Oksidatīvais stress ir mazāk kaitīgs, nekā gaidīts?
Oksidatīvais stress tiek uzskatīts par vienu no daudzu patoloģisku procesu cēloņiem un ir saistīts arī ar novecošanas pazīmēm. Vācijas Vēža pētniecības centra zinātniekiem pirmo reizi izdevās tieši novērot oksidatīvās izmaiņas dzīvā organismā. Viņu rezultāti, kas iegūti ar augļu mušām, rada šaubas par pašreizējo tēžu pamatotību: pētnieki neatrada pierādījumus, ka dzīves ilgumu ierobežo kaitīgu oksidētāju veidošanās.
Tiek uzskatīts, ka artēriju sacietēšana un koronārā sirds slimība, neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Parkinsona un Alcheimera slimība, vēzis vai pat pati novecošanās ir izraisījusi vai paātrina oksidatīvais stress. Oksidatīvais stress rodas šūnās vai audos, ja ir tā saukto reaktīvo skābekļa savienojumu pārpalikums. "Tomēr līdz šim neviens nav spējis tieši izsekot oksidatīvajām izmaiņām vai pat to saistību ar patoloģiskiem procesiem dzīvā organismā," saka asociētais profesors Dr. Tobiass Diks no Vācijas Vēža pētniecības centra. "Tikai salīdzinoši nespecifiski vai netieši pierādījumi bija iespējami par to, kuri oksidatīvie procesi patiesībā notiek neskartā organismā."
Tobiasam Dikam un viņa kolēģiem tagad pirmo reizi izdevies novērot šos procesus dzīvā dzīvniekā. Kopā ar Dr. Aurelio Teleman (arī DKFZ) viņi augļu mušu genomā ieviesa biosensoru gēnus. Biosensori ir specifiski dažādiem oksidētājiem un izmanto gaismas signālu, lai norādītu katras atsevišķas šūnas oksidatīvo stāvokli – reāllaikā, visā organismā un visa mūža garumā.
Pētnieki jau atklāja mušu kāpuriem, ka oksidētāji dažādos audu veidos veidojas ļoti nevienmērīgi. Asins šūnas savās enerģijas rūpnīcās, mitohondrijās, ražo ievērojami vairāk oksidantu nekā, piemēram, zarnu vai muskuļu šūnas. Kāpuru uzvedība atspoguļojas arī oksidantu veidošanā atsevišķos audos – pētnieki pēc taukaudu oksidatīvā stāvokļa spēja atšķirt, vai kāpuri ēd vai pārvietojas.
Līdz šim daudzi zinātnieki ir pieņēmuši, ka novecošana izraisa vispārēju oksidantu palielināšanos visā organismā. Tomēr tieši to nevarēja apstiprināt DKFZ pētnieki, kad viņi sekoja pieaugušiem dzīvniekiem visā to dzīves laikā: pārsteidzoši, ka no vecuma atkarīgs oksidētāju pieaugums tika konstatēts gandrīz tikai mušas zarnās. Salīdzinot mušas ar dažādu dzīves ilgumu, pētnieki arī atklāja, ka oksidantu uzkrāšanās zarnu audos faktiski paātrinājās, palielinoties mūža ilgumam. Tāpēc pētnieki neatrada atbalstu bieži izteiktajam pieņēmumam, ka organisma dzīves ilgumu ierobežo kaitīgu oksidētāju veidošanās.
Lai gan plaši pētījumi līdz šim nav snieguši nekādus pierādījumus, antioksidanti bieži tiek reklamēti kā aizsardzība pret oksidatīvo stresu un tādējādi arī kā veselību veicinoši līdzekļi. Diks un kolēģi baroja savas mušas ar N-acetilcisteīnu (NAC) — vielu, kurai, domājams, piemīt antioksidanta iedarbība, un daži zinātnieki uzskata, ka tā var pasargāt organismu no it kā bīstamiem oksidantiem. Interesanti, ka nebija pierādījumu par oksidētāju samazināšanos ar NAC barotajās mušās. Gluži pretēji, pētniekiem par pārsteigumu NAC lika dažādu audu enerģijas rūpnīcām ražot ievērojami vairāk oksidētāju.
“Daudz no tā, ko novērojām uz mušām ar biosensoru palīdzību, mūs pārsteidza. Acīmredzot daudzus rezultātus, kas iegūti no izolētām šūnām, nevar vienkārši pārnest uz situāciju dzīvā organismā,” rezumē Tobiass Diks. "NAC piemērs arī parāda, ka pašlaik mēs nevaram farmakoloģiski prognozējami ietekmēt oksidatīvos procesus dzīvos organismos." Viņš piebilst: "Protams, rezultātus nevar vienkārši ekstrapolēt no mušām uz cilvēkiem. Mūsu nākamais mērķis ir izmantot biosensorus, lai novērotu oksidatīvos procesus zīdītājiem, īpaši iekaisuma reakcijās un audzēju attīstībā."
Avots:
Simone C Albrecht, Ana Gomes Barata, Jörg Großhans, Aurelio A Teleman un Tobias P Dick: ūdeņraža peroksīda un oksidētā glutationa kartēšana in vivo atklāj redoksu homeostāzes ķīmisko un reģionālo specifiku. Šūnu metabolisms 2011, DOI:10.1016/j.cmet.2011.10.010.
Avots: Heidelberga [ dffz ]
