Barruu qorannoo
Buluu meetiliinii akka farra oksidaantii fi piro-oksidaantiitti: maaltu bu’aa jijjiira?
Laaboraatoriiwwan lama halluu buluu tokko qorachuun bu’aa wal faallessu gabaasan haa jennu. Isa jalqabaa keessatti, mitookondiriyaawwan sammuu adda baafaman caalaatti harganu, ATP dabalataas oomishu. Isa lammaffaa keessatti, qophii wal fakkaatuun haayidiroojiin peeroksaayidii baay’ee caalu gadi lakkisa. Gabaasni lamaan sirrii dha. Marsaa tokko gama lamaan irraa ilaalame ibsu; burjaaja’uunis yeroo dubbistoonni gama tokko akka seenaa guutuutti fudhatan jalqaba.
Dogoggorri maqaan kam molekiyuulichaaf akka malu gaafachuu dha. Akkuma kaartaan xiyyeeffannoowwan baayoloojii seelii isaa haala bal’aa keessatti agarsiisutti, buluun meetiliinii elektiroonota dabarsuuf tajaajila. Halluun oksideeffame elektiroonota fudhatee leucoMB halluu hin qabne ta’a. LeucoMB elektiroonota sana gara biraatti dabarsees deebi’ee buluu ta’a. Wanti ati argitu eenyu elektiroonota akka kennu, eenyu akka fudhatu, fi sirnichi haayidiroojiin peeroksaayidii adeemsa keessatti uumame balleessuu danda’uu isaa irratti hundaa’a. Gaaffiin gaafachuun barbaachisu halluun sun farra oksidaantii ta’uu isaa miti. Haalli jiru dabarsa sanaan maal akka raawwatamu hayyamu isaa ti.
Marsaa amala lamaan uumu
Dukkana keessatti, marsaan bu’uuraa gabaabaa dha. NADH, NADPH, ykn baattota sansalata hargansuu keessaa hallucha elektiroonota fudhachiisuun hir’isu. Halluun hir’ifame sana booda karaalee dorgoman qaba. Elektiroonota gara saayitookroom c dabarsuun yaa’insa elektiroonotaa kompileeksii miidhame bira darbu deeggaruu danda’a; kanaaf yeroo kompileeksiin I ykn III ugguramu hargansuu fi garaagarummaan pooteenshaalii membireenii gartokkoon deebi’anii fooyya’u. Yookaan elektiroonota kallattiin oksijiiniif dabarsuu danda’a; kun bifa buluu deebisee uuma, haayidiroojiin peeroksaayidiis oomisha. Halluun waan deebi’ee uumamuuf, hammi xiqqaan marsaa kana yeroo hedduu irra deebi’uu danda’a; hamma kanaan humna elektiroonota kennuu qabu itti fufiinsaan fayyadamaa, peeroksaayidiis itti fufiinsaan oomishaa deema.
Dameewwan dabalataa lama keemistirii kana guutumaan guutuutti jijjiiru. Kooppperiin ykn ayironiin bilisaa peeroksaayidii tatamsa’uu danda’u sana walnyaatinsa gosa Fenton tiin gara oksidaantota naannoo sana keessatti baay’ee miidhaa geessisanitti jijjiiru. Ifni diimaan damee footookeemikaalaa addaa bana; keessatti halluun anniisaan kaka’e anniisaa gara oksijiiniitti dabarsuun oksijiinii singileetii uuma. Gosni kun ibsa footookeemistirii gosa I fi gosa II keessatti bal’inaan ibsameera. Marsaan reedooksii dukkanaa, miidhaan sibiilotaan cime, fi miidhaan footoodaayinaamikii adeemsa hojii adda addaa sadii dha; hundi isaanii molekiyuulii jalqabaa tokko qofa waliin qabu.
Gabatee haalaa fi bu’aa
Gabateen armaan gadii meeshaa wabii ta’ee tursiifamuu qabu dha. Tarreen tokkoon tokkoon isaa jijjiiramaa tokko, kallattii inni bu’aa itti dhiibu, fi yaalii isa deeggaru agarsiisa. Bu’aan gaariin eegumsa ykn safartuu fooyya’e jechuudha. Bu’aan miidhaa qabu immoo oksidaantii dabalataa, kuusaa caalaatti dhumuu, ykn miidhaa dabalataa jechuudha.
| Haala | Kallattii bu’aa | Waan yaalichi agarsiise |
|---|---|---|
| Cunqina gadi aanaa, 0.1 hanga 1 uM, mitookondiriyaawwan adda baafaman | Fooyya’iinsa baayooenerjeetikii fi peeroksaayidii dabalataa | 0.1 uM fayyadama oksijiinii mitookondiriyaawwan onnee hantuuta fayya qabeessaa fi kan sukkaaraa qabu keessatti fooyyesse; 100 nM hanga 1 uM mitookondiriyaawwan sammuu ugguraman keessatti ATP, garaagarummaa pooteenshaalii membireenii, fi fudhatama kaalshiyemii gartokkoon deebise, gadi lakkifamuun peeroksaayidii immoo haala hunda keessatti dabale |
| Cunqina ol aanaa, 5 uM ol, seelota gilukoosii irraa dhorkaman | Mallattoo oksidaantii miidhaa qabu | Yeroo gilukoosiin hin jirre, seelonni endoteeliyaalii 5 uM olitti qorattuu ROS waliigalaa oksideessanii giluutaataayoonii hir’ifame dhaban; gilukoosii dabaluun lamaan isaanii ittise |
| Sabistireetota kompileeksii I (giluutaameetii fi malaate) | Peeroksaayidii dabalataa | Qorannoowwan mitookondiriyaa sammuu fi onnee lamaan sabistireetota NADH waliin walqabatan fayyadamuun gadi lakkifamuun peeroksaayidii akka dabale argan |
| Suksineetii fi rootenoonii, mitookondiriyaawwan onnee, 0.1 uM | Mala yaalii sana keessatti peeroksaayidii xiqqaa | Qorannoowwan kana keessaa safartuu peeroksaayidii ifatti farra oksidaantii ta’e tokko qofa; mala yaalichaa keessatti rootenooniin akka turee fi tishuun adda ta’e akka fayyadame hubadhu, kanaaf sabistireetiin qofti bu’aa kana hin ibsu |
| Ifa diimaa, 20 uM fi 630 nm | Miidhaa DNA | Dukkana keessatti 20 uM irratti miidhaan DNA mitookondiriyaa hiika qabu hin argamne; cunqinni sun ifa diimaa waliin kutaa qorame hunda miidhe |
| Cunqina dukkanaa baay’ee ol aanaa, 100 uM | Miidhaa DNA filatamaa | Tartiibawwan DNA mitookondiriyaa puuriiniin badhaadhan irratti miidhaa filatamaa; kun mallattoo peeroksaayidii sadarkaa naanomoolaarii irraa jijjiirama guddaa dha |
| Kooppperii ykn ayironii fi NADH, DNA seelii hin qabne | Miidhaawwan oksideessuu | Kooppperiin miidhaa gara tartiiba p53 yeroo baay’ee jijjiiramuutti qajeelche; ayironii EDTA miidhaa bal’aa uume; kataalaazii fi wantoonni sibiilota qabatan karaalee hojii isaanii ugguran; guwaaniiniin oksideeffame dabale |
| Gilukoosii jiru, seelota guutuu | Marsaan saffisus dhiibbaa hir’isuu eegumsa kennu | Gilukoosiin hir’ifama halluu dabale, garuu dhiphina waliigalaa hir’ise; kun NADPH deebisanii haaromsuu farra oksidaantiif karaa pentoosii foosfeetii irraa argamu waliin walsima |
| Seelota askoorbeetiin guutaman | Walmakaa: askoorbeetiin ni dhuma, mallattoon qorattuu ni laafa | Gilukoosiin jiraatus halluun askoorbeetii seelii keessaa suuta suutaan oksideesse, oksideeffamuu qorattuu immoo gartokkoon hir’ise; baasii kana kuusaa ittisaatu kaffale |
| Bineensota rootenooniidhaan dursee qophaa’an, halluun dura kenname | Bu’aa tishuu gaarii | Halluu dursee kennuun, mitookondiriyaawwan adda baafaman keessatti peeroksaayidii dabaluus, miidhaawwan DNA mitookondiriyaa rootenooniin uume sammuu giddugaleessaa hantuutaa keessatti hir’ise |
Ergaan ijoo haala tarreewwan kana keessatti mul’atu dha. Oomishni peeroksaayidii fi eegumsi baayoloojii safartuuwwan adda addaa dha. Wantii tokko yeroo tokkotti safartuu isa jalqabaa irratti bu’aa miidhaa qabu, isa lammaffaa irratti immoo bu’aa gaarii qabaachuu danda’a.
Maaliif hammi wal fakkaatu deebii adda addaa kenna
Cunqinni dandeettii dabarsa elektiroonotaa murteessa malee, bu’aa dhumaa hin murteessu. Qorannoo mitookondiriyaawwan sammuu guutuu irratti godhame keessatti, gadi lakkifamuun peeroksaayidii mitookondiriyaawwan sammuu irraa 50 nM irraa olitti safaramuu danda’uun dabale; miidhaan DNA mitookondiriyaa ifa ta’e immoo dukkana keessatti 100 uM barbaade. Kun mallattoo jalqabaa fi miidhaa jeneetikii gidduutti garaagarummaa dachaa gara kuma lamaa ta’a, garuu daangaa nageenyaa miti. Wanti dhumarratti safaramu, kutaan keessaa qoramu, fi yeroon saaxilamummaa adda adda; kanaaf lakkoofsonni kun qabxiilee sarara tokko irratti argaman osoo hin taane taateewwan adda addaa agarsiisu. Marii deebii hamma irratti hundaa’u garaagarummaa mallattoo gadi aanaa fi miidhaa ol aanaa kana haala hormeesisii bal’aa keessatti ibsa.
Sabistireetiin elektiroononni eessaa akka seenan murteessa. Madda anniisaa NADH waliin walqabatu halluuf humna elektiroonota kennuu baay’ee dhiyeessa; kun karaa biraa faayidaa qabuufis ta’e walnyaatinsa oksijiinii humna qisaasessuuf ni oola. Ibsi yeroo baay’ee caqasamu, suksineetiin hallucha farra oksidaantii, giluutaameetiin immoo piro-oksidaantii taasisa jedhu, ragaan waan jedhu caalaa hiika kenna. Sababiin isaas haalli peeroksaayidii suksineetii qorannoo onnee keessatti fayyadame rootenooniis qaba ture; akkasumas tishuu fi hamma qorannoo sammuu keessatti fayyadame irraa adda ta’e fayyadame. Qorannoon sammuu sun sabistireetii fi haala hargansuu hunda jalatti peeroksaayidiin akka dabale argate.
Ifni adeemsa hojii jijjiira malee, hamma bu’aa qofa miti. Garaagarummaan ifa ta’e qorannoowwan kana keessaa 20 uM dukkana keessatti kutaa DNA mitookondiriyaa irratti jijjiirama safaramuu danda’u tokko illee osoo hin uumin hafuu, 20 uM ifa diimaa jalatti immoo hunda isaanii miidhuu dha. Namni yaalii ifaan godhame kan dukkanaan godhame waliin madaalu kamiyyuu footookeemistirii marsaa reedooksii waliin madaalaa jira.
Sibiilonni oksidaanticha jijjiiru. Sibiilota malee, marsaan halluu dukkanaa peeroksaayidii uuma; molekiyuuliin kun tatamsa’uu danda’a, seelonnis akka mallattootti itti fayyadamu. Kooppperiin ykn ayironiin walnyaatinsaaf argamu yoo jiraate, halluun NADH tiin hir’ifame hir’ifama sibiilaa deeggara; sibiilli hir’ifame sun immoo peeroksaayidii naannoo DNA tiin gara wantoota gosa haayidirooksilii ykn peeroksaayidii kooppperiitti kakaasa. Qorannoon seelii malee NADH fi aayoonota sibiilaa fayyadame halluu jalqabaa tokko irraa miidhaa DNA bakka filatamaa fi bal’aa kan uume akkasitti. Dameen kun barbaachisaa ta’uu isaa kan murteessu halluu qofaa osoo hin taane akkaataa kutaan sun sibiilota itti to’atu dha.
Haalli madda anniisaa seeliin baasii kana kaffaluu danda’uu isaa murteessa. Seelota endoteeliyaalii halluu 2 hanga 20 uM tiif saaxilaman keessatti, gilukoosii balleessuun baasii oksidaantii ifa baase; gilukoosii dhiyeessuun immoo isa balleesse, gilukoosiin hir’ifama halluus kan saffisiisu ta’us. Marsaan saffisaa ittisaaf humna qabu marsaa suuta jedhu kan ittisni isaa dhume caala. Ibsa oksidaantii kamiyyuu kan haala gilukoosii ykn NADPH hin ibsine akka odeeffannoo hin guutamneetti ilaali.
Tishuun meeshaalee hojii murteessa. Seelonni endoteeliyaalii meetaaboolizimii gilukoosiitiin NADPH deebisanii uumu, kuusaalee farra oksidaantii saayitoosoolii keessaas qabu. Mitookondiriyaawwan adda baafaman kana keessaa tokko illee hin qaban. DNA qulqulleeffame adeemsa suphaa illee hin qabu. Bu’aan qophii tokko keessatti argame waa’ee kanneen biroo baay’ee xiqqoo tilmaama; kanaaf barreeffamni deebiiwwan tishuu adda addaa irratti qophaa’u sirnoota kana adda baasee qabachuu qaba.
Safartuun kallattii ittisa itti aansee dhufu miti
Barreeffamoonni hedduun sadarkaalee lama kan yaaliiwwan adda baasanii qaban walitti maku. Sadarkaan tokko oksidaantiin hammam akka uumame gaafata. Inni biraa seeliin akkamitti akka deebii kenne gaafata.
Qorannoowwan peeroksaayidii gosa Amplex sadarkaa jalqabaatti dhihoo jiru; isaan illee yaa’insa qulqulluu gabaasu, jechuunis oomisha irraa balleessamuu fi gara alaatti baasamuu hir’isu. Qorannoon mitookondiriyaa sammuu gama lamaan keessatti jijjiirama arge: peeroksaayidii baay’een uumame, peeroksaayidiin hamma tokkoon yeroo tokkotti dabalame immoo suuta qulqullaa’e. Sana booda oksideeffamuu giluutaataayoonii, fayyadamamee dhumuu askoorbeetii, guwaaniinii oksideeffame, fi miidhaawwan DNA poolimeeraazii ugguran jiru. Tarkaanfiin hundi oksidaantichaa fi safartuu gidduutti adeemsa baayoloojii dabala.
Enzaayimoonni farra oksidaantii Nrf2 tiin to’ataman fi uumamni mitookondiriyaa sadarkaa lammaffaa keessatti argamu. Isaan sagantaalee madaquu dha; peeroksaayidiin xiqqaan yeroo gabaabaaf mul’atu isaan kakaasuu danda’a. Barreessitoonni qorannoo eegumsa mitookondiriyaa sammuu kaka’umsa dhiphina salphaa kanauma yaada dhiyeessaniiru; garuu sansalanni sababaa Nrf2 keessa darbu hojii duraanii irratti akka hundaa’u malee ofii isaaniitiin guutumaan guutuutti akka hin mirkanoofne hubachiisaniiru. Eegumsi pirootiinota haaraa irraa sa’aatiiwwan booda dhufu keemistiriin jalqabaa farra oksidaantii ture jechuu miti. Taatee piro-oksidaantii xiqqaan ittisa guddaa argamsiise jechuudha. Qajeelfamoonni ibsa akkasii dubbisuuf gargaaran, daangaa qorannoowwanii fi garaagarummaa qophii dabalatee, mata duree qajeelfama qorannoo buluu meetiliinii dubbisuu ti.
Maaliif qorannoowwan safartuu wal hin simne
Qorattuun waliigalaa akka daayihayidiroofilooresiin cunqina peeroksaayidii osoo hin taane oksideeffamuu qorattuu bal’aa gabaasa. Keemistirii peerooksideez fi heemii irratti hundaa’a; dabalama peeroksaayidii qorannoon Amplex safartuun isaa sirreeffame qabatu immoo arguu dhabuu danda’a. Qorannoon mitookondiriyaa sammuu peeroksaayidii baay’ee dabale arge, mallattoon suuperooksaayidii walsimu garuu hin turre; kun ibsa farra oksidaantii halluu tokko irratti hundaa’e kamiyyuu caqasuu irratti of eeggannoo barbaachisu agarsiisa. Halluun ifa mul’atu naannoo daangaa kakaasuu fi ifa gadi lakkisuu yeroo baay’ee fayyadamamanitti waan xuuxuuf, walirra bu’iinsi optikaalaa gaaffii to’annoo sirrii dha. Garuu qorannoon of eeggannoo qabu peeroksaayidii hammi isaa beekamuun safartuu isaa sirreesse, yeroo ifaan kakaafamuu hir’isuun mallattoon jijjiirama xiqqoo qofa akka qabu arge, akkasumas eleektiroodii addaatiin peeroksaayidiin suuta akka qulqullaa’u mirkaneesse. Gufuun safartuu waan qorannoon to’annoo itti godhamu qabu dha malee, sababa ofumaan bu’aa ittiin didan miti.
Bu’aan kaalshiyemii barbaachisummaa sirrummaa kana agarsiisa. Qorannoo onnee keessatti halluu yeroo gabaabaaf kennuun, jijjiirama dabarsisummaa membireenii dura hamma kaalshiyemii waliigalaa hin jijjiirre; ta’us qorannoo mitookondiriyaa onnee sukkaara irratti xiyyeeffate keessatti mitookondiriyaawwan sammuu ugguraman keessatti saffisa fudhatama kaalshiyemii fooyyesse. Wanti safaramu adda, sirnoonni adda; wal faallessuun hin jiru.
Tarree sakatta’insaa murtii tokko amanuu dura
Murtii farra oksidaantii ykn piro-oksidaantii kamiyyuu akka gabaasa waa’ee sirna tokkootti fudhadhu; gaaffilee shan gaafadhu. Cunqina hammamii fi kutaa keessaa kami keessatti? Kennaa elektiroonii kamiin, fudhataa elektiroonii dorgomaa kamiinis? Ifa moo dukkana, dheerina dambalii fi hamma saaxilamummaa hammamii irratti? Sibiilota kamtu jira, madda anniisaa fi kuusaalee farra oksidaantii kamtu humna qaba? Qorannoo safartuu kamiin, yaa’insa oksidaantii moo miidhaa moo deebii madaquu safaraa? Deebii tokko qofa jijjiiri; molekiyuuliin sun gabatee keessatti eegumsa kennuu irraa gara miidhaa geessisuutti ce’uu danda’a, wal faallessuun tokko illee osoo hin jiraatin.