نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو وناباروری

تولید بیش از حد گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) در علل ناباروری، به خصوص ناباروری مردان در گیرند. ناباروری مشکلی است که در سراسر جهان وجود دارد و جوامع مختلف را درگیر می­کند و پیامد­های روانی- اجتماعی آن گریبان­گیر مردان و زنان نابارور است. ناباروری باعلت مردانه، حدود نیمی‌از انواع ناباروری را به خود اختصاص داده است و یکی از معضلات فعلی جامعه بشری است. اولین قدم جهت تشخیص و درمان ناباروری، بررسی پارامتر­های اسپرم می­‌باشد که مهمترین آنها ارزیابی تعداد، تحرک و مورفولوژی اسپرم است. مطالعات متعددی نشان داده‌­اند که افراد نابارور با کاهش کیفیت پارامتر­های اسپرمی‌مواجه هستند. اگر چه، 15 درصد از بیماران نابارور با فاکتور مردانه، آنالیز مایع منی ­آنها نرمال است. بنابراین، می­توان نتیجه گرفت که این موضوع به تنهایی برای ارزیابی پتانسیل باروری مردان کارآمد نیست. لذا علاوه بر ارزیابی­های معمول، چند آزمون پیشرفته از جمله ارزیابی سطح قطعه قطعه شدن DNA اسپرم و تراکم DNA را می­توان برای یافتن علل ناباروری انجام داد. با توجه به شواهد، قطعه قطعه شدن DNA اسپرم با تغییر در پارامتر­های اسپرمی‌در ارتباط است. علاوه بر این، با توجه به افزایش آسیب DNA اسپرم در مردان نابارور نسبت به مردان بارور می­توان نتیجه گرفت که این موضوع می­‌تواند قدرت باروری مردان را تحت تأثیر قرار دهد. از این رو ارزیابی محتوای DNA اسپرم ممکن است برای آنالیز مایع منی مفید باشد و پیش بینی باروری برای مردان را ممکن سازد. چند فاکتور در اختلال محتوای DNA اسپرم دخیل هستند که از جمله آن‌ها می­توان به عوامل محیطی و شیوه زندگی، دخانیات، واریکوسل و استرس اکسیداتیو، اشاره نمود. مطالعات نشان می‌دهد که غلظت بالای ROS، با ناباروری در 40 درصد از مردان در ارتباط است و مطالعات جدید، سطح ROS بالا را در 80 ـ 30 درصد از مردان نابارور نشان داده‌اند. غلظت بیش از حد ROS و استرس اکسیداتیو اثرات پاتولوژیکی را در دستگاه تناسلی مرد اعمال می‌کند که مخرب اسپرم هستند و ارتباط منفی با تغییر در غلظت، تحرک و مورفولوژی اسپرم دارد و می‌تواند منجر به ضعف اسپرم و در نهایت ناباروری آن شود. اگر چه ROS برای عملکردهای مختلف فیزیولوژیک مهم است اما مقادیر بیش از حد آن به استرس اکسیداتیو کمک می‌کند. مکانیسم عمل ROS شامل پراکسیداسیون لیپیدی غشاء پلاسمایی اسپرم است که به دلیل وجود مقدار زیاد اسیدهای چرب غیر اشباع در غشاء خود، بسیار مستعد ابتلاء به آسیب‌های اکسیداتیو است و این موضوع می‌تواند روی تحرک اسپرم، سیالیت غشا و توانایی لقاح آن اثر منفی گذارد. علاوه بر این ROS می‌تواند به پروتئین‌های اکسونم اسپرم صدمه بزند و باعث تسریع و شتاب مصرف ATP گردد و در عملکرد میتوکندری و DNA اختلال ایجاد کند.

همچنین قرار گرفتن در معرض استرس روانی اجتماعی با افزایش استرس اکسیداتیو و التهاب در پلاسمای مایع منی همراه است که در نهایت منجر به کاهش کیفیت اسپرم می­شود. لذا احتمال کاهش باروری در این افراد بیشتر گزارش شده است و جهت درمان آنها از تکنیک‌های کمک باروری استفاده می‌گردد.
در روش کمک باروری از تکنیک‌هایی مانند: تلقیح داخل رحمی‌اسپرم (IUI)، لقاح آزمایشگاهی (IVF) و تزریق درون سیتوپلاسمی ‌اسپرم (ICSI)(Intracytoplasmic0Sperm-Injection) استفاده می‌شود. در حقیقت هدف از ART افزایش شانس باروری از طریق نزدیک کردن یا حتی وارد کردن اسپرم به تخمک است که بدین وسیله می‌توان از برخی نواقص عملکردی گامت نر گذر کرد. نکته مهمی‌که باید به آن توجه داشت این است که کیفیت پارامترهای اسپرم در طی آماده سازی جهت استفاده برای این تکنیک‌ها باید حذف شود و اسپرم‌های عملکردی از اسپرم‌های غیر‌طبیعی که قادر به باروری تخمک نیستند، باید جدا شوند. دو روش معمول آماده سازی اسپرم که بیشتر در مراکز درمانی ناباروری استفاده می‌شوند که  DGC (Density Gradient Centrifugation) و Swim up نام دارد که در طی آن پلاسمای منی که 90 درصد از منی را تشکیل می‌دهد، باید حذف گردد، یکی از این ترکیبات بسیار مهم پلاسما، آنتی‌اکسیدان‌هاا هستند که با حذف پلاسما در حین شستشو از اسپرم حذف می‌شوند، پس حذف این آنتی‌اکسیدان‌ها و انجام سانتریفوژ در حین شستشو می‌تواند سبب تولید ROS گردد. علاوه بر این فریز- ذوب اسپرم، آسیب مکانیکی، شوک سرد و قرار گرفتن در معرض اتمسفر اکسیژن، به نوبه خود حساسیت به پراکسیداسیون لیپیدی را افزایش و سبب تولید ROSبیشتر می‌شود. همچنین این موضوع را نیز باید در نظر گرفت که نمونه‌های بیمارانی که برای درمان IVF یا  ICSI به مرکز درمانی مراجعه می‌کنند، در صورتی که در مدت زمان بیش از یک ساعت بمانند، به دلیل حذف پلاسما که حاوی آنتی‌اکسیدان است، در معرض ROS تولید شده توسط سلول ها قرار گرفته و با افزایش میزان آسیب DNA نسبت به اسپرم افراد بارور رو به رو خواهند شد و در کمک باروری، اسپرم با DNA آسیب دیده، نرخ لقاح و حاملگی را کاهش می‌دهد و در رشد جنین اختلال ایجاد می‌کند و خطر سقط جنین خود به خود، تولد نوزاد ناقص و بیماری‌های دوران کودکی مانند سرطان را افزایش می‌دهد.

منابع:

 

 

    1. Mehta, A., Esteves, S.C., Schlegel, P.N., Niederberger, C.I., Sigman, M., Zini, A. and Brannigan, R.E., 2018. Use of testicular sperm in nonazoospermic males. Fertility and sterility, 109(6), pp.981-987.
    2.  , M. Amirzadegan  M. Tavalaee  , M.H. Nasr-Esfahani, Oxidative Stress and Its Effects on Male InfertilityM. Arbabian

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو؛ رادیکال آزاد؛ و ROS…

رادیکال آزاد چیست و چگونه ایجاد می شود؟
رادیکال آزاد (Free radical) به اتم، مولکول یا یونی هایی گفته می‌شود که دارای الکترون جفت‌نشده هستند و به همین علت بسیار فعال ، ناپایدار و بسیار واکنش پذیرند. رادیکال های آزاد در اثر شکستگی یک پیوند از یک مولکول پایدار ایجاد می‌شوند. رادیکال های آزاد برای رسیدن به پایداری به سایر مولکول ها برخورد کرده و قادر به جدا کردن الکترون ها از آنها هستند و به دنبال این، زنجیره ای از مولکولهای بی ثبات تری را ایجاد می کنند. یک رادیکال آزاد می‌تواند دارای بار مثبت، منفی یا خنثی باشد. طی روند متابولیسم طبیعی بدن و یا تحت شرایطی مانند استعمال دخانیات، آلودگی ها، ورود مواد شیمیایی غیر ضروری به بدن از هر طریقی، اشعه و استرس در بدن رادیکال های آزاد تولید می شوند. در بدن انسان مهم‌ترین رادیکال آزاد اکسیژن است که می تواند موجب تخریب DNA و دیگر مولکول ها گردد.

استرس اکسیداتیو 
در حقیقت استرس آکسیداتیو همان پیروزی رادیکال های آزاد بر دفاع آنتی اکسیدانی بدن ماست. و به نوعی به حمله های بیولوژیک به ارگانیزم بدن اطلاق می شود. به بیان دیگر، استرس اکسیداتیو عدم تعادل بین رادیکال های آزاد و آنتی اکسیدان ها در بدن شما است. رادیکال های آزاد مولکول های حاوی اکسیژن با تعداد نامتناهی الکترون است. تعداد نامناسب اجازه می‌دهد تا آنها به راحتی با مولکول‌های دیگر واکنش نشان می‌دهند. رادیکال‌های آزاد می‌توانند واکنش‌های شیمیایی زنجیره‌ای زیادی در بدن شما ایجاد کنند زیرا به راحتی با مولکول‌های دیگر واکنش نشان می‌دهند. این واکنش اکسیداسیون نامیده می‌شود. آنها می‌توانند مفید یا مضر باشند.

آنتی اکسیدانها مولکولهایی هستند که میتوانند یک الکترون را به یک رادیکال آزاد اهدا کنند بدون آن که خود را بی‌ثبات سازند. این باعث می‌شود که رادیکال آزاد شود تا تثبیت شود و کمتر واکنش پذیر باشد. حاصل استرس اکسیداتیو در بدن انواع دژنراسیون، سرطان‌، دیابت، نارسایی‌های قلبی، آسیب‌های مغزی، مشکلات عضلانی، پیری زودرس، آسیب‌های چشمی و در کل ضعف سیستم ایمنی بدن است. رادیکالهای اکسیژن بطور مداوم در همه ارگانیزم های زنده تولید می شوند با اثرات نابود کنندهای که منجر به آسیب سلولی ومرگ می شود. تولید گونه های اکسیدان در شرایط فیزیولوزیک دارای سرعت کنترل شده ای است اما این تولید در شرایط اکسیداتیو افزایش می یابد.

استرس اکسیداتیو می تواند زمانی رخ دهد که عدم تعادل رادیکال های آزاد و آنتی اکسیدان ها در بدن وجود دارد. سلول های بدن در طول فرایندهای طبیعی متابولیک رادیکال های آزاد ایجاد می کنند. با این حال، سلول‌ها همچنین آنتی اکسیدان ها را تولید می کنند که این رادیکال های آزاد را خنثی می‌کنند. به طور کلی، بدن قادر به حفظ تعادل بین آنتی اکسیدان ها و رادیکال های آزاد است.

گونه های فعال اکسیژن(ROS): 
این اصطلاح (ROS)شامل همه ملکولهای بسیار فعال واجد اکسیژن از جمله رادیکال های آزاداست. انواع این گونه های فعال اکسیژن شامل رادیکال هیدروکسیل،رادیکال آنیون سوپراکسید، پراکسید هیدروژن، اکسیژن تکی،رادیکال NO، رادیکال هیپوکلریت ولیپیدپراکسید های مختلف است. همه اینها قادرند با لیپید های غشا،اسیدهای نوکلئیک پروتئین ها ،آنزیم هاو سایرملکولهای کوچک واکنش داده ومنجر به آسیب سلولی شوند.
نيتريك اكسايد (NO) مولكولي فعال، قابل انتشار، غيرآلي، آزاد و ناپايدار بوده كه اولين بار در عروق به عنوان يک فاکتور شل کننده مورد توجه قرار گرفت. اين ماده در سلولهاي متنوعي توليد شده و اعمال متفاوتي را انجام ميدهد. به عنوان مثال در سلول هاي ايمني به خصوص ماكروفاژها، توليد شده و در كشتن باكتريها و يا سلول هـــاي تومـــوري مشاركت مي كند و يا در سيستم عصبي به عنوان ناقل عصبی مطرح بوده و در بسياري از اعمال مغزي دخالت دارد.
همچنين مشخص شده است كه نيتريك اكسايد در سيستم (NANC=Non-Adrenergic Non-Cholinergic) نقش مهمي را بعهده دارد. به هر حال، امروزه حضور NO در بسياري از اعمال فيزيولوژيک دستگاه هاي بدن ثابت شده است. نيتــريك اكسايد در طــي يك فـرآینـــد آنزيمی ازواكنش ال-آرژينين و اكسيژن حاصل مي‌شود. آنزيم‌هاي سازنده نيتريك اكسايد شامل سه ایزومر بوده، دو ایزومر اين آنزيم به شكل ساختماني در سلول ديده مي‌شوند در حالي كه ایزومر سوم تنها در سلول‌هاي تحريك شده، ديده مي‌شود.
منابع:

  1. ,Jamie Eske, revied April 2019, Oxidative stress effect the body
  2. .healthline./health/oxidative-stress
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدان‌های پلی‌فنول و استرس اکسیداتیو گیاهی

بیماریهای مزمن و استرس اکسیداتیو بیماری‌های مزمن یک چالش بزرگ برای پزشکی و زیست‌شناسی اساسی هستند و مطمئناً برای ده دهه آینده باقی خواهد ماند. به نسبت اپیدمی بیماری‌های مزمن مدرن در قسمت دوم قرن بیستم مشاهده شده‌است، فرایندی که هنوز در حال انجام است. در کشورهای در حال توسعه ، این روند بخشی از آنچه به عنوان یک انتقال اپیدمیولوژیک شناخته می شود است ، و به ویژه در قاره آمریکا قابل توجه است. از نظر مشخصه، بیماری‌های عفونی به عنوان عامل اصلی مرگ و میر با بیماریهای مزمن یا غیر واگیر جایگزین می‌شوند. این وضعیت با تغییر رژیم و سبک زندگی همراه است که به پیشرفت بیماری‌های مزمن کمک می‌کند. از جمله رفتارهای خطرناک این انتقال می‌توان به مصرف بیش از حد چربی در رژیم غذایی ، مصرف کم میوه و سبزیجات ، سبک زندگی بی‌تحرک ، استعمال دخانیات و آلودگی محیطی اشاره کرد.

تمرکز اصلی داروهای پیشگیری ، تشخیص و معالجه افراد در معرض خطر است و از ابزارهای مولکولی به طور فزاینده ای برای شناخت خطر استفاده می‌شود. امروزه بیماری‌های مزمن در روابط ژنتیک مولکولی و داروهای پیشگیری قرار دارند. در مورد بیماری‌های مزمن مانند بیماری عروق کرونر قلب ، اثرات وابسته به متن تعیین‌کننده هستند. آنها شامل فعل و انفعالات بین ژن‌ها (معرفت ژنتیکی)و عوامل محیطی (برهم کنش های ژن و محیط) هستند. نکته جالب توجه اینکه، برخی از عوامل خطرزا و شرایط پاتوفیزیولوژیک وجود دارد که بیشتر بیماری‌ها را در گروه بیماری‌های مزمن مدرن قرار می دهد: بیماری های قلبی عروقی ، فشار خون بالا ، دیابت و برخی از انواع سرطان. استرس اکسیداتیو یک عامل خطر اصلی در بیماریهای مزمن است.

پلی‌فنول‌ها در گیاهان متنوعی وجود دارند که به عنوان مؤلف‌های مهم رژیم‌های غذایی انسان و حیوان مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینها شامل غلات غذایی مانند سورگوم ، ارزن ، جو ، لوبیا خشک ، نخود فرنگی ، نخود کبوتر ، لوبیای بالدار و سایر حبوبات است. میوه هایی مانند سیب ، تمشک ، زغال اخته ، انگور ، هلو ، گلابی ، آلو ، تمشک و توت فرنگی؛ و سبزیجات مانند کلم ، کرفس ، پیاز و جعفری نیز حاوی مقدار زیادی پلی فنول هستند. ترکیبات فنولیک نیز در چای نیز موجود است. رژیم های غذایی حاوی میوه و سبزیجات فراوان در برابر انواع بیماری‌ها ، به ویژه بیماری‌های قلبی عروقی و سرطان محافظت می‌کنند. مواد مغذی اصلی که تصور می‌شود از میوه و سبزیجات محافظت می‌کنند آنتی اکسیدان‌ها هستند. پاتر۲۰۰۰ مطالعه اپیدمیولوژیک را مورد بررسی قرار داد ، که اکثر آنها اثر محافظتی از افزایش مصرف میوه و سبزیجات را نشان دادند. هنگامی که نقش آنتی اکسیدان های فردی ، ویتامین های C و E و کاروتنوئیدها توسط مطالعات اپیدمیولوژیک یا آزمایش های مکمل مورد بررسی قرار گرفت، نتایج به اندازه نتایج به دست آمده برای میوه و سبزیجات کاملاً واضح نبود. نتیجه گیری پاتر این بود که میوه و سبزیجات با توجه به اینکه حاوی طیف گسترده ای از اجزای آنتی اکسیدانی مانند پلی فنول ها هستند ، بهترین داروی ضدداروی را در برابر ابتلا به بیماری مزمن ارائه می‌دهند. رژیم‌های غذایی سرشار از میوه و سبزیجات، مانند رژیم‌های گیاهی و مدیترانه ای ، حاوی مقدار زیادی پلی‌فنول هستند. عادت‌های غذایی مطابق با محافظت در برابر بیماری عروق کرونر قلب بسیار محدود کننده (در چربیهای اشباع نشده اشباع نشده و یا گیاهخواری) تلقی می‌شود.

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد پلی فنول ها توسط فلور روده متابولیزه می شوند و جذب آنها و متابولیت های آنها می شود. این اطلاعات فعلاً محدود به چند ترکیب است. به طور مشابه ، ما می دانیم که برخی از گونه ها پس از جذب متابولیزه می شوند. میزان ، ویژگی و بومی سازی متابولیسم پلی فنول در ارگانیسم به طور سیستماتیک برقرار نشده است. از این نظر ، ظرفیت شلات سازی شناخته شده پلی فنول ها مسئله مشارکت آنها در جنبه های مربوط به متابولیسم فلزات و آسیب شناسی را مطرح می کند. یکی دیگر از جنبه های متابولیسم پلی فنول به طور سیستماتیک واکنش آن با دیگر آنتی اکسیدان‌های بیولوژیکی ست.

یکی دیگر از جنبه های در حال توسعه متابولیسم رادیکال آ زاد، مشارکت آن در فرآیند واسطه و تنظیم عملکرد سلول است. اکسیدنیتریک و آنیون سوپراکسید به طور مداوم در سلول‌های هوازی تولید می‌شوند و عملکرد میتوکندری را تنظیم می‌کنند. این و سایر رادیکال‌های آزاد می‌توانند مسیرهای انتقال سیگنال و بیان ژن را تعدیل کنند. بنابراین به نظر می‌رسد که آنتی‌اکسیدان‌های پلی‌فنول رژیم غذایی به طور مداوم در تنظیم عملکرد سلولی شرکت کنند.

منبع:

Urquiaga, I.N.E.S. and LEIGHTON, F., 2000. Plant polyphenol antioxidants and oxidative stress. Biological research33(2), pp.55-64.