Lahatsoratra
Ny manga metilena ho antioksidanta sy pro-oksidanta: inona no manova ny vokatra?
Alao sary an-tsaina hoe laboratoara roa no mitsapa ilay loko manga iray ihany ka mitatitra vokatra mifanohitra. Ao amin'ny voalohany, mihatsara ny fisefoan'ny mitôkôndria natokana avy amin'ny atidoha ary mitombo ny ATP vokariny. Ao amin'ny faharoa, io santionany io ihany dia mamoaka perôksida hidrozenina betsaka lavitra. Samy marina ireo tatitra roa ireo. Tsingerina iray ihany no lazainy, saingy jerena avy amin'ny lafiny roa, ary manomboka ny fisafotofotoana rehefa heverin'ny mpamaky fa ny lafiny iray no tantara manontolo.
Ny fahadisoana dia ny manontany hoe iza amin'ireo anarana ireo no mifanaraka amin'ilay molekiola. Mpampita elektrôna ny manga metilena, araka ny asehon'ny sarintanin'ireo toerana kendreny eo amin'ny biôlôjian'ny sela ao anatin'ny tontolo midadasika kokoa. Mandray elektrôna ilay loko voaoksida ka lasa leucoMB tsy misy loko. Mampita ireo elektrôna ireo amin'ny hafa ny leucoMB ary lasa manga indray. Miankina amin'izay manome ny elektrôna, izay mandray azy, ary ny fahafahan'ilay rafitra manala ny perôksida hidrozenina miforona mandritra izany ny zavatra hitanao. Tsy ny hoe antioksidanta ve ilay loko no fanontaniana tokony hapetraka. Fa ny hoe inona no avelan'ny fepetra misy hataon'io fampitana io.
Ilay tsingerina miteraka ireo endrika roa
Ao anaty haizina, fohy ny tsingerina fototra. Ny NADH, ny NADPH, na ireo mpitatitra ao amin'ny rojo fisefoana no manao reduksiôna an'ilay loko. Manana lalana hivoahana mifaninana avy eo ilay loko voareduka. Afaka mampita elektrôna amin'ny sitôkrôma c izy ka manohana ny fikorianany amin'ny lalana mandingana kompleksa simba; izany no mahatonga ny fisefoana sy ny potansialin'ny fonontselana hiverina amin'ny ampahany rehefa voasakana ny kompleksa I na III. Na afaka mampita elektrôna mivantana amin'ny oksizena izy, ka mamerina ilay endrika manga ary mamokatra perôksida hidrozenina. Satria miverina indray ilay loko, dia afaka mamerina io tsingerina io imbetsaka ny habetsahana kely, ka mandany tsikelikely ireo ekivalenta mpanao reduksiôna ary mamokatra perôksida tsy an-kijanona.
Misy sampana roa fanampiny manova tanteraka ny simia. Ny varahina na vy malalaka dia manova io perôksida afaka miparitaka io ho oksidanta eo an-toerana izay manimba lavitra kokoa, amin'ny alalan'ny fanehoan-kevitra karazana Fenton. Ny hazavana mena kosa dia manokatra sampana fôtôsimika hafa, izay ampitan'ilay loko voaentana angovo amin'ny oksizena ka mamokatra oksizena singlet, endrika simika hazavaina amin'ny antsipiriany ao amin'ny fanazavana ny fôtôsimia karazana I sy karazana II. Mekanisma telo samy hafa ny tsingerina redôksa ao anaty haizina, ny fahasimbana ampitomboin'ny metaly, ary ny fahasimbana fôtôdinamika, na dia molekiola iray ihany aza no iaingan'izy ireo.
Tabilao mampifandray ny fepetra sy ny vokatra
Ilay tabilao eto ambany no fitaovana ilaina hotahirizina. Ny andalana tsirairay dia mampiseho anton-javatra iray miovaova, ny fironana atosiny, ary ny fanandramana manohana izany. Ny hoe miabo dia midika vokatra refesina manondro fiarovana na fihatsarana. Ny hoe manimba dia midika oksidanta betsaka kokoa, tahiry lany kokoa, na fahasimbana bebe kokoa.
| Fepetra | Fironan'ny vokatra | Izay nasehon'ny fanandramana |
|---|---|---|
| Fifantohana ambany, 0.1 hatramin'ny 1 uM, mitôkôndria natokana | Mihatsara ny biôenerjetika sady mitombo ny perôksida | Nanatsara ny fanjifana oksizena tao amin'ny mitôkôndrian'ny fon'ny voalavo salama sy diabêtika ny 0.1 uM; namerina tamin'ny ampahany ny ATP, ny potansialin'ny fonontselana, ary ny fandraisana kalsioma tao amin'ny mitôkôndrian'ny atidoha voasakana ny 100 nM hatramin'ny 1 uM, nefa nitombo ny famoahana perôksida tamin'ny fepetra rehetra |
| Fifantohana ambony kokoa, mihoatra ny 5 uM, sela tsy nomena gliokôzy | Famantarana oksidanta manimba | Nanao oksidasiôna tamin'ny mpamantatra ROS ankapobeny ny sela endôtelialy ary very glutatiôna voareduka rehefa nihoatra ny 5 uM, raha tsy nisy gliokôzy; nisoroka ireo roa ireo ny fanampiana gliokôzy |
| Substrà ho an'ny kompleksa I (glutamata miaraka amin'ny malata) | Perôksida betsaka kokoa | Samy nahita fitomboan'ny famoahana perôksida tamin'ireo substrà mifandray amin'ny NADH ny fikarohana momba ny mitôkôndrian'ny atidoha sy ny fo |
| Soksinata miaraka amin'ny rotenone, mitôkôndrian'ny fo, 0.1 uM | Perôksida kely kokoa tamin'io fomba fanandramana io | Io no fandrefesana perôksida tokana tao amin'ity vondrona ity izay nanondro mazava vokatra antioksidanta; mariho fa nisy rotenone ilay fomba fanandramana ary nampiasa sela avy amin'ny tavy hafa, ka tsy ny substrà irery no manazava izany |
| Hazavana mena, 20 uM miaraka amin'ny 630 nm | Fahasimban'ny DNA | Tsy nisy fahasimban'ny DNA mitôkôndrialy manan-danja tamin'ny 20 uM tao anaty haizina; nanimba ny sombiny rehetra nosedraina io fifantohana io ihany rehefa nampiarahina tamin'ny hazavana mena |
| Fifantohana tena avo ao anaty haizina, 100 uM | Fahasimban'ny DNA voafantina | Fahasimbana voafantina tao amin'ny DNA mitôkôndrialy tamin'ireo filaharana be purina, fiovana lehibe raha oharina amin'ny famantarana perôksida amin'ny fifantohana nanomôlara |
| Varahina na vy miaraka amin'ny NADH, DNA tsy misy sela | Fahasimbana vokatry ny oksidasiôna | Nampifantoka ny fahasimbana tamin'ny filaharana iray mora iharan'ny fiovana ao amin'ny p53 ny varahina; niteraka fahasimbana miely ny vy EDTA; nanakana ireo lalana tsirairay ireo ny katalazy sy ny akora mamatotra metaly; nitombo ny goanina voaoksida |
| Misy gliokôzy, sela tsy simba | Fifehezana miaro na dia mihafaingana aza ny tsingerina | Nampitombo ny reduksiônan'ilay loko ny gliokôzy nefa nampihena ny adin-tsaina sisa tavela, mifanaraka amin'ny famatsian'ny lalan'ny pentôzy fôsfata NADPH ho an'ny fanodinana indray ny antioksidanta |
| Sela nampidirana askôrbata betsaka | Mifangaro: lany ny askôrbata, voafehy ny famantarana avy amin'ny mpamantatra | Nanao oksidasiôna tsikelikely tamin'ny askôrbata tao anaty sela ilay loko na dia nisy gliokôzy aza, sady nanakana tamin'ny ampahany ny oksidasiônan'ny mpamantatra; ny tahiry fiarovana no nizaka ny fandaniana |
| Biby nanaovana fanandramana tamin'ny rotenone, ilay loko no nomena voalohany | Vokatra miabo eo amin'ny tavy | Nampihena ny fahasimban'ny DNA mitôkôndrialy nateraky ny rotenone tao amin'ny atidoha afovoan'ny totozy ny fanomezana ilay loko mialoha, na dia nampitombo ny perôksida tao amin'ny mitôkôndria natokana aza |
Ny lamina hita manerana ireo andalana no tena hevitra. Lafiny roa misaraka ny famokarana perôksida sy ny fiarovana biôlôjika. Mety hahazo vokatra manimba amin'ny voalohany ny fandraisana fepetra iray, nefa hahazo vokatra miabo amin'ny faharoa amin'izay fotoana izay ihany.
Nahoana ny fatra iray ihany no manome valiny samy hafa
Ny fifantohana no mamaritra ny fahafahana mampita elektrôna, fa tsy ny fiafaran'izany. Nitombo ka azo tsikaritra nanomboka tamin'ny 50 nM no ho miakatra ny famoahana perôksida avy amin'ny mitôkôndrian'ny atidoha tao amin'ny fikarohana momba ny mitôkôndrian'ny atidoha tsy simba, fa nilaina kosa ny 100 uM tao anaty haizina vao nisy fahasimbana mazava tamin'ny DNA mitôkôndrialy. Elanelana manodidina ny roa arivo heny izany eo amin'ny famantarana voalohany sy ny fahapoizinana manimba ny fototarazo, saingy tsy elanelana manome antoka ny fiarovana izany. Tsy mitovy ny vokatra farany refesina, ny faritra ao anaty sela, ary ny faharetan'ny fampiharana, ka manamarika tranga samy hafa ireo isa ireo fa tsy teboka eo amin'ny fiolahana iray. Ny famakafakana ny fifandraisan'ny fatra sy ny valiny dia mametraka io karazana elanelana eo amin'ny famantarana ambany sy ny fahasimbana avo io ao anatin'ny tontolo midadasika kokoa momba ny hôrmezy.
Ny substrà no mamaritra izay idiran'ny elektrôna. Ny akora mamatsy angovo mifandray amin'ny NADH dia manome ekivalenta mpanao reduksiôna betsaka ho an'ilay loko, na ho an'ilay lalana mandingana mahasoa izany na ho an'ilay fanehoan-kevitra amin'ny oksizena izay mandany foana. Mihoatra noho izay tohanan'ny angona ny famintinana matetika tononina hoe ny soksinata no mahatonga ilay loko ho antioksidanta fa ny glutamata no mahatonga azy ho pro-oksidanta. Satria ilay fepetra nampiasana soksinata handrefesana perôksida tamin'ny fikarohana momba ny fo dia nisy rotenone koa, ary nampiasa tavy sy fatra hafa noho ilay fikarohana momba ny atidoha izay nahita fitomboan'ny perôksida tamin'ny substrà sy ny toetry ny fisefoana rehetra.
Manova ny mekanisma ny hazavana, fa tsy ny haben'ny vokatra fotsiny. Ny fampitahana mazava indrindra ato amin'ity vondrona ity dia ny 20 uM tao anaty haizina izay tsy niteraka fiovana azo tsikaritra tamin'ny sombin'ny DNA mitôkôndrialy, sy ny 20 uM teo ambanin'ny hazavana mena izay nanimba azy rehetra. Izay mampitaha fanandramana nahazo hazavana sy fanandramana tao anaty haizina dia mampitaha fôtôsimia sy tsingerina redôksa.
Manova ny oksidanta ny metaly. Raha tsy misy metaly, dia mamokatra perôksida ny tsingerin'ilay loko ao anaty haizina; molekiola afaka miparitaka izy io ary ampiasain'ny sela ho famantarana koa. Raha misy varahina na vy azo ampiasaina kosa, dia manohana ny reduksiônan'ny metaly ilay loko voaredukan'ny NADH, ary ilay metaly voareduka dia mampihetsika ny perôksida ka mamadika azy ho endrika karazana hidrôksila na perôksidan'ny varahina eo akaikin'ny DNA. Izany no nahatonga ny fanandramana tsy misy sela nampiasa NADH sy iôna metaly hiteraka fahasimban'ny DNA voafantina amin'ny toerana mora iharan'ny fiovana sy fahasimbana miely, avy amin'ilay loko niaingana iray ihany. Ny fomba fitantanana ny metaly ao amin'ilay faritra, fa tsy ilay loko irery, no mamaritra raha manan-danja io sampana io.
Ny fisian'ny akora mamatsy angovo no mamaritra raha afaka mizaka ny fandaniana ny sela. Tao amin'ny sela endôtelialy nampiharana ilay loko tamin'ny 2 hatramin'ny 20 uM, ny fanesorana gliokôzy dia nampiharihary ny voka-dratsin'ny oksidanta, fa ny famatsiana gliokôzy kosa dia nanafoana izany, na dia nanafaingana ny reduksiônan'ilay loko aza ny gliokôzy. Tsara kokoa ny tsingerina haingana miaraka amin'ny fiarovana manana famatsiana noho ny tsingerina miadana miaraka amin'ny fiarovana tsy manana tahiry. Hevero ho tsy feno izay filazana momba ny oksidanta tsy milaza ny satan'ny gliokôzy na NADPH.
Ny tavy no mamaritra ny fitaovana biôlôjika misy. Mamerina mamokatra NADPH amin'ny alalan'ny metabôlismen'ny gliokôzy ny sela endôtelialy ary manana tahiry antioksidanta ao amin'ny sitôzôly. Tsy manana izany rehetra izany ny mitôkôndria natokana. Na rafitra fanamboarana fahasimbana aza tsy ananan'ny DNA voadio. Kely ny zavatra azon'ny vokatra amin'ny santionany iray ambara mialoha momba ireo hafa, ka izany no antony tsy maintsy hanavahana ireo rafitra ireo ao amin'ilay lahatsoratra kasaina momba ny valiny manokana isaky ny tavy.
Tsy mitovy ny fandrefesana mivantana sy ny fiarovana miseho aty aoriana
Lahatsoratra maro no mampifangaro ambaratonga roa izay avahan'ny fanandramana. Ny iray dia manontany hoe ohatrinona ny oksidanta niseho. Ny iray kosa dia manontany hoe ahoana no namalian'ny sela izany.
Ny fitsapana perôksida karazana Amplex no akaiky indrindra an'ilay ambaratonga voalohany, nefa na izy ireo aza dia mitatitra ny fikorianana sisa tavela, izany hoe ny famokarana esorina ny fandravana sy ny famoahana any ivelany. Hitan'ny fikarohana momba ny mitôkôndrian'ny atidoha fa niova ny andaniny roa: nitombo ny perôksida niforona ary nihena ny hafainganam-panalana perôksida nampiana indray mandeha. Any amin'ny dingana manaraka kokoa no misy ny oksidasiônan'ny glutatiôna, ny fandaniana askôrbata, ny goanina voaoksida, ary ny fahasimban'ny DNA manakana ny pôlimerazy. Ny dingana tsirairay dia manampy fizotry ny biôlôjia eo anelanelan'ny oksidanta sy ny vokatra refesina.
Ao amin'ny ambaratonga faharoa kosa no misy ireo anzima antioksidanta entanin'ny Nrf2 sy ny famoronana mitôkôndria vaovao. Fandaharan'asa fampifanarahana ireo, izay mety hatomboky ny fiakaran'ny perôksida kely sy vetivety. Ary ireo mpanoratra ny fikarohana momba ny fiarovana ny mitôkôndrian'ny atidoha dia manolotra io fanombohana avy amin'ny adin-tsaina malefaka io indrindra, sady manamarika fa ny rojo antony sy vokany mandalo amin'ny Nrf2 dia mifototra amin'ny fikarohana teo aloha fa tsy amin'ny porofo feno avy amin'izy ireo manokana. Ny fiarovana tonga ora maromaro aty aoriana amin'ny alalan'ny prôteinina vaovao dia tsy midika fa antioksidanta ilay simia nanomboka izany. Midika izany fa tranga pro-oksidanta kely no nahazoana fiarovana lehibe kokoa. Ny toromarika hisorohana ny fandikana diso ireo filazana ireo, anisan'izany ny fetran'ny fitsapana sy ny fahasamihafan'ny santionany, no resahin'ny torolalana amin'ny famakiana fikarohana momba ny manga metilena.
Nahoana no tsy mifanaraka ny fitsapana samihafa
Ny mpamantatra ankapobeny toy ny dihidrofluoreseina dia mitatitra oksidasiôna amin'ilay mpamantatra amin'ny ankapobeny, fa tsy fifantohan'ny perôksida. Miankina amin'ny simian'ny perôksidazy sy ny hema izany, ary mety tsy hahita fitomboan'ny perôksida izay hitan'ny fitsapana Amplex voakalibra. Nahita perôksida nitombo be tsy narahin'ny famantarana superôksida mifanaraka amin'izany ny fikarohana momba ny mitôkôndrian'ny atidoha. Fampitandremana izany amin'ny fitanisana filazana antioksidanta iray monja mifototra amin'ny loko. Ara-drariny ny manontany momba ny fanelingelenana ôptika ho fanaraha-maso, satria mitroka hazavana hita maso manakaiky ireo elanelam-pahazavana fampientanana sy famoahana fampiasa matetika ilay loko. Saingy ilay fikarohana natao tamim-pitandremana dia nanao kalibrasiôna tamin'ny perôksida fantatra habetsahana, nampihena ny fotoana nahazoana hazavana fampientanana nefa kely ihany ny fiovan'ny famantarana, ary nanamarina tamin'ny elektrôda misaraka fa nihena ny hafainganam-panalana perôksida. Ny fanelingelenana dia zavatra tokony hozahana amin'ny fanaraha-maso, fa tsy antony handavana avy hatrany.
Mampiseho io filàna fahamarinan-tsipiriany io ihany koa ny vokatra momba ny kalsioma. Tsy nanova ny fitambaran'ny kalsioma voatahiry talohan'ny tetezamita ho amin'ny fahafahan'ny fonontselana mampita akora ny fampiharana vetivety ilay loko tamin'ny fikarohana momba ny fo. Nefa nanatsara ny hafainganam-pandraisana kalsioma tao amin'ny mitôkôndrian'ny atidoha voasakana izy tao amin'ny fikarohana momba ny mitôkôndrian'ny fo nifantoka tamin'ny diabeta. Vokatra farany refesina samy hafa, rafitra samy hafa, ka tsy misy fifanoherana.
Lisitra hojerena alohan'ny hitokisana amin'ny fehin-kevitra
Raiso ho tatitra momba ny rafitra iray ny fehin-kevitra rehetra milaza hoe antioksidanta na pro-oksidanta, ary mametraha fanontaniana dimy. Amin'ny fifantohana manao ahoana, ary ao amin'ny faritra inona. Miaraka amin'ny mpanome elektrôna iza sy ny mpandray mifaninana iza. Nahazo hazavana sa tao anaty haizina, ary tamin'ny halavan'ny onja sy fatra manao ahoana. Metaly inona no azo ampiasaina, ary tahiry akora mamatsy angovo sy antioksidanta inona no voavatsy. Ary fitsapana inona no nampiasaina, nandrefy ny fikorianan'ny oksidanta ve, ny fahasimbana ve, sa ny valin'ny fampifanarahana. Ovay ny valiny iray monja, dia afaka mifindra ao anatin'ilay tabilao avy amin'ny fiarovana ho amin'ny fahasimbana ilay molekiola iray ihany, tsy misy fifanoherana velively.