برچسب: رادیکال آزاد

نوشته شده در از

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

اثبات ژنتیکی تاثیر آنتی‌اکسیدان‌ها بر سرطان

نقش آنتی‌اکسیدان‌ها در بهبود سلامت موضوع مطالعه محبوب در سال‌های اخیر بوده است، محققان همچنان یاد می‌گیرند که چگونه از بین بردن رادیکال‌های آزاد و کاهش استرس اکسیداتیو ناشی از آنتی‌اکسیدان‌ها کمک می‌کند تا از انواع بیماری‌ها جلوگیری کنند. در حال حاضر، مطالعه جدید منتشر شده شواهد ژنتیکی واقعی را نشان می‌دهد که آنتی‌اکسیدان‌ها در توقف رشد تومور و مبارزه با سرطان نقش مهمی دارند.
دانشمندان دریافتند که اثبات ژنتیکی این مساله این است که نوع خاصی از استرس اکسیداتیو که آنتی‌اکسیدان‌ها برای پیشگیری از آن عمل می‌کنند، مسئول رشد تومور است که نشان می‌دهد استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها در درمان های سرطانی بسیار موثر است.
محققان یک مدل علمی برای ارزیابی این‌که چگونه سلول‌ها تحت فشار استرس اکسیداتیو واکنش نشان می‌دهند و چگونه آنتی‌اکسیدان‌ها بر این فرآیند تاثیر می‌گذارد، یافتند. آن‌ها کشف کردند که استرس اکسیداتیو، و روند حاصل از اتوفاژی یا تخریب مولکولی، به طور مستقیم باعث رشد تومور می‌شود. اما آنتی‌اکسیدان‌ها این فرآیند اکسیداتیو سرطانی را به طور مستقیم متوقف می‌کنند.
آنتی‌اکسیدان‌ها با اثرات کاهش سرطان همراه بوده‌اند. این مطالعه شواهد لازم ژنتیکی را فراهم می‌کند که کاهش استرس اکسیداتیو در بدن باعث کاهش رشد تومور می‌شود.
در سال 2008، یک مطالعه منتشر شده در مجله Science به طور خاص نشان داد که چگونه آنتی‌اکسیدان‌ها در ارتباط با تماس با سرطان دخالت دارند. مطالعه جدید، نشان داد که آنتی‌اکسیدان‌ها مانند( N-acetyl-L-cysteine NAC) سموم را از بین می‌برند، دستگاه ایمنی را تقویت می‌کنند و با سرطان مبارزه می‌کنند .
اکنون که از نظر ژنتیکی اثبات شده است که استرس اکسیداتیو و اتوفاژی ناشی از آن برای رشد روندهای تومور مهم است، اهمیت مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها و جایگاه آن‌ها در رژیم‌های غذایی بیش از پیش مشخص شده است.

منابع:

Johnstone, R.W., Ruefli, A.A. and Lowe, S.W., 2002. Apoptosis: a link between cancer genetics and chemotherapy. Cell, 108(2), pp.153-164.

Skulachev, V.P. and Skulachev, M.V., Mitotech Sa, 2016. Pharmaceutical compositions useful for preventing and treating cancer. U.S. Patent 9,408,859.

نوشته شده در از

آنتی‌اکسیدان ، تنظیم کننده فشار خون

ابتلا به بیماری شریانی محیطی (PAD) رویدادی قلبی عروقی و یک خطر بزرگ است. در این بیماری کاهش جریان خون منجر به افزایش فشار خون و درد پا می‌شود. مطالعات گذشته نشان داده‌اند که سطح آنتی‌اکسیدانی پایین باعث می‌شود تاثیر محصولاتی شیمیایی، به نام گونه‌های فعال اکسیژن، برای اتصال به سلول‌ها و ایجاد آسیب در افراد مبتلا به PAD شدید باشد. اما محققان بر روی سه گروه مختلف از بیماران مطالعه کردند، گروه اول با ورزش کم، گروه دوم تزریق ویتامین Cو گروه سوم تیمار آنتی‌اکسیدانی. ویتامین C به طور موثر فشارخون را در بیماران PAD  در طی ورزش کاهش داد. ظاهرا این کار عملکرد آنتی‌اکسیدان‌ها را برای جلوگیری از آسیب رساندن به سلول‌ها در برابر گونه‌های فعال اکسیژن نشان می‌دهد.

این مساله بیان می‌کند که در فعالیت‌های عادی و روزمره مانند پیاده‌روی، سیستم آنتی‌اکسیدانی و عوامل دیگر  در پاسخ به فشار خون بالا  تاثیر می‌گذارد. فشار خون بالا بیش از 74.5 میلیون نفر بالای 19 سال در جهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد. قدرت آنتی‌اکسیدان‌ها در توانایی آن‌ها برای از بین بردن آسیب ناشی از شریان‌ها است که به وسیله افزایش تدریجی مواد زائد در دیواره شریانی به وجود آمده است. این ساخت و ساز باعث ایجاد خطرات جدی برای سلامتی می‌شود، زیرا ممکن است در نهایت سرخرگ ها را درهم بشکند، بدین ترتیب ضربان قلب سخت‌تر می‌شود. با گذشت زمان، آنتی اکسیدان‌ها می‌توانند سرخرگ را به سلامت و کشش بازگردانند.

اما بهبود سلامت قلب و عروق نه تنها مزیت آنتی‌اکسیدان‌ها را ارائه می‌دهند،  هم‌چنین منجر به متابولیسم بهتر، کاهش التهاب، ترویج سالخوردگی سالم و حتی کمک به جلوگیری از سرطان می‌شود، آنتی‌اکسیدان‌ها تقریبا جواب کاملی به بهبود کلی سلامت هستند.

آنتی‌اکسیدان‌ها قطعا در مقابل رادیکال‌های آزاد (از آلودگی، خورشید و حتی هضم غذا) محافظت می‌کنند و باعث متوقف ساختن واکنش زنجیره‌ای تشکیل آن‌ها در سلول‌ها و حمله به DNA  می‌شوند، آنتی‌اکسیدان‌ها به عنوان یک شیوه زندگی در مقدار مناسب ورزش، نوشیدن مقدار زیادی آب و یک رژیم غذایی مغذی که در سم زدایی از فلزات سمی و سایر مواد شیمیایی از بدن کمک می‌کند. این اقدامات ساده می‌تواند دنیای متفاوت را در مسیر سلامتی به وجود آورد.

در هر صورت، دانستن اینکه کدام غذاها حاوی آنتی‌اکسیدان‌ها هستند مهم است، آیا شما به دنبال پشتیبانی اضافی از آنتی‌اکسیدان هستید یا به دنبال صرفه جویی در مصرف فعلی خود می‌باشید؟ یک قاعده کلی این است که غذاهای غنی از ویتامین E، ویتامین C، سلنیوم و بتاکاروتن منبع خوبی از آنتی‌اکسیدان‌ها هستند. شامل سبزیجات سبز تیره، انواع توت‌ها و میوه‌های مرکبات و دانه‌های کامل مانند بلغور جو دوسر است.

 

منبع:

John, J.H., Ziebland, S., Yudkin, P., Roe, L.S. and Neil, H.A.W., 2002. Effects of fruit and vegetable consumption on plasma antioxidant concentrations and blood pressure: a randomised controlled trial. The lancet, 359(9322), pp.1969-1974.

نوشته شده در از

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

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 از

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 از

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

انسولین در مقابله با استرس اکسیداتیو و التهاب موثر نیست

تزریق زیرپوستی انسولین (CSII) برای درمان دیابت نوع ۱ به عنوان استاندارد طلایی مطرح است. این روش تزریق گرچه به اندازه تزریق داخل بطنی، فیزیولوژیک نیست اما می‌تواند در بسیاری از بیماران باعث تغییرات گلایسمیک شود که خود یک محرک قوی تولید گونه‌های فعال اکسیژن است. با وجود اینکه نقش این استرس اکسیداتیو در دیابت به عنوان یک عامل مطرح است و خصوصیات دقیق آن مشخص نشده است، مخصوصا در کبد که به عنوان یک ارگان حساسیت به انسولین مدنظر است. در طی شرایط فیزیولوژیک، یک سیستم آنتی‌اکسیدانتی طبیعی مسولیت تنظیم تعادل را بر عهده دارد. بقای میزبان نیز به قابلیت سلول و بافت به قابلیت مقابله و یا سازگاری با این استرس بستگی دارد. بافت باید بتواند در مقابله با این استرس به ترمیم و یا حذف مولکلول‌ها و سلو‌ل‌های آسیب دیده بپردازد.

سیگریست و همکاران در مرکز مطالعات دیابت اروپا (CEED، استراسبورگ، فرانسه) در ژانویه سال ۲۰۱۶ در مقاله‌ای که در ژورنال Experimental Biology and Medicine‌ چاپ شد نشان دادند که در مدل دیابتی رت، افزایش سریعی در استرس اکسیداتیو هپاتیک و بیومارکرهای التهابی اتفاق می‌افتد که به همراه کاهش بسیار شدید ذخیره گلیکوژن و سنتز پروتئین است. با تجویز مداوم زیر پوستی انسولین بوسیله یک مینی-پمپ اسموتیک، استرس اکسیداتیو در کبد و بصورت سیستمیک کاهش یافت اما با ادامه یافتن وضعیت دیابتیک این کاهش از بین رفت. در حقیقت، CSII نتوانست تعادل گونه‌های آنتی و پرواکسیداتیو را حفظ کند. این نتایج برای اولین بار نشان داد که برای مقابله با عوارض دیابت، استفاده از درمان آنتی‌اکسیدانتی می‌تواند یک روش جدید باشد چرا که درمان‌های معمول با انسولین به تنهایی برای محافظت کبد در مقابل عوارض مزمن دیابت کافی نیست. از این جهت نتیجه‌گیری می‌شود که ترکیب درمان انسولین با سایر مواد درمانی جهت مقابله با استرس اکسیداتیو و التهاب مورد نیاز است.

نوشته شده در از

آنتی‌اکسیدان محافظ مغز در برابر آلزایمر

تحقیقات جدید نشان می‌دهند که چطور یک آنتی‌اکسیدان محافظ مغز می‌تواند از زوال عقل و آلزایمر جلوگیری کند.

آنتی‌اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز یا  SOD1 با رادیکال‌های آزاد که باعث آسیب اکسیداتیو در مغز می‌شود، مبارزه می‌کند با این حال، یک تیم تحقیقاتی دانشگاه ایالتی آیووا، مزایای محافظتی SOD1 را به طور چشمگیری ضعیف می‌داند. درحالی که سطح پروتئین‌های tau در  بیماری آلزایمر افزایش می‌یابد اما بر اساس نتایج، محققان معتقدند SOD1 برای مقابله با اثرات مضر پروتئین tau مبارزه می‌کند اما در نهایت نبرد را از دست می‌دهد.

در افراد مبتلا به اختلال شناختی ضعیف و آلزایمر، SOD1  بیشتر به بخش خاکستری مغز مربوط می‌شود که نقش مهمی در حافظه دارد. با این حال، نتایج نشان می‌دهد 90 درصد از این تاثیر مثبت توسط tau از بین می‌رود. این مساله باعث نمی‌شود که سوپراکسیددیسموتاز به عنوان عامل منفی در آلزایمر شناخته شود، بلکه اثر پروتئین tau را در تشدید آسیب اکسیداتیو بیان می‌کند.

مکلیمانز، فارغ التحصیل PhD و دستیار تحقیق، علوم غذایی و تغذیه انسانی و بریجت کلارک، کارشناس تحقیقاتی دانشنامۀ سیکلون تابستان، این مطالعه را منتشر کردند که توسط مجله Antioxidants & Redox Signaling منتشر شده است. علاقه آن‌ها به آنتی‌اکسیدان‌ها که به طور طبیعی در بدن و در غذاها وجود دارد، منجر به بررسی این مساله شد که چگونه SOD1 پیری را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

کلارک گفت: “این مطالعه می‌تواند بیشتر به بررسی نحوه کاهش میزان تغذیه و جلوگیری از تولید عصبی و پیری در مغز مربوط شود. Auriel Willett  استادیار علوم غذایی و تغذیه انسان، که به تحقیق نظارت داشت بیان می‌کند که میزان پروتئین SOD1 و tau در افراد با درجه‌های مختلف بیماری آلزایمر متفاوت است. محققان آزمایش‌های بالینی را بر روی بزرگسالان محدوده سنی 65 تا 90 ساله مبتلا به آلزایمر در زمینه ابتلا به بیماری‌های عصبی، مورد مطالعه قرار دادند. از 287 نفر در این مطالعه، 86 نفر اختلال شناختی داشتند، 135 نفر اختلال خفیف داشتند و 66 نفر مبتلا به بیماری آلزایمر بودند.

مک ليمانس گفت، بسياری از محققان آزمایشات خود را در زمینهSOD1  و مغز بر اساس تحليل مغز پس از مرگ مبتلایان به آلزايمر انجام می‌دهند. طبق همین بررسی‌ها تاثیر SOD1  در آلزایمر و تاثیر بیومارکرها در مغز و مایع مغزی نخاعی در بزرگسالان مشخص شده بود. امروزه تحقیقات بیشتر، نقش پروتئین tau را در توسعه آلزایمر نشان می‌دهد. Willette  گفت: “بیماری ممکن است تا حدی شروع شود یا پیشرفت کند، زیرا آنتی‌اکسیدان‌ها در مغز ما کارآیی خود را هنگام افزایش آسیب اکسیداتیو، افزایش می‌دهند.”

محققان در ایالت آیووا می‌گویند مطالعات بیشتری نیاز است تا تعیین کند آیا افزایش تولید SOD1 احتمالا از طریق رژیم یا دارو ممکن است به پیشرفت بیماری آلزایمر تاثیر داشته باشد یا خیر؟

 

منابع:

McLimans, K.E., Clark, B.E., Plagman, A., Pappas, C., Klinedinst, B., Anantharam, V., Kanthasamy, A. and Willette, A.A., 2019. Is CSF SOD1 a Biomarker of Tau but not Amyloid Induced Neurodegeneration in Alzheimer’s Disease?. Antioxidants and Redox Signaling,

نوشته شده در از

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

بیومارکرهای استرس اکسیداتیو

بیومارکر چیست ؟ ( قسمت اول )

بیومارکرهای سرطان ( قسمت دوم )

 

استرس اکسیداتیو، قسمت سمی اکسیژن و متابولیسم را نشان می‌دهد. استرس اکسیداتیو به عنوان عدم تعادل بین اکسیدان‌ها و آنتی‌اکسیدان‌ها به نفع اکسیدان‌ها شناخته شده که منجر به اختلال در سیگنالینگ مجدد، کنترل چرخه سلولی و آسیب مولکولی می‌شود.

بیومارکرهای استرس اکسیداتیو به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
– گونه‌های فعال اکسیژن ROS
– DNA / RNA، چربی‌ها و پروتئین‌هایی که توسط اکسیداسیون آسیب دیده‌اند
– آنتی‌اکسیدان‌ها

درباره این سه گروه این توضیح را باید افزود که:
– ROS نشان‌دهنده عواملي هستند كه استرس‌اكسيداتيو را تحريك مي كنند و باعث آسیب به اجزاي سلول می‌شوند.
– آسیب DNA / RNA، پراکسیداسیون لیپید و اکسیداسیون / نیترات پروتئین، آسیب‌های ناشی از اکسیداسیون را نشان می‌دهد
– آنتی‌اکسیدان‌ها سیستم‌های مبارزه با استرس اکسیداتیو را نشان می‌دهند

• گونه فعال اکسیژن ROS

گونه فعال اکسیژن، گونه‌های شیمیایی واکنشی هستند که حاوی اکسیژن فعال می‌باشند. آن‌ها عبارتند از پراکسید، سوپراکسید، هیدروکسیل رادیکال، اکسیژن مجزا و آلفا اکسیژن.
با توجه به ماهیت گذار آن‌ها، به راحتی در سلول‌های زنده با استفاده از تست‌های رنگ‌سنجی، مانند DCFDA، اندازه‌گیری می‌شوند. این بیومارکرها قابل اندازه‌گیری در خون، پلاسما، بافت و ادرار هستند.

• آسیب DNA / RNA، پراکسیداسیون لیپید، و اکسیداسیون / نیترات پروتئین

استرس اکسیداتیو را می‌توان به طور غیرمستقیم با اندازه‌گیری سطوح آسیب DNA / RNA، پراکسیداسیون لیپید و اکسیداسیون / نیترات پروتئین، به جای اندازه‌گیری مستقیم گونه‌های فعال اکسیژن، اندازه‌گیری کرد. بیومارکرهای استرس اکسیداتیو پایدارتر از انواع اکسیژن فعال هستند.

آسیب DNA / RNA

انواع مختلفی از آسیب DNA / RNA وجود دارد که می‌تواند به عنوان بیومارکرهای استرس اکسیداتیو اندازه‌گیری شود.  8-hydroxydeoxyguanosine احتمالا به عنوان یکی از رایج ترین بیومارکرهای آسیب DNA برای استرس اکسیداتیو است. تست‌های مکان‌های apurinic / apyrimidinic و آزمون‌های آسیب ناشی از آلدهید می‌تواند به عنوان اندازه‌گیری‌های مستقیم از آسیب DNA استفاده شود که به طور بالقوه مرتبط با استرس اکسیداتیو است.

پراکسیداسیون لیپید

مالون‌دی‌آلدئید MDA یکی از معمول‌ترین شاخص‌های لیپیدی استرس اکسیداتیو است. این ماده از طریق پراکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع تشکیل شده است و معمولا با استفاده از آزمون TBARS اندازه‌گیری می‌شود. تست TBARS به طور کامل برای MDA خاص نیست، همانطور که سایر آلدهید‌ها نیز سیگنال مشابهی را با این تست تولید می‌کنند، با این حال، تست TBARS عموما راحت‌تر از استفاده از HPLC برای اندازه گیری MDA است. آزمون‌های ELISA رقابتی برای MDA نیز در دسترس هستند.
دیگر بیومارکرهای پراکسیداسیون چربی شامل 4-HNA، 8-ایزوپروستان، هیدروپراکسید لیپیدها و LDL اکسید شده است.

اکسیداسیون / نیترات پروتئین

آسیب اکسیداتیو به پروتئین‌ها می‌تواند به شکل کربن لیپتین پروتئین و نیتراسیون پروتئین (3-نیتروتیروزین) باشد. گونه‌های فعال اکسیژن هم‌چنین می‌توانند تولید محصولات پیشرفته گلیکوزیله AGE و پروتئین‌های AOPP را ایجاد کنند. همه این بیومارکرها را می‌توان با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری کرد.

• آنتی‌اکسیدان‌ها

آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و دیگر مولکول‌های ROS، باعث آسیب اکسیداتیو می شوند. سه نوع آنتی‌اکسیدان به عنوان بیومارکر استرس اکسیداتیو وجود دارد: مولکول‌های کوچک، آنزیم‌ها و پروتئین‌ها (مانند آلبومین).
برای اندازه گیری ظرفیت کل‌آنتی اکسیدانی نمونه، از جمله مولکول‌کوچک و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی پروتئین، تعدادی از تست‌ها وجود دارد. یکی از رایج‌ترین تست‌های کلسترول آنتی‌اکسیدانی، تست آنتی‌اکسیدانیTEAC است. تست آنتی‌اکسیدانی رادیکال اکسیژن ORAC یکی دیگر از آزمون‌های معمول استرس اکسیداتیو است که ظرفیت آنتی‌اکسیدان را با اندازه‌گیری توانایی آنتی‌اکسیدان‌ها برای کاهش رنگ فلورسنت توسط ROS اندازه‌گیری می‌کند.
فعالیت آنتی‌اکسیدانی نیز می‌تواند در سطح آنالیت‌های خاص اندازه‌گیری شود. به عنوان مثال با نگاه کردن به سطوح نسبی GSH و GSSG ، سطح آنالیت اندازه‌گیری می‌شود. گلوتاتیون احیا GSH به عنوان مولکولی فراوان در میان آنتی‌اکسیدان‌های درون سلولی در نظر گرفته می‌شود که GSSG را در فرم اکسید شده تشکیل می‌دهد. این واکنش توسط آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز فعال می‌شود.
در غیر این صورت، سطح فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی مانند GST و سوپراکسید‌دیسموتاز می‌تواند در رابطه با سطوح استرس اکسیداتیو اندازه‌گیری شود.

 

منابع:

Valavanidis, A., Vlachogianni, T. and Fiotakis, C., 2009. 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG): a critical biomarker of oxidative stress and carcinogenesis. Journal of environmental science and health Part C, 27(2), pp.120-139.

Nielsen, F., Mikkelsen, B.B., Nielsen, J.B., Andersen, H.R. and Grandjean, P., 1997. Plasma malondialdehyde as biomarker for oxidative stress: reference interval and effects of life-style factors. Clinical chemistry, 43(7), pp.1209-1214.

Lykkesfeldt, J., 2007. Malondialdehyde as biomarker of oxidative damage to lipids caused by smoking. Clinica chimica acta, 380(1-2), pp.50-58.

نوشته شده در از

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.