مقاله
میتیلین بلو د انټياکسیدنټ او پرواکسیدنټ په توګه: څه شی پایله بدلوي؟
فرض کړئ دوه لابراتوارونه هماغه شین رنګ ازمويي او متضادې پایلې راپوروي. په لومړي کې، له مغز څخه جلا شوي میتوکندریا ښه تنفس کوي او ډېر ATP جوړوي. په دویم کې، هماغه چمتو شوې نمونه ډېر زیات هایدروجن پراکسایډ خوشې کوي. دواړه راپورونه سم دي. دوی هماغه دوره له دوو خواوو بیانوي، او ګډوډي هغه وخت پیلېږي چې لوستونکي یوه خوا ټوله کیسه وبولي.
تېروتنه دا ده چې وپوښتل شي کوم نوم دې مالیکول ته مناسب دی. میتیلین بلو د الکترونونو د لېږد واسطه ده، لکه څنګه چې د حجروي بیولوژۍ د هدفونو نقشه یې په پراخ چوکاټ کې ښيي. اکسید شوی رنګ الکترونونه مني او په بېرنګ leucoMB بدلېږي. LeucoMB دا الکترونونه بل لوري ته سپاري او بیا شین کېږي. هغه څه چې تاسو یې وینئ، په دې پورې تړلي دي چې څوک الکترونونه ورکوي، څوک یې اخلي، او ایا سیستم کولای شي په دې بهیر کې جوړ شوی هایدروجن پراکسایډ له منځه یوسي. د پوښتنې وړ خبره هېڅکله دا نه ده چې رنګ انټياکسیدنټ دی که نه. خبره دا ده چې شرایط دې لېږدوونکې واسطې ته د څه کولو اجازه ورکوي.
هغه دوره چې دواړه مخونه رامنځته کوي
په تیاره کې، اصلي دوره لنډه ده. NADH، NADPH، یا د تنفسي ځنځیر لېږدوونکي رنګ احیا کوي. احیا شوی رنګ بیا څو سیالې لارې لري. دا کولای شي الکترونونه سایتوکروم c ته ولېږدوي او د زیانمن شوي کمپلېکس شاوخوا د جریان ملاتړ وکړي؛ له همدې امله، د کمپلېکس I یا III د بندېدو پر مهال تنفس او د غشا برېښنايي پوتنسیال تر یوه حده بېرته ښه کېږي. یا کولای شي الکترونونه نېغ اکسیجن ته وسپاري، چې شین شکل بیا جوړوي او هایدروجن پراکسایډ تولیدوي. ځکه چې رنګ بېرته جوړېږي، لږه اندازه یې کولای شي دا دوره ډېر ځله تکرار کړي، په پرلهپسې ډول د احیا معادلونه مصرف او پراکسایډ تولید کړي.
دوه نورې څانګې کیمیا په بشپړه توګه بدلوي. ازاد مس یا اوسپنه د فینټن ډوله تعاملونو له لارې دا د خپرېدو وړ پراکسایډ په ډېر زیانرسوونکو سیمهییزو اکسیدنټونو بدلوي. سره رڼا یوه جلا فوتوکیمیاوي څانګه پرانیزي چې پکې تحریک شوی رنګ اکسیجن ته انرژي لېږدوي او سنګلېټ اکسیجن جوړوي؛ دا ډول اکسیجن په د I او II ډول فوتوکیمیا په تشریح کې په تفصیل بیان شوی دی. په تیاره کې د اکسیدېشن او احیا دوره، د فلزاتو له خوا زیات شوی زیان، او فوتوډینامیک زیان درې بېلابېل میکانیزمونه دي چې یوازې یو ګډ پیلنی مالیکول لري.
د شرایطو او پایلو جدول
لاندې جدول د ساتلو وړ اصلي مرجع ده. هر قطار یو متغیر، هغه لوری چې پایله ورټېل وهي، او تر شا یې تجربه ښيي. مثبت د ساتنې یا ښه شوې اندازه شوې پایلې معنا لري. نامطلوب د ډېر اکسیدنټ، ډېرې کمېدنې یا ډېر زیان معنا لري.
| شرط | د پایلې لوری | تجربې څه وښودل |
|---|---|---|
| ټیټ غلظت، له 0.1 تر 1 uM، جلا شوي میتوکندریا | مثبت حیاتي انرژيتولید او ورسره لوړ پراکسایډ | 0.1 uM د روغو او شکر لرونکو موږکانو د زړه په میتوکندریا کې د اکسیجن مصرف ښه کړ؛ له 100 nM تر 1 uM پورې د مغز په هغو میتوکندریا کې چې فعالیت یې بند شوی و، ATP، د غشا پوتنسیال او د کلسیم جذب تر یوه حده بېرته ښه کړل، خو د پراکسایډ خوشې کېدل په هر حالت کې زیات شول |
| لوړ غلظت، له 5 uM پورته، له ګلوکوز څخه محرومې حجرې | نامطلوب اکسیدنټ سیګنال | کله چې ګلوکوز نه و، له 5 uM پورته غلظت کې اندوتیلي حجرو د ROS یوه عمومي ازمویښتي ماده اکسید کړه او احیا شوی ګلوټاتیون یې له لاسه ورکړ؛ د ګلوکوز زیاتولو د دواړو مخه ونیوله |
| د کمپلېکس I سبسټرېټونه (ګلوټامیټ له مالېټ سره) | ډېر پراکسایډ | د مغز او زړه د میتوکندریا دواړو څېړنو له NADH سره تړلو سبسټرېټونو سره د پراکسایډ د خوشې کېدو زیاتوالی وموند |
| سکسینېټ له روټینون سره، د زړه میتوکندریا، 0.1 uM | په دې پروتوکول کې لږ پراکسایډ | په دې ټولګه کې د پراکسایډ یوازینۍ څرګنده انټياکسیدنټ پایله؛ پام وکړئ چې پروتوکول روټینون او بل نسج هم درلود، نو یوازې سبسټرېټ یې نه شي تشریح کولای |
| سره رڼا، 20 uM له 630 nm سره | DNA ته نامطلوب زیان | په تیاره کې په 20 uM غلظت د میتوکندریايي DNA د پام وړ زیانونه نه وو؛ هماغه غلظت له سرې رڼا سره هره ازمویل شوې ټوټه زیانمنه کړه |
| په تیاره کې ډېر لوړ غلظت، 100 uM | DNA ته نامطلوب انتخابي زیان | په پورینبډایه لړیو کې د میتوکندریايي DNA انتخابي زیانونه، چې د نانومولر پراکسایډ له سیګنال څخه یو لوی پړاويز بدلون دی |
| مس یا اوسپنه له NADH سره، له حجرو بهر DNA | نامطلوب اکسیداتي زیانونه | مس زیان د p53 یوې ډېرې حساسې لړۍ ته متمرکز کړ؛ اوسپنې EDTA پراخ زیان رامنځته کړ؛ کاتالېز او د فلزاتو تړونکو موادو اړوندې لارې بندې کړې؛ اکسید شوی ګوانین زیات شو |
| د ګلوکوز شتون، بشپړې حجرې | د چټکې دورې سربېره د فشار ساتندویه مهار | ګلوکوز د رنګ احیا زیاته کړه، خو خالص فشار یې کم کړ؛ دا د انټياکسیدنټونو د بیا فعالولو لپاره د پینټوز فاسفېټ له لارې د NADPH له برابرولو سره سمون لري |
| په اسکوربېټ سمبالې حجرې | ګډه پایله: اسکوربېټ مصرف شو، د ازمویښتي مادې سیګنال مهار شو | رنګ په تدریجي ډول د حجرې دننه اسکوربېټ اکسید کړ، ان د ګلوکوز په شتون کې، خو د ازمویښتي مادې اکسیدېشن یې تر یوه حده کم کړ؛ لګښت دفاعي زېرمې ورکړ |
| له مخکې په روټینون درملنه شوي ژوي، رنګ لومړی ورکړل شوی | په نسج کې مثبته پایله | په رنګ مخکینۍ درملنې د موږک د منځني مغز په میتوکندریايي DNA کې د روټینون له امله رامنځته شوي زیانونه کم کړل، سره له دې چې په جلا شوو میتوکندریا کې یې پراکسایډ زیات کړ |
د قطارونو ترمنځ بڼه اصلي ټکی دی. د پراکسایډ تولید او بیولوژیکي ساتنه جلا اړخونه دي. یوه درملنه کولای شي په یو وخت کې په لومړي اړخ کې نامطلوبه او په دویم کې مثبته پایله ولري.
ولې هماغه اندازه بېلابېل ځوابونه ورکوي
غلظت د لېږد ظرفیت ټاکي، نه برخلیک. په د مغز د بشپړو میتوکندریا په څېړنه کې له 50 nM پورته د مغز له میتوکندریا څخه د پراکسایډ خوشې کېدل د اندازه کولو وړ زیات شول، خو د میتوکندریايي DNA څرګند زیان په تیاره کې 100 uM ته اړتیا لرله. دا د لومړي سیګنال او جیني زیان ترمنځ نږدې دوه زره برابره واټن دی، خو د خوندیتوب حد نه دی. د اندازه کولو پایټکي، حجروي برخې او د تماس وختونه توپیر لري، نو دا شمېرې د یوې منحني ټکي نه، بلکې بېلابېلې پدیدې ښيي. د اندازې او غبرګون بحث د کم سیګنال او ډېر زیان دا ډول واټن د هورمېسیس په پراخ چوکاټ کې ځایوي.
سبسټرېټ ټاکي چې الکترونونه له کومه ننوځي. له NADH سره تړلي سونګ مواد رنګ ته د ګټورې بدیلې لارې او د اکسیجن له بېګټې تعامل دواړو لپاره ډېر احیايي معادلونه ورکوي. هغه ډېر نقلېدونکی لنډیز چې سکسینېټ رنګ انټياکسیدنټ کوي او ګلوټامیټ یې پرواکسیدنټ کوي، له معلوماتو څخه تر حده زیات تعبیر اخلي؛ ځکه د زړه په څېړنه کې د سکسینېټ د پراکسایډ شرط روټینون هم درلود او نسج او اندازه یې د مغز له هغې څېړنې سره توپیر درلود چې د هر سبسټرېټ او تنفسي حالت لاندې یې لوړ پراکسایډ وموند.
رڼا یوازې شدت نه، بلکې میکانیزم بدلوي. په دې ټولګه کې تر ټولو څرګند توپیر دا دی چې په تیاره کې 20 uM د میتوکندریايي DNA په ټوټو کې هېڅ د موندلو وړ بدلون نه رامنځته کوي، خو هماغه 20 uM د سرې رڼا لاندې ټولې ټوټې زیانمنوي. څوک چې په رڼا کې شوې تجربه له تیارې تجربې سره پرتله کوي، په حقیقت کې فوتوکیمیا د اکسیدېشن او احیا له دورې سره پرتله کوي.
فلزات اکسیدنټ بدلوي. له فلزاتو پرته، د رنګ تیاره دوره پراکسایډ جوړوي؛ دا د خپرېدو وړ مالیکول دی چې حجرې یې د سیګنال په توګه هم کاروي. کله چې د لاسرسي وړ مس یا اوسپنه موجود وي، د NADH له خوا احیا شوی رنګ د فلز احیا ته زمینه برابروي، او احیا شوی فلز د DNA ترڅنګ پراکسایډ په هایدروکسیل ډوله یا د مس پراکسایډ ډولونو بدلوي او فعالوي یې. په همدې ډول له حجرو بهر د NADH او فلزي ایونونو څېړنې له هماغه پیلني رنګ څخه د DNA په حساسو سیمو کې انتخابي او هم پراخ زیان رامنځته کړ. په اړونده برخه کې د فلزاتو تنظیم، نه یوازې رنګ، ټاکي چې دا څانګه اهمیت لري که نه.
د سونګ وضعیت ټاکي چې حجره لګښت ورکولای شي که نه. په هغو اندوتیلي حجرو کې چې له 2 تر 20 uM رنګ سره مخ شوې وې، د ګلوکوز لرې کولو اکسیدنټ لګښت څرګند کړ، خو د ګلوکوز برابرولو هغه له منځه یووړ، سره له دې چې ګلوکوز د رنګ احیا هم چټکه کړه. له اکمال شوو دفاعي زېرمو سره چټکه دوره، له تشو دفاعي زېرمو سره تر ورو دورې غوره ده. هره اکسیدنټ ادعا چې د ګلوکوز یا NADPH وضعیت نه یادوي، نیمګړې وګڼئ.
نسج اړوندې وسیلې ټاکي. اندوتیلي حجرې د ګلوکوز د میتابولیزم له لارې NADPH بېرته جوړوي او په سایتوسول کې د انټياکسیدنټونو زېرمې لري. جلا شوي میتوکندریا له دې څخه هېڅ نه لري. پاک شوی DNA ان د ترمیم سیستم هم نه لري. په یوه چمتو شوې نمونه کې پایله د نورو په اړه لږ څه اټکلولای شي؛ له همدې امله، د نسج ځانګړو غبرګونونو په اړه پلان شوې لیکنه باید دا سیستمونه جلا وساتي.
مستقیمه اندازه کول د وروسته دفاعي غبرګون معنا نه لري
ډېرې لیکنې هغه دوه کچې سره ګډوي چې تجربې یې جلا ساتي. یوه کچه پوښتي چې څومره اکسیدنټ څرګند شو. بله پوښتي چې حجرې څنګه ځواب ورکړ.
د Amplex ډوله پراکسایډ ازموینې لومړۍ کچې ته تر ټولو نږدې دي، او ان هغوی هم خالص جریان راپوروي، یعنې تولید منفي له منځه وړل منفي بهر ته ایستل. د مغز د میتوکندریا څېړنې په دواړو خواوو کې بدلون وموند: ډېر پراکسایډ جوړ شو او د ورزیاتې شوې پراکسایډ اندازې پاکول ورو شول. په ورپسې پړاوونو کې د ګلوټاتیون اکسیدېشن، د اسکوربېټ مصرف، اکسید شوی ګوانین او د DNA هغه زیانونه راځي چې پولیمراز بندوي. هر پړاو د اکسیدنټ او اندازه شوې پایلې ترمنځ نور بیولوژیکي بهیرونه زیاتوي.
د Nrf2 له خوا هڅول شوي انټياکسیدنټ انزایمونه او د میتوکندریا جوړېدل په دویمه کچه کې دي. دا تطابقي پروګرامونه دي چې د پراکسایډ یو سپک لنډمهاله زیاتوالی یې فعالولای شي، او د مغز د میتوکندریا د ساتنې د څېړنې لیکوالان همدا د سپک فشار محرک وړاندیز کوي، خو یادونه کوي چې د Nrf2 له لارې سببي ځنځیر پر پخوانیو څېړنو ولاړ دی، نه د دوی پر خپلې بشپړې اثباتي تجربې. هغه ساتنه چې څو ساعته وروسته د نویو پروټینونو له لارې راځي، دا معنا نه لري چې پیلوونکې کیمیا انټياکسیدنټ وه. معنا یې دا ده چې یوې کوچنۍ پرواکسیدنټ پېښې لوی دفاعي غبرګون برابر کړ. د داسې ادعاوو د لوستلو احتیاطي اصول، د ازموینو د محدودیتونو او د چمتو شوو نمونو د توپیرونو په ګډون، د میتیلین بلو د څېړنو د لوستلو د لارښود موضوع ده.
ولې ازموینې له یو بل سره اختلاف لري
یوه عمومي ازمویښتي ماده لکه ډایهایدروفلورېسین د مادې پراخ اکسیدېشن راپوروي، نه د پراکسایډ غلظت. دا د پراکسیدېز او هیم په کیمیا پورې تړلې ده او ښايي د پراکسایډ هغه زیاتوالی ونه ښيي چې یوه کالیبره شوې Amplex ازموینه یې معلوموي. د مغز د میتوکندریا څېړنې په پراکسایډ کې څرګند زیاتوالی ولید، خو ورسره برابر سوپراکسایډ سیګنال نه و؛ دا خبرداری دی چې یوازې د یوې رنګمحورې ازموینې پر بنسټ انټياکسیدنټ ادعا نقل نه شي. د نوري ساحو تداخل د کنټرول یوه پر ځای پوښتنه ده، ځکه رنګ د تحریک او خپرېدو عامو طیفي ساحو ته نږدې مرئي رڼا جذبوي؛ خو دقیقې څېړنې ازموینه د معلوم پراکسایډ په مقابل کې کالیبره کړه، د تحریک رڼا ته تماس یې کم کړ او په سیګنال کې لږ بدلون راغی، او د یوه جلا الکترود په وسیله یې د پراکسایډ ورو لرې کېدل تایید کړل. مداخله هغه څه دي چې باید کنټرول یې وازمویل شي، نه دا چې په اتومات ډول پایله رد کړي.
د کلسیم پایله هم د دقت همدا اړتیا څرګندوي. د زړه په څېړنه کې د رنګ لنډمهاله کارونې د نفوذپذیرۍ تر بدلون مخکې د کلسیم ټول بار بدل نه کړ، خو د مغز په هغو میتوکندریا کې چې فعالیت یې بند شوی و، د کلسیم د جذب سرعت یې ښه کړ؛ دا د شکر ناروغۍ ته ځانګړې شوې د زړه د میتوکندریا په څېړنه کې بیان شوي دي. بېلابېل پایټکي، بېلابېل سیستمونه، هېڅ تناقض نشته.
پر یوې پایلې تر باور کولو مخکې د ارزونې لړلیک
هره انټياکسیدنټ یا پرواکسیدنټ پایله د یوه سیستم راپور وګڼئ او پنځه پوښتنې وکړئ. په کوم غلظت او په کومه برخه کې. له کوم الکترون ورکوونکي او کوم سیال منونکي سره. په رڼا کې که په تیاره کې، او په کومه څپهاوږدوالي او اندازه. کوم فلزات د لاسرسي وړ وو او د سونګ او انټياکسیدنټ کومې زېرمې اکمال شوې وې. او په کومې ازموینې سره، چې د اکسیدنټ جریان، زیان یا تطابقي غبرګون یې اندازه کاوه. له دې ځوابونو څخه یوازې یو بدل کړئ، او هماغه مالیکول کولای شي په جدول کې له ساتندوی څخه زیانرسوونکي حالت ته لاړ شي، بې له دې چې هېڅ تناقض موجود وي.