برچسب: اکسیداسیون

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

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

خوردن استرس ایجاد می‌کند اما آنتی اکسیدانت‌ها شاید راه چاره باشند

اين مهم نيست كه خوردن غذا چه لذتی دارد، خوردن باعث چيزی می‌شود به نام استرس اكسيداتيو. زمانی كه ما غذا را هضم می‌كنيم معمولا مولكول‌های مضری به نام راديكال‌های آزاد ايجاد می‌كنيم. ولی تركيبات مفيدی در ميوه‌ها و سبزيجات می‌توانند با خنثی كردن راديكال‌های آزاد (به ما) كمك كنند. طبق گفته‌های شيميدان سرويس تحقيقات كشاورزی (رونالد پراير) دليل خوبيست كه حداقل در هر وعده‌ی غذايی غذاهای غنی از آنتی اكسيدانت را ميل كنيم. به منظور يادگيری بيشتر در مورد تاثيرات آنتی اكسيدانت‌ها بعد از صرف غذا، پراير و همكاران تحقيقاتی وی مطالعات خود را در ٤ تحقيق بالينی بر روی داوطلبان زن سالم آغاز كردند.

دانشمندان دريافتند كه ظرفيت آنتی اكسيدانتی داوطلبان، نمونه های پلاسمای خون بعد از خوردن وعده‌های غذايی آزمايشی فاقد آنتی اكسيدانت كاهش پيدا كرد. همچنين دانشمندان دريافتند كه در دو ساعت اوليه‌ی بعد از خوردن همان غذای آزمايشی با انگور، انگور مانع كاهش ظرفيت آنتی اكسيدانتی پلاسما گرديد. پراير بيان كرد كه حذف غذاهای غنی از آنتی اكسيدانت‌ها از وعده‌های غذایی می تواند منجر به آسيب سلولی در اثر راديكال‌های آزاد شود. تصور بر اين است كه چنين آسيب‌هايی ريسك تصلب شرايين، سرطان و ساير بيماری‌ها را افزايش می‌دهد.

اين آزمايشات بخشی از يك پروژه‌ی عظيم مطالعاتی بودند كه توانايی بدن انسان در استفاده از آنتی اكسيدانت‌های گيلاس سياه، آلو خشك، آب آلو خشك، كيوی، انگور قرمز٬ توت فرنگی و زغال اخته‌ی وحشی را مقايسه می‌كردند. دانشمندان روش پيشرفته‌ی ARS به نام ORAC ( ظرفيت جذب راديكال‌های اكسيژن) را برای اندازه‌گيری ظرفيت آنتی اكسيدانتی ميوه‌ها استفاده كردند.

منبع:

US Department of Agriculture. (2008, March 24). Eating Causes Stress, But Antioxidants Can Help. ScienceDaily. Retrieved January 11, 2017 from www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080321123343.htm

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

ارتباط سندرم متابولیک با استرس اکسیداتیو

با توجه به مطالعه‌ی منتشر شده در ژورنال Diabetes، لیپو پروتئین اکسید شده با چگالی کم (ox-LDL) به عنوان یک پروکسی برای استرس اکسیداتیو در مبتلایان به سندرم متابولیک  (MetS)عمل می‌کند.روجا و همکارانش در مرکز بررسی بیماری‌های قلبی_عروقی در مادرید، ارتباط میان استرس اکسیداتیو و سندرم متابولیک را با استفاده از داده‌های به دست آمده از 3987 فرد بدون دیابت که تحت مطالعه‌ی بالینی پیشرفت زودرس بیماری آترواسکلروزیس بودند، به دست آوردند.

محققان دریافتند که بعد از تنظیم سن، جنس، سیگار کشیدن، کلسترول LDL، شاخص توده بدن، دور کمر، و ارزیابی مدل فرمول مقاومت به انسولین (HOMA-IR)، نسبت شانس ابتلا به سندرم متابولیک برای چارک دوم، سوم، و چهارم OX-LDL در برابر چارک اول 0.84 ، 1.47 و 2.57 (P <0.001 برای روند ابتلا) است. نتایج نشان داد که در تمام مبتلایان سندرم متابولیک به جز غلظت گلوکز، بقیه‌ی شاخص‌ها همین روند را دارند.به طور کلی، 13.9 درصد از ارتباط بین اندازه دور کمر و تری گلیسیرید به واسطه‌ی OX-LDL بوده و 1 تا 3 درصد از ارتباط بین اندازه دور کمر و کلسترول HDL، به واسطه‌ی فشار خون و مقاومت به انسولین است. هم چنین ارتباط بین ox-LDL و سندرم متابولیک به واسطه‌ی  HOMA-IR نیست.

در نتیجه محققان به این نتیجه رسیدند که  “OX-LDL ممکن است مکانیسم های هسته ای که باعث توسعه‌ی سندرم متابولیک و پیشرفت همسوی آن در جهت مقاومت به انسولین را منعکس کند و این می تواند یک پیش بینی بالینی برای توسعه سندرم متابولیک باشد.”

منبع :

Yamilee Hurtado-Roca, Hector Bueno, Antonio Fernandez-Ortiz, Jose Maria Ordovas, Borja Ibañez, Valentin Fuster, Fernando Rodriguez-Artalejo, Martin Laclaustra
Diabetes 2016 Dec; db160933. https://doi.org/10.2337/db16-0933
نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

میتوکندری عامل دفاعی در مقابل پاتوژنز آلزایمر

باور بر اینست که میتوکندری به عنوان منبع اصلی رادیکال‌های آزاد در سلول، با سطح بالایی از  استرس اکسیداتیو نقش مهمی در پاتوژنز بیماری آلزایمر ایفا می کند. در حال حاضر مطالعه‌ی جدیدی در آزمایشگاه دکتر روبرتا بریتون، دانشگاه کالیفرنیای جنوبی نشان می دهد که استروژن، استرس اکسیداتیو ناشی از تولید انرژی توسط میتوکندری را کاهش می دهد. اهمیت مسئله در اینست که در بیماری آلزایمر معمولا کاهش سطح انرژی در مغز پدیدار می‌شود. میتوکندری اندامک کوچک داخل سلولی است که با استفاده از یک فرآیند به نام اکسیداتیو فسفوریلاسیون تولید بخش اعظم مولکول‌های ATP (که سلول برای عملکرد درست از آنها استفاده می‌کند) را بر عهده دارد.

اگر میتوکندری با گذشت سن و یا بیماری کمتر کارآمد شود، در طول این فرایند از اکسیژن کمتری استفاده خواهد کرد. این ناکارآمدی یک ضربه دو کاره برای مغز خواهد بود: از یک طرف مولکول‌های انٰرژی کمتری تولید خواهد شد و از طرف دیگر رادیکال‌های آزاد بیشتری رها و در نتیجه منجر به آسیب خواهد شد. تیم تحقیقاتی دکتر برینتونز با استفاده از روش ترکیبی بیوشیمیایی و پروتئوم ( پروتئومیكس) توانست نقش محوری استروژن در تنظیم عملكرد میتوكندری برای محافظت از آلزایمر را به اثبات برساند.

این روشها شامل:

  • افزایش بهره‌وری میتوکندری، افزایش توانایی اندامک برای تولید مولکول انرژی (ATP) مورد نیاز مغز
  • افزایش بیان پروتئین‌های مورد نیاز برای تولید ATP
  • كاهش استرس اكسیداتیو و محافظت از نورون‌ها در برابر آسیب‌های اكسیداتیو
  • جلوگیری از آپوپتوزیس (مرگ برنامه ریزی شده ) بیش از اندازه‌ی نورون‌های مغزی
  • و حفاظت از سلول‌های‌ عصبی در برابر سموم میتوکندری، که می تواند اختلال در میتوکندری را بیشتر و مرگ سلولی را القا کنند.

دكتر برینتون و تیم تحقیقاتی او در حال بررسی سطح تولید انرژی میتوكندری به عنوان یك بیو ماركر هستند كه می تواند باعث تشخیص بیماری در مراحل اولیه شود، مرحله ای كه فرآیند تخریب سلول‌های عصبی باید  کند، متوقف و یا درمان در آن تاثیر بیشتری داشته باشد. آنها بر این باورند که اطلاعات جدید در مورد چگونگی تنظیم عملکرد میتوکندری توسط استروژن به روشن شدن مسیر و توسعه نسل جدیدی از داروهای موثر آلزایمر منتج خواهد شد. دکتر برینتون در حال حاضر در حال توسعه‌ی مولکول‌های جدید خاص مغزی است که سطح دفاع عصبی در برابر آلزایمر را با استفاده از مکانیسم مشابه استروژن (اما بدون اثرات جانبی منفی آن) ارتقاء دهد.

منبع:

Federation of American Societies for Experimental Biology. (2008, April 9). Mitochondria Play Role In Pathogenesis Of Alzheimer’s And Estrogen-induced Neuroprotection. ScienceDaily. Retrieved December 30, 2016 from www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080406080210.htm

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

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 از — دیدگاه‌تان را بنویسید

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 از — دیدگاه‌تان را بنویسید

فلور باکتریایی سطح پوست و خواص آنتی‌اکسیدانتی آن

مطالعات جدید نشان می‌دهد که چگونه یک باکتری غالب پوست انسان، آنزیمی با خواص آنتی اکسیدانتی ترشح می‌کند که نه تنها به بقای آن  میکروارگانیسم کمک می کند، بلکه ما را در مقابل بیماری‌ها و آسیب‌ها محافظت می‌نماید.

P. acnes یكی از هزاران نوع باكتری است كه بر روی بدن انسان همزیستی می‌كند. در این جمعیت تعداد سلول‌های باكتریایی بیشتر از تعداد سلول های انسان بوده و نسبت ١٠ به ١ را دارند. پر واضح است كه نیاز ما به باكتری‌ها برای سلامتی، بیشتر از نیاز انها به ما به عنوان محیط رشد می‌باشد. باكتری‌ها ویتامین تولید می‌کنند كه در بدن انسان ژن تولید آن وجود ندارد. همچنین باكتری‌ها غذا را به اجزای كوچك تر تبدیل می‌كنند بنابر این می‌توانیم مواد مورد نیاز خود را برای بقا و زندگی از این اجزا استخراج نماییم. باكتری‌ها سیستم ایمنی انسان را جهت تشخیص پاتوژن های خطرناك و همچنین تولید مواد ضد التهابی آموزش می‌دهند.

ترشح آنزیمی كه ویژگی‌های  آنتی اكسیدانتی قوی دارد

در این مطالعه بیان شده است كه باكتری P. acnes با ترشح أنزیمی به نام Rox P در شرایط اكسیداتیو از سلول در برابر اسیب‌ها و تخریب های احتمالی محافظت می نماید. بنا به آزمایشات گوناگون كه شامل تست بر روی پوست انسان نیز می‌باشد دانشمندان دریافتند كه آنزیم Rox P هم قادر به كاهش رادیكال‌های آزاد و هم قادر به مراقبت از مولكول ها در مقابل اكسیداسیون می‌باشد. با توجه به آخرین یافته‌ها این آنزیم اولین انزیم شناخته شده با فعالیت آنتی اكسیدانتی است. معمول‌ترین مثال برای آسیب استرس اكسیداتیو، آسیب به وجود آمده در سطح پوستی است كه در معرض اشعه‌ی ماوراء بنفش نور خورشید قرار گرفته است. تصور بر این است كه استرس اكسیداتیو در ایجاد بیماری‌های مزمن پوستی از جمله پسوریازیس، آتوپیك درماتیك و سرطان پوست موثر است. خواص آنتی اكسیدانتی آنزیم Rox P بیشتر از آن دسته موادی است كه پیشتر به عنوان آنتی اكسیدانت شناخته می‌شدند مانند ویتامین های  E و C.

P. acnes از معمول ترین باكتری‌های سطح پوست است كه هم در سطح پوست سالم و هم در سطح پوست بیمار یافت می شود. بر اساس توضیحات دكتر لود همان طور كه سطح این باكتری بر روی پوست افراد مختلف متفاوت است سطح محافظتی این آنزیم نیز می تواند متغیر باشد.

 

Rox P می تواند به درمان بیماری‌های پوستی كمك كند

مطالعات تیم تحقیقاتی نشان می‌دهد كه ترشح یك آنتی اكسیدانت منحصربفرد از باكتری P. acnes نه تنها از سلول ها در برابر استرس اكسیداتیو محافظت می كند بلكه به حفظ شرایط مورد نیاز پوست سالم كمك می‌كند. تحقیقات تیم مذكور بر روی پوست انسان و حیوان متمركز شده است. در تحقیقات حیوانی تاثیر یا عدم تاثیر خواص محافظتی انزیم بررسی و همچنین اثر اشعه ی ماوراء بنفش بر روی پوست موش‌های تیمار شده با Rox P و تیمار نشده مقایسه خواهد شد. پیشنهادات دكتر لود حاكی از آنست که اگر نتایج تحقیقات پیش رو مثبت باشد می‌توانند اجازه‌ی استفاده از Rox P در كرم های ضد آفتاب و درمان بیماری‌های پوستی از جمله پسوریازیس و آتوپیك درماتیك را صادر نمایند.

منبع:

Allhorn M, Arve S, Brüggemann H, Lood R. A novel enzyme with antioxidant capacity produced by the ubiquitous skin colonizer Propionibacterium acnes. Scientific Reports. 2016;6.

 

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

رادیکال‌های آزاد و پراکسیداسیون لیپیدی (قسمت اول)

هایپراکسید‌های لیپیدی واسطه‌های غیر رادیکالی هستند که از اسید‌های چرب غیر اشباع، فسفولیپید‌ها، گلیکولیپید‌ها، استرهای کلسترول و کلسترول حاصل می‌شوند. تولید این واسطه‌ها در واکنش‌های آنزیمی و غیرآنزیمی گونه‌های شیمیایی که از آن‌ها تحت عنوان گونه‌های فعال اکسیژن (Reactive Oxygen Species) نام‌برده می‌شود، اتفاق می‌افتد. این گونه‌های شیمیایی با تخریبی که در بافت‌های مختلف ایجاد می‌کنند، باعث بسیاری از تغییرات سمی در سیستم‌های بیولوژیک هستند. گونه‌های فعال اکسیژن به همراه سایر رادیکال‌های هیدروکسیل، لیپید اکسیل یا رادیکال‌های پروکسیل، اکسیژن منفرد و پراکسی‌نیتریت حاصل از نیتروژن اکساید تحت عنوان رادیکال‌های آزاد نامیده می‌شوند. این  گونه‌های شیمیایی ماهیت غیرمستقل داشته و یک یا چند الکترون منفرد در اوربیتال اتمی یا مولکولی دارند. آن‌ها به دو روش گرفتن یا دادن الکترون توسط یک غیررادیکال ایجاد می‌شوند و می‌توانند طی واکنشی به نام Homolytic fission یا همکافت ایجاد شوند. طی این واکنش یک پیوند کووالانسی می‌شکند و هر یک از اتم‌های طرفین پیوند یک الکترون منفرد را تصاحب می‌کنند. واکنش همکافت فعال‌ترین گونه‌های فعال، یعنی رادیکال هیدروکسیل OH را می‌سازد. طی واکنش سوختن نیز در دمای بالا با شکستن پیوند‌های C-C، C-H و  C-O یک پروسه رادیکال آزاد اتفاق می‌افتد. برعکس این مکانیسم تحت عنوان Heterolytic Fission‌ یا ناهمکافت نام دارد که طی آن پس از شکستن پیوند کووالانسی، یکی از اتم‌ها هر دو الکترون پیوندی را گرفته و دراای بار منفی می‌شود و در مقابل نیز اتمی با یک اوربیتال خالی دارای بار مثبت می‌شود.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

روش‌های تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانتی (قسمت اول)

شواهد بیوشیمیایی، زیستی و بالینی فراوان وجود دارد که نشان می‌دهد واکنش اکسایشی ناشی از رادیکال‌های آزاد (ROS) درایجاد بیماری‌های مختلف، تسریع پیری و فساد موادغذایی دخالت دارد. به دلیل خاصیت آنتی اکسیدان‌ها در ممانعت از اثرات رادیکال آزاد در ایجاد بیماریها و فساد مواد غذایی، نقش و اثر آنتی اکسیدانها مورد توجه محققین، پزشکان وعموم مردم قرار گرفته است و مطالعات ارزیابی ظرفیت آنتی اکسیدانی یکی از متداولترین موضوعات مورد بررسی در سالهای اخیر بوده است.روشهای تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی 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 بررسی معایب و مزایای روش TRAP می پردازیم.TRAP یکی از روش‌های متداول تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی پلاسمای خون می‌باشد. در این روش نیز سرعت پراکسیداسیون القا شده توسط AAPH (2’-Azobis (2-AmidinoPropane) Hydrochloride) از طریق کاهش شدت فلوئورسنس پروتئین آر فیکواریترین اندازه گرفته می‌شود. روش TRAP به طرق متعددی انجام میشود روش اولیه آزمون TRAP به این ترتیب است که بعد از اضافه کردن AAPH به پلاسما مقدار اکسیداسیون مواد قابل اکسید شدن از طریق اندازه‌گیری مقدار اکسیژن مصرفی در طول واکنش توسط الکترودهای اکسیژن اندازه گرفته می‌شود. در حضور آنتی اکسیدان‌ها در پلاسما زمان آغاز واکنش اکسیداسیون و یا مصرف اکسیژن به تاخیر میافتد. مدت زمان فاز تاخیری پلاسما با زمانی که مقادیر خاصی از استاندارد یا Trolox به پلاسمای خون اضافه شده است (استاندارد داخلی) مقایسه شده و به این ترتیب مقدارظرفیت آنتی اکسیدانی خون محاسبه می‌شود.

مزايا و معايب روشTRAP

این روش را می‌توان جهت ارزیابی ظرفیت آنتی اکسیدانی سرم و یا پلاسما (به طور کلی شرایط داخل بدن) بکار برد و میزان ظرفیت آنتی اکسیدان‌های غیرآنزیمی مانند گلوتاتیون و آسکوربیک اسید را اندازه گرفت اما از آنجایی که نقطه پایانی متفاوتی را می‌توان برای این روش در نظر گرفت بنابراین امکان مقایسه نتایج در تحقیقات مختلف وجود ندارد. این روش نسبتا پیچیده و زمان‌بر بوده و علاوه بر این اجرای آن نیاز به تخصص و تجربه دارد.

در بخش بعدی به بررسی روش ORAC در سنجش ظرفیت آنتی اکسیدانتی می‌پردازیم. برای مطالعه ادامه مطلب کلیک کنید.

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 از — دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو در بیماری‌های دژنراتیو عصبی [یادداشت]

استرس اکسیداتیو و آسیب میتوکندریایی در پاتوژنز برخی بیماری‌های عصبی، از جمله آلزایمر، پارکینسون و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک دخیل است. استرس اکسیداتیو با تولید بیش از حد گونه‌های فعال اکسیژن شناخته می‌شود که می‌تواند جهش در DNA میتوکندری را القا نماید یا منجر به اختلال در زنجیره تنفسی میتوکندری، تغییر در میزان نفوذپذیری غشا و سیستم های دفاع میتوکندری شود. سلول های مغزی ما بوسیله میتوکندری تامین انرژی می شوند و گونه های فعال اکسیژن، به عنوان محصولی از متابولیسم طبیعی اکسیژن در این اندامک ها می توانند منجر به مرگ سلول های عصبی شوند. تمامی این تغییرات در تکامل این بیماری های عصبی نقش داشته و سبب اختلال در عملکرد نورونها و دژنراسیون آن ها می‌گردد.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدانت‌ها جلوی پیری را نمی‌گیرند

رادیکال‌های آزاد سوپراکسید به عنوان یکی از محصولات فرعی متابولیسم تولید می‌شوند. این مولکول‌‌ها اساسا ناپایدار هستند و الکترون‌های آزاد زیاد آن‌ها به‌دنبال موادی هستند که با آن‌ها پیوند ایجاد کنند. این پدیده بصورت مشابه در مورد زنگ زدن آهن نیز اتفاق می‌افتد و آهن به اکسید آهن تبدیل می‌شود. تنها تفاوت این است که در بدن انسان، مکانیسم‌های بیولوژیکی وجود دارند که می‌توانند این واکنش را متوقف یا آن‌را برعکس کنند.

در سال ۱۹۵۶ دِنهام هارمان، پیری‌شناس معروف عنوان کرد که پیری در واقع در نتیجه تجمع «استرس اکسیداتیو» حاصل از اثر رادیکال‌های آزاد بر سلول‌ها ایجاد می‌شود. حال جِمز و همکاران در تحقیقات خود اثبات کرده‌اند که این تئوری صحیح نبوده و سوپراکسید ذکر شده عامل اصلی پیری نیست.

برای انجام این تحقیق، جِمز و همکاران ژن‌های کنترل‌کننده پاکسازی سوپراکسید از نماتود Caenorhabditis elegans که بصورت معمول در تحقیقات پیری استفاده می‌شود، را مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها با روشن و خاموش کردن ژن‌های خاص توانستند که ظرفیت پاکسازی این کرم‌ها را به نحوی تغییر دهند که صدمات بالقوه حاصل از اکسیداسیون کاهش یابد.

براساس این یافته جمز عنوان می‌کند: «اگر حتی سوپراکسید در تجمع صدمات سلولی که باعث ایجاد پدیده پیری شود، تاثیر بسیار کمی در این زمینه خواهد داشت.» او ادامه می‌دهد: «آسیب اکسیداتیو به عنوان یک عامل اصلی و کلی در پیشبرد پدیده پیری مطرح نیست. سایر عوامل، از جمله واکنش‌های شیمیایی که قند‌ها در آن دخیل هستند، نقش بیشتری در این زمینه دارند.»

 

منبع:

Doonan R, McElwee JJ, Matthijssens F, Walker GA, Houthoofd K, Back P, Matscheski A, Vanfleteren JR, Gems D. Against the oxidative damage theory of aging: superoxide dismutases protect against oxidative stress but have little or no effect on life span in Caenorhabditis elegans. Genes & development. 2008 Dec 1;22(23):3236-41.