبی‌ـ‌عروقی هستند. چنین رژیم‌هایی ترکیبات زیستی فعال را فراهم می‌کنند که سلامت و رفاه را در هر مرحله از زندگی بهبود می‌بخشد. محققان در مطالعات متعددی تلاش کرده‌اند که مولکول‌های رژیم غذایی را که اثرات محافظتی روی بیماری‌های قلبی‌ـ‌عروقی نشان می‌دهند شناسایی کنند که فیبر غذایی، برخی از اسید های چرب و ترکیبات فنولی را پیشنهاد کرده‌اند. در واقع رژیم غذایی ترکیبات فنولی در کاهش خطر ابتلا به بیماری‌های مزمن، افزایش سال‌های زندگی سالم و ارتقاء متابولیک فعال سالم نقش شناخته‌شده‌‌ای دارد.

مصرف بالای ترکیبات فنولی در رژیم غذایی می‌تواند به‌طور بالقوه بیماری­‌های مربوط به سن را کاهش می‌دهد، زیرا آنها واسطه‌های التهابی تولید شده توسط سیکلوکسیژناز  COX-1و COX-2 یا (prostaglandin-endoperoxide synthase (PTGS را مهار می‌کنند. مصرف ترکیبات فنولی در مهارکردن بروز بیماری‌های قلبی عروقی مانند تصلب شرائین، به عنوان مهارکننده‌ای از اکسیداسیون LDL عمل می‌کند، که به عنوان مکانیسم کلیدی در پیشرفت آترواسکلروز شناخته می‌شود. همچنین برخی از اثرات توصیف شده ترکیبات فنولی مانند: تثبیت صفحات آتروما، کورستین مهار فعالیت متالوپروتئیناز، جلوگیری از اختلال پلاک،‌ در کاتچین چای چینی مانع تهاجم و تکثیر سلول های عضلانی صاف دیواره شریانی می‌شود که باعث کاهش آسیب آتروماتوز می‌شود؛ در حالی‌که ترکیبات فنولی موجود در روغن زیتون اکسیداسیون سطوح LDL و تری گلیسرید را کاهش می‌دهد و سطح HDL را در موش‌های صحرایی افزایش می‌دهد.

ترکیبات فنولی خاص مانند رسوراترول به عنوان یک عامل ضد پیری با افزایش طول عمر در مدل‌های مختلف، از جمله مخمر S. cerevisiae، میوه Drosophila melanogaster، نماتد C. elegans و ماهی Nothobranchius furzeri توصیف شده‌است. همچنین محدودیت کالری، بر روی SIRT-1 تأثیر می‌گذارد که تأثیرات مثبتی بر سلامتی و طول عمر دارد. این می‌تواند بیان ژن‌هایی را که به طول عمر و مقاومت به میانجی‌گران استرس کمک می‌کنند، تغییر دهد.

منابع:

Lutz, M., Fuentes, E., Ávila, F., Alarcón, M. and Palomo, I., 2019. Roles of Phenolic Compounds in the Reduction of Risk Factors of Cardiovascular Diseases. Molecules, 24(2), p.366

Morand, C., Barber‐Chamoux, N., Monfoulet, L.E. and Milenkovic, D., 2019. Dietary (Poly) Phenols and Vascular Health. Recent Advances in Polyphenol Research, 5, pp.127-148

Gerszon, J., Rodacka, A. and Puchała, M., 2014. Antioxidant properties of resveratrol and its protective effects in neurodegenerative diseases. Advances in Cell Biology, 4(2), pp.97-117

تنظیم تعادل اکسیداسیون ـ احیا تیول برای پروسه­‌های متابولیک، پیام‌­رسانی و رونویسی چندگانه در سلول­‌های پستانداران بسیار مهم است. گروه‌های تیول، چه در پروتئین­‌ها و چه در مولکول­‌های کوچک، بسیار واکنش‌­پذیر و حساس به اکسیداسیون هستند که می‌تواند باعث کاهش قابل توجه فعالیت بیولوژیکی شود. در پروتئین­‌ها، اکسیداسیون گروه­‌های آزاد تیول باعث ایجاد تغییراتی می­‌شود که بسته به موقعیت آن­ها ممکن است بر ساختار، فعالیت کاتالیزوری یا توانایی درگیر شدن در تعاملات پروتئینی تاثیر بگذارد. یک عملکرد حیاتی سیستم­‌های بافری اکسیداسیون احیا تيول بر پایه سلولی، حفاظت از گروه‌­های تيول در مقابل گونه­‌ی فعال اکسيژن و ترمیم آن­‌هاست که ممکن است به علت متابولیسم سلولی طبیعی یا غیر ضروری اکسید شوند. اجزای کلیدی سیستم بافری اکسیداسیون احیا تيول عبارتند از: سیستئین / سیستئین، جفت باز گلوتاتیون(GSH) / گلوتاتیون دی سولفید (GSSG)  و اکسیدوردوکتازهای تیول_دی سولفید که شامل thioredoxin  (Trx)، (Grx) glutaredoxins و پراکسیدوکسین‌­ها (Prx)هستند.

مطالعات زیادی انجام شده­ که توازن بازخوانی GSH را در اختلالات مغزی دخیل می­دانند که موضوع بررسی چندین سال اخیر است؛ یکی از استدلال‌­های قانع‌کننده‌­ای که برای شبکه­‌های نظارتی تیول در بیماری­‌های نوروژنیک تولید می‌­کند، شواهدی از بیان تغییر در بافت­‌های پس از مرگ یا در سلول­‌های سرطانی و پلاسما است. برای این منظور، نمونه­‌های بعد از مرگ متابولیسم از بیماران مبتلا به دیابت بررسی شده­‌است، که در آن مشاهده ­شد که محتوای گلوتاردوکسین در پارکینسون کاهش می‌­یابد، به ویژه در نورون­‌های دوپامینرژیک که بیشتر نقش بازدارندگی در پارکینسون را پشتیبانی می­‌کند. افزایش  S-nitrosylation پروکسی­ردوکسین در مغز انسان مبتلا به پارکینسون، مانع هر دو فعالیت آنزیمی و عملکرد محافظتی آن از استرس اکسیداتیو می‌شود.

پیشرفت­‌های زیادی در درک اهمیت عدم تعادل بازتوانی تیول به عنوان عامل مهمی در بیماری‌های نوروژنیک ایجاد شده است. واکنش پذیری بیولوژیکی اتم گوگرد در سیستئین، به عنوان یک اسید آزاد یا در پروتئین­‌ها و پپتید­ها، عامل مهمی در تعیین حساسیت به آسیب اکسیداتیو، تحریک پذیری و تولید عصبی است. واضح است که بازسازی تعادل اکسیداسیون ـ احیا یک رویکرد مفید برای به حداقل رساندن زیان­‌های عصبی در طول تولید عصب می‌باشد. در بافت مغز پس از مرگ بیماران مبتلا به آلزایمر، بسیاری از رگ­‌های خونی رنگ‌­آمیزی شده پروکسی­ردوکسین را نشان دادند که به علت فرآیندهای آستروستیک است. افزایش گلوتاردوکسین و کاهش ترشح نورونی تیوردوکسین در مغزهای بیماران مبتلا به آلزایمر دیده شده است. علاوه بر این، تغییرات اکسیداتیو در ۲ـ­پروکسی­ردوکسین و ۶ـ­پروکسی­ردوکسین­ در پلاسمای بیماران مبتلا به آلزایمر افزایش یافت.

منابع:

McBean, G.J., Aslan, M., Griffiths, H.R. and Torrão, R.C., 2015. Thiol redox homeostasis in neurodegenerative disease. Redox biology, 5, pp.186-194

Zhang, J., Zhang, Z., Zhang, W., Li, X., Wu, T., Li, T., Cai, M., Yu, Z., Xiang, J. and Cai, D., 2018. Jia-Jian-Di-Huang-Yin-Zi decoction exerts neuroprotective effects on dopaminergic neurons and their microenvironment. Scientific reports, 8.

مطالعات اخیر نشان می‌دهد که فلور میکروبی روده باعث تنظیم متابولیسم آنتی‌اکسیدانت گلوتاتیون و آمینو اسید در میزبان می‌شود. گلوتاتیون یک آنتی‌اکسیدانت کلیدی است که در تمامی سلول‌های بدن یافت می‌شود. کمبود گلوتاتیون باعث استرس اکسیداتیو می‌شود که نقش مهمی در بسیاری از بیماری‌های مرتبط با سبک زندگی دارد.

خروجی عملکردی و تنوع فلور میکروبی روده تنظیم‌کنندگان مهمی در بروز بیماری‌های مختلف انسان هستند.  چاقی، دیابت نوع ۲، آترواسکلروز، کبد چرب غیر الکی و سوء تغذیه از جمله این بیماری‌ها هستند. بنابراین واکنش بین فلور میکروبی روده، بافت‌ روده میزبان و سایر بافت‌های بدن با سلامت میزبان بسیار مرتبطند.

در مقاله‌ای که در نشریه Molecular Systems Biology توسط تیمی از دانشگاه‌های صنعتی چالمرز، انستیتو سلطنتی تکنولوژی و دانشگاه گوتنبرگ سوئد چاپ شده، عنوان شده است که فلور میکروبی روده باعث تنظیم متابولیسم گلوتاتیون و آمینو اسید در میزبان می‌شود.

گلوتاتیون قوی‌ترین آنتی‌اکسیدانت بدن و اصلی‌ترین ماده سم‌زدای (Detoxifying agent) بدن است. این ماده در سیستم ایمنی بدن، متابولیسم مواد غذایی و تنظیم سایر رخدادهای سلولی، نقش بسیار حیاتی دارد. گلوتاتیون پروتئین کوچکی است و در داخل سلول از ۳ آمینو اسید که بطور مداوم از طریق تغذیه وارد بدن می‌شوند، ساخته می‌شود. کمبود گلوتاتیون باعث بروز استرس اکسیداتیو می‌شود. همانطور که اشاره شد، استرس اکسیداتیو نقش بسیار مهمی در بیماری‌های متابولیک دارد.

در این مطالعه، نقشه‌ای کلی از متابولیسم موش طراحی شد و مدل‌های رایانه‌ای ویژه‌ای برای  هر بافت ایجاد گردید. به‌وسیله استفاده از داده‌های تجربی High throughput، محققین دریافتند که فلور میکروبی در روده گلایسین مصرف می‌کند. گلایسین یکی از ۳ آمینو اسیدی است که برای ساخت گلوتاتیون در بدن مورد نیاز است.

برای تایید نتایج به‌دست آمده از طریق شبیه‌سازی‌های مبتنی بر رایانه، سطوح آمینو اسید گلایسین در ورید پرتال کبدی موش اندازی‌گیری شد. علاوه‌براین سطوح پایین‌تری از گلایسین در بافت کبد و کولون یافت شد که نشان‌گر تنظیم متابولیسم گلوتاتیون نه تنها در روده کوچک، بلکه در کبد و کولون توسط فلور میکروبی روده است.

عادل ماردین اولو نویسنده مسئول این مقاله از دانشگاه چالمرز می‌گوید:”برخی از باکتری‌های روده گلایسین مصرف می‌کنند و عدم وجود تعادل در ترکیب باکتری‌های روده باعث ایجاد بیماری‌های مزمن می‌شود” در مطالعات مستقل قبلی نیز سطوح نامتعادل گلایسین و سایر آمینو اسیدهای پلاسما در بیماری‌های چاقی، دیابت نوع ۲ و کبد چرب غیر الکلی گزارش شده است.

این اکتشاف ممکن است به توسعه محصولات غذایی منجر شود که باکتری‌های مفید (پروبیوتیک‌ها) را به بدن انتقال دهند. نتایج این مطالعه به ما کمک می‌کند تا نقش باکتری‌ها در ایجاد و توسعه بیماری‌های متابولیکی چون دیابت نوع ۲، چاقی، کبد چرب غیر الکلی و سوء تغذیه چگونه است.

 

منبع:

 

Mardinoglu, A., Shoaie, S., Bergentall, M., Ghaffari, P., Zhang, C., Larsson, E., Bäckhed, F. and Nielsen, J., 2015. The gut microbiota modulates host amino acid and glutathione metabolism in mice. Molecular systems biology, 11(10), p.834.

تیموس عضو بسیار حیاتی در بدن است که با گذر عمر پیر و چروکیده می‌شود و افراد پیر را در معرض خطر ابتلای بیشتری به عفونت‌های کشنده قرار می‌دهد. مقاله چاپ شده در مجله Cell Reports عنوان می‌کند که آتروفی تیموس ممکن است با عدم توان آن در حفاظت تخریب DNA در مقابل رادیکال‌های آزاد مرتبط باشد. این آسیب با تسریع اختلال عملکردی متابولیک در تیموس بصورت پیش‌رونده باعث کاهش تولید سلول‌های T مقابله‌کننده با پاتوژن می‌شود.

با وجو اینکه پیش‌تر عنوان شده‌ است که آنتی‌اکسیدانت‌ها جلوی پیری را نمی‌گیرند، این یافته‌ها نشان می‌دهد آنتی‌اکسیدانت‌های خوراکی معمول ممکن است باعث کاهش آتروفی تیموس شده و می‌تواند به عنوان یک درمان پیش‌گیرانه و محافظتی افراد مسن در مقابل عفونت‌ در نظر گرفته شود.

هووارد پتری نویسنده مسئول این مقاله می‌گوید:«تیموس نسبت به سایر اعضای بدن سریع‌تر دچار پیری می‌شود و این امر باعث کاهش توانایی افراد در تقابل با چالش‌های جدید ایمونولوژیک می‌شود. ما برای اولین بار یک حلقه مکانیکی بین آنتی‌اکسیدانت‌ها و عملکرد طبیعی ایمنی بدن تعیین کرده‌ایم که راهکارهای جدیدی برای استراتژی‌های جدید درمان ارائه می‌کند تا سیستم ایمنی در جامعه مسن بهبود یابد.»

تیموس سلول‌های ایمنی T را که بسیار حیاتی هستند را تولید می‌کند. این سلول‌های بصورت مداوم می‌میرند و نیاز به جایگزینی مداوم دارند. اما با رسیدن سن بلوغ، تیموس کوچک شده و قابلیت تولید سلول‌های جدید و به‌مقدار کافی را از دست می‌دهد. این نقص تا حدودی با تقسیم سلول‌های T موجود جبران می‌شود اما سلول‌های حاصل بیشتر به‌سمت سلول‌های خاطره تمایل پیدا می‌کنند که بر اساس عفونت‌های پیشین یا حال حاضر در بدن پاتوژن‌های را تشخیص می‌دهند. در نتیجه ایمنی طیف گسترده در مقابل پاتوژن‌های حدید و ایمنی محافظتی حاصل از واکسن‌های جدید با گذر عمر کاهش پیدا می‌کند.

این تیم تحقیقاتی طی مطالعات خود دریافتند که سلول‌های استرومایی دچار کمبود آنزیم آنتی‌اکسیدانتی به نام کاتالاز هستند که این امر باعث تجمع رادیکال‌های آزاد در این ارگان و صدمه متابولیک می‌شود.

برای بررسی اثر عدم وجود کاتالاز بر آتروفی تیموس محققین آزمون‌های ژنتیکی اجرا کردند که سطوح کاتالاز را در تیموس موش به‌دست آورند. در سن شش ماهگی، اندازه تیموس موش‌های مهندسی ژنتیک شده دو برابر اندازه آن در موش‌های معمولی بود. علاوه بر این، موش‌های درمان شده با ۲ آنتی‌اکسیدانت معمول از زمان از شیر گرفتگی، در ۱۰ هفتگی اندازه تیموس تقریبا نرمالی را داشتند.

به‌طور کلی، یافته‌های این پژوهش، نظریه رادیکال‌های آزاد و پیری را قوت بخشید، بدین صورت که گونه‌های فعال اکسیژن از جمله پراکسید هیدروژن باعث آسیب سلولی شده و نهایتا منجر به پیری و انواع بیماری‌های وابسته به سن می‌شوند. فرآیندهای پیری در تیموس بصورت پیشرونده اما آهسته شکل گرفته و تا اواخر عمر آشکار نمی‌شوند. مولکول‌های سمی، به عنوان یک محصول طبیعی فرعی که از متابولیسم اکسیژن در سلول تولید می‌شوند، با آتروفی پیشرونده در بسیاری از اندام‌ها و بافت‌ها به عنوان بخشی از روند طبیعی پیری در ارتباط هستند.

پتری همچنین می‌افزاید: «در مورد تیموس، آتروفی بسیار سریع‌تر از سایر بافت‌ها رخ می‌دهد، آنچه نتایج ما نشان می‌دهد، کمبود کاتالاز استرومایی ناشی از نیاز شدید متابولیک است که در جهت تامین محیط مناسب برای تکثیر سلول‌های T طراحی شده است. مطالعات ما همچنین  اثبات کرده است که آتروفی تیموس، فارغ از یک رابطه ویژه با استروئید‌های جنسی، نشان‌دهنده روند آسیب سلولی تجمعی ناشی از قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض فرآورده‌های فرعی اکسیداتیو تولیدی طی متابولیسم هوازی است.»

در مطالعات آتی، محققان به بررسی اثر مصرف مکمل‌های آنتی‌اکسیدانتی در دوران پیری بر عملکرد غده تیموس و سیستم ایمنی خواهند پرداخت. در صورتی که این مطالعات، فرضیه فوق را به اثبات برساند، آن‌ها می‌توانند راهکارهای جدید بالینی برای پیشگیری یا درمان آتروفی مرتبط با سن تیموس در انسان ارائه ‌دهند.

 

منبع:

 

Griffith AV, Venables T, Shi J, Farr A, Van Remmen H, Szweda L, Fallahi M, Rabinovitch P, Petrie HT. Metabolic damage and premature thymus aging caused by stromal catalase deficiency. Cell reports. 2015 Aug 18;12(7):1071-9.

باور بر این است که آنتی‌اکسیدانت‌ ها بر اساس توانایی آنها در محافظت در برابر تخریب سلولی از چندین بیماری مزمن از جمله بیماری‌های قلبی و عروقی و سرطان جلوگیری می‌کنند. تحقیقات جدید نیز بیان کننده‌ی این امر هستند که ممکن است آنتی اکسیدانت‌های مرسوم در برابر بیماری کبد چرب غیر الکلی مقاومت نشان دهند.  آنتی اکسیدانت‌ها معمولا در میوه‌ها و سبزیجات یافت شده و باور بر این است که از تخریب سلولی جلوگیری به عمل می آورند. ویتامین E، C، سلنیوم و کارتنوئید‌ها نمونه‌هایی از آنتی اکسیدانت‌ها می‌باشند.

تحقیقات نشان می دهد که رژیم غذایی غنی از میوه‌ها و سبزیجات می توانند به جلوگیری از مبتلا شدن به بیماری‌های مزمن کمک نماید. با این حال آشکار نیست که آنتی اکسیدانت‌ها خود در برابر این بیماری مقاومت ایجاد می کنند یا اینکه سایر مواد در میوه‌ها و سبزیجات این عمل را انجام می دهند. تحقیقات جدید روی یک آنتی اکسیدانت (که عموما در شیر پستان و خوردنی هایی نظیر کیوی، سویا و کرفس یافت می‌شود) با خطرات گسترش کبد چرب غیر الکلی مرتبط است.

بررسی اثر (PQQ (Pyrroloquinoline Quinone در موش‌های چاق

کبد چرب غیر الکلی به طور فزاینده‌ای در حال گسترش است. در ایالت متحده آمریکا این ناهنجاری عامل بیشتر بیماری‌های کبد، معادل ۷۵ درصد کل بیماری‌های مزمن کبد می‌باشد. کبد چرب غیر الکلی بر روی ۲۰ تا ۳۰ درصد بزرگسالان آمریکا و ۶۰ درصد بزرگسالان چاق تاثیر دارد. این بیماری با اختلالات متابولیک و چاقی مرتبط می باشد.‌ دانشمندان دانشگاه کلورادو در تلاشند تاثیر افزایش دوز PQQ‌ی تجویز شده قبل تولد را در توقف یا عدم توقف کبد چرب غیر الکلی در موش‌ها بررسی نمایند.

کارن جانشر رئیس تیم تحقیقات می‌گوید تیم به گروهی از موش‌های بارداری رژیم غذایی غربی پرچرب و پر شكر خوراند. به گروهی دیگر از موش‌های باردار رژیم غذایی مقوی و سالم تجویز گردید. در هر دو گروه اعضای تحت آزمایش همراه با آب نوشیدنی PQQ دریافت كردند. به نوزادان متولد شده در دو گروه تحت نظر همان رژیم غذایی برای مدت ٢٠ هفته داده شد و همزمان PQQ را از شیر مادر دریافت می كردند.

 

PQQ چربی كبد را كاهش می دهد

همانطور كه انتظار می‌رفت گروهی كه رژیم غذایی پر چرب دریافت كرده بودند وزن بیشتری نسبت به گروه دیگر داشتند. PQQ تجویز شده در قبل و بعد تولد بر افزایش وزن تاثیری نداشت. با این حال PQQ اعمال شده چربی كبد و بدن در فرزندان گروه چاق را كاهش داد. حتی PQQ، چربی كبد قبل از تولد را نیز كاهش داد. محققان در موش‌های چاق كه PQQ دریافت می‌كردند كاهش شاخص‌های استرس اكسیداتیو و ژن‌های پیش التهابی را مشاهده كردند. همچنین این امر بیانگر اثر كاهشی آنتی اكسیدانت‌ها در التهاب كبد می‌باشند. جالب توجه اینكه این اثرات مثبت در نسل بعدی پس از قطع PQQ (كه بخشی از مرحله‌ی از شیر گرفتن نوزادان بود) ادامه داشت.

كارن جانشر می گوید زمانی كه PQQ به موش‌های باردار و بعد از آن شیرده خورانده شد مشاهده گردید كه از نوزادان در برابر علائم كبد چرب و آسیب منجر به كبد چرب غیر الكلی در بلوغ زودرس محافظت می نماید.

PQQ به طور طبیعی در خاك، گرد و خاك ستاره ای و شیر پستان انسان یافت می شود. آنتی اكسیدانت‌ها برای رشد در پستانداران ضروری بوده و در غذاهای گیاهی گوناگون مانند سویا، جعفری، كرفس، كیوی و پاپایا یافت می شود. جانشر همچنین بر روی مزایای رژیم مکمل PQQ اولیه در پیشگیری از بیماری‌های كبد تاكید دارد.

 

منبع:

Jonscher, K. R., Stewart, M. S., Alfonso-Garcia, A., DeFelice, B. C., Wang, X. X., Luo, Y., … & Wiitala, E. (2016). Early PQQ supplementation has persistent long-term protective effects on developmental programming of hepatic lipotoxicity and inflammation in obese mice. The FASEB Journal, fj-201600906R.

 

دانشمندان دانشگاه ایلینوی در کالج داروسازی شیکاگو نقش جدیدی را برای اکسیدنیتریک، مولکول گازی که برای سیگنالینگ سلولی و سلامت سلولی بسیار مهم است، کشف کرده‌اند.

این محققان بیان کردند که اکسیدنیتریک نقش مهمی در اپی‌ژنتیک دارد، اپی‌ژنتیک تغییرات سرطانی در بیان ژن، ناشی از مکانیسم‌هایی غیر از تغییر توالی  DNAمی‌باشد. یکی از نمونه‌های تاثیرات اپی‌ژنتیک ویرایش پروتئین‌های اختصاصی هیستون است که مسئول بسته‌بندی DNA در هسته سلول بوده و بر چگونگی تنظیم بیان ژن‌ها تاثیر می‌گذارد.

ژن‌هایی که بسیار محکم در اطراف هیستون‌های خود پیچیده‌اند نسبت به ژن‌هایی که راحت‌تر بسته‌بندی می‌شوند بیان کم‌تری دارند. دسته دوم ژن‌ها به راحتی در دسترس مکانیسم‌های قرار می‌گیرند که ژن‌ها را به محصولات پروتئینی ترجمه می‌کنند. تغییرات کوچک در این هیستون‌ها به عنوان یک سوئیچ مولکولی برای تبدیل ژن‌های خاص عمل می‌کنند و در نتیجه تغییرات هیستونی غیر طبیعی با انواع مختلفی از بیماری‌ها همراه است.

پیوستن گروه‌های شیمیایی به نام گروه‌های متیل در برخی از مکان‌های هیستون می‌تواند ژن‌هایی را که برای سرکوب تشکیل تومور حیاتی هستند یا ژن‌هایی که باعث ایجاد سرطان می‌شوند را متوقف کند. علاوه بر این، تغییرات در بیان آنزیم‌هایی که متیلاسیون هیستون‌ها را تغییر می‌دهد با بیماری و پیری سلول‌ها مرتبط است.

محققان در مطالعه‌ای متمرکز بر پروتئین  KDM3A، که گروه‌های متیل را از هیستون حذف می‌کند کشف کردند که اکسیدنیتریک می‌تواند توانایی پروتئین را برای حذف گروه‌های متیل هیستون مهار کند، هم‌چنین اکسیدنیتریک می‌تواند بیان انواع مختلف آنزیم‌های اصلاح کننده هیستون را تنظیم کند که بسیاری از آن‌ها ارتباط قوی با سرطان‌های خاص دارند.

این اولین مطالعه برای نشان دادن یک مدل اپی‌ژنتیک سیگنالینگ اکسید‌نیتریک است که توانایی درک پایه‌ای دانشمندان از زیست‌شناسی اکسیدنیتریک و مقررات اپی‌ژنتیک را تغییر می‌دهد و می‌تواند به طور قابل توجهی درک ما از بیان ژن در سلامتی و بیماری را تغییر دهد.

 

منابع:

Pacher, P., Beckman, J.S. and Liaudet, L., 2007. Nitric oxide and peroxynitrite in health and disease. Physiological reviews, 87(1), pp.315-424.

Murad, F., 2004. Discovery of some of the biological effects of nitric oxide and its role in cell signaling. Bioscience reports, 24(4-5), pp.452-474.

Irani, K., 2000. Oxidant signaling in vascular cell growth, death, and survival: a review of the roles of reactive oxygen species in smooth muscle and endothelial cell mitogenic and apoptotic signaling. Circulation research, 87(3), pp.179-183.