ሜቲሊን ብሉ ከም ጸረ-ኦክሲዳንትን ደጋፊ ኦክሲደሽንን፦ ውጽኢቱ እንታይ ይቕይሮ?

ክልተ ቤተ ምርምራት ነቲ ሓደ ሰማያዊ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ፈቲኖም ዝጻረሩ ውጽኢታት ከም ዝረኸቡ ንሕሰብ። ኣብቲ ቀዳማይ፣ ካብ ሓንጎል ዝተፈልዩ ማይቶኮንድርያ ዝሓሸ ዋህዮኣዊ ትንፋስ የካይዱን ዝያዳ ATP የፍርዩን። ኣብቲ ካልኣይ፣ እቲ ተመሳሳሊ ናይ ፈተነ ናሙና ኣዝዩ ዝበዝሐ ሃይድሮጅን ፐሮክሳይድ ይለቅቕ። ክልቲኦም ጸብጻባት ትኽክል እዮም። ነቲ ሓደ ዑደት ካብ ክልተ ጫፋቱ እዮም ዝገልጽዎ፤ እቲ ድንግርግር ድማ ኣንበብቲ ንሓደ ጫፍ ከም ምሉእ ዛንታ ክቖጽርዎ እንከለዉ ይጅምር።

እቲ ጌጋ፣ ነቲ ሞለኪዩል ኣየናይ መግለጺ ከም ዝሰማምዖ ምሕታት እዩ። ከምቲ ካርታ ናይቶም ኣብ ዋህዮኣዊ ባዮሎጂ ዘለዉ ዕላማታቱ ብዝሰፍሐ ኣውድ ዘርእዮ፣ ሜቲሊን ብሉ ኤሌክትሮናት ዘመሓላልፍ ንጥረ ነገር እዩ። እቲ ኦክሲደሽን ዝተኻየደሉ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ኤሌክትሮናት ተቐቢሉ፣ ሕብሪ ዘይብሉ leucoMB ይኸውን። leucoMB ነቶም ኤሌክትሮናት ናብ ካልእ ኣመሓላሊፉ እንደገና ሰማያዊ ይኸውን። እቲ እትዕዘቦ ኣብ መን ኤሌክትሮናት ከም ዝህብ፣ መን ከም ዝቕበሎም፣ ከምኡውን እቲ ስርዓት ኣብ መንጎ ዝፍጠር ሃይድሮጅን ፐሮክሳይድ ከወግድ ይኽእል እንተኾይኑ ይምርኮስ። እቲ ክሕተት ዝግባእ ሕቶ፣ እቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ጸረ-ኦክሲዳንት ድዩ ዝብል ኣይኮነን። እቶም ኩነታት ነቲ ምምሕልላፍ ኤሌክትሮናት እንታይ ክገብር የኽእልዎ ዝብል እዩ።

ነቶም ክልተ ገጻት ዘፍሪ ዑደት

ኣብ ጸልማት፣ እቲ ቀንዲ ዑደት ሓጺር እዩ። NADH፣ NADPH፣ ወይ ኣብ ሰንሰለት ዋህዮኣዊ ትንፋስ ዘለዉ ተሸከምቲ፣ ነቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ኤሌክትሮናት ይውስኹሉ። እቲ ኤሌክትሮናት ዝተወሰኹሉ ንጥረ ነገር ድማ ዝወዳደሩ መውጽኢ መንገድታት ኣለዉዎ። ኤሌክትሮናት ናብ ሳይቶክሮም c ብምምሕልላፍ፣ ነቲ ዝተጎድአ ኮምፕሌክስ ዝሓልፍ ኣማራጺ ፍሰት ክድግፍ ይኽእል። ስለዚ ኮምፕሌክስ I ወይ III ክዕገት እንከሎ፣ ዋህዮኣዊ ትንፋስን ኤሌክትሪካዊ ፖተንሻል ሽፋንን ብኸፊል ይምለሱ። ወይ ድማ ኤሌክትሮናት ብቐጥታ ናብ ኦክሲጅን ከመሓላልፍ ይኽእል፤ እዚ ነቲ ሰማያዊ ቅርጺ እንደገና ይፈጥሮን ሃይድሮጅን ፐሮክሳይድ የፍርን። እቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር እንደገና ስለ ዝፍጠር፣ ንእሽቶ መጠን ነዚ ዑደት ብዙሕ ግዜ ክደግሞ ይኽእል፤ ቀጻሊ ተመጣጣኒ ቀረብ ኤሌክትሮናት እናሃለኸ፣ ቀጻሊ ፐሮክሳይድ የፍሪ።

ክልተ ተወሰኽቲ ጨናፍር ነቲ ኬሚስትሪ ምሉእ ብምሉእ ይቕይርዎ። ናጻ ነሓስ ወይ ሓጺን፣ ብናይ Fenton ዓይነት ምላሻት፣ ነቲ ክዝርጋሕ ዝኽእል ፐሮክሳይድ ናብ ኣዝዮም ዝያዳ ኣዕነውቲ ኣብቲ ከባቢ ዝርከቡ ኦክሲዳንታት ይቕይርዎ። ቀይሕ ብርሃን ድማ ፍሉይ ፎቶኬሚካላዊ ጨንፈር ይኸፍት፤ ኣብኡ፣ ብብርሃን ዝተነቓቐሐ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ጸዓት ናብ ኦክሲጅን ኣመሓላሊፉ ሲንግሌት ኦክሲጅን የፍሪ። እዚ ዓይነት ንጥረ ነገር ኣብ መብርሂ ናይ ዓይነት I እና ዓይነት II ፎቶኬሚስትሪ ብዝርዝር ተገሊጹ ኣሎ። ኣብ ጸልማት ዝካየድ ናይ ኦክሲደሽንን ሪዳክሽንን ዑደት፣ ብብረታት ዝገደደ ጉድኣት፣ ከምኡውን ፎቶዳይናሚካዊ ጉድኣት፣ ብኣጋጣሚ ሓደ መበገሲ ሞለኪዩል ዝካፈሉ ሰለስተ ዝተፈላለዩ ኣሰራርሓታት እዮም።

ሰንጠረዥ ኩነታትን ውጽኢታትን

እዚ ኣብ ታሕቲ ዘሎ ሰንጠረዥ ክዕቀብ ዝግባእ መወከሲ እዩ። ነፍሲ ወከፍ መስርዕ ሓደ ተለዋዋጢ፣ ንሱ ዝደፍኣሉ ኣንፈት፣ ከምኡውን ነዚ ዝድግፍ ፈተነ ይሕዝ። ኣወንታዊ ማለት መከላኸሊ ወይ ዝተመሓየሸ መለክዒ ውጽኢት ማለት እዩ። ኣሉታዊ ማለት ድማ ዝያዳ ኦክሲዳንት፣ ዝያዳ ምጽንቃቕ ዕቑር ቀረብ፣ ወይ ዝያዳ ጉድኣት ማለት እዩ።

እቲ ኣብ መስርዓት ዝርአ ቅዲ እዩ እቲ ቀንዲ ነጥቢ። ምፍራይ ፐሮክሳይድን ባዮሎጂያዊ ሓለዋን ክልተ ዝተፈላለዩ ኣቕጣጫታት እዮም። ሓደ ሕክምናዊ ምትእትታው ኣብቲ ቀዳማይ ኣሉታዊ፣ ኣብቲ ካልኣይ ድማ ኣወንታዊ ውጽኢት ብሓደ ግዜ ክህብ ይኽእል።

ስለምንታይ ሓደ መጠን ዝተፈላለዩ መልስታት ይህብ

ክምረት ነቲ ናይ ምምሕልላፍ ዓቕሚ እዩ ዝውስን፣ ነቲ መወዳእታ ውጽኢት ኣይኮነን። ኣብ ብምሉኣት ማይቶኮንድርያ ሓንጎል ዝተገብረ መጽናዕቲ፣ ካብ 50 nM ንላዕሊ ምልቃቕ ፐሮክሳይድ ብዝልካዕ መጠን ወሰኸ፤ ግልጺ ጉድኣት ማይቶኮንድርያዊ DNA ግን ኣብ ጸልማት 100 uM ኣድለዮ። እዚ ኣብ መንጎ እቲ ቀዳማይ ምልክትን ንዘርኣዊ ንጥረ ነገር ዝጎድእ መርዛማነትን ኣስታት ክልተ ሽሕ ዕጽፊ ፍልልይ እዩ፣ ግን ናይ ድሕነት ክልል ኣይኮነን። እቶም መወዳእታ መለክዒታት፣ ዋህዮኣዊ ክፍልታትን ናይ ምቅላዕ ግዜታትን ይፈላለዩ። ስለዚ እቶም ቁጽርታት፣ ኣብ ሓደ ጥውይዋይ መስመር ዘለዉ ነጥብታት ዘይኮኑስ ዝተፈላለዩ ተርእዮታት የመልክቱ። እቲ ዘተ ብዛዕባ ዝምድና መጠንን ምላሽን፣ ከምዚ ዓይነት ኣብ መንጎ ትሑት ምልክትን ልዑል ጉድኣትን ዘሎ ፍልልይ ኣብ ዝሰፍሐ ኣውድ ሆርሜሲስ የቐምጦ።

ሳብስትሬት፣ ኤሌክትሮናት ካበይ ከም ዝኣትዉ ይውስን። ምስ NADH ዝተኣሳሰሩ ምንጭታት ጸዓት፣ ነቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ንኽልቲኡ፣ ነቲ ጠቓሚ መጠወዪ መንገድን ነቲ ኤሌክትሮናት ዘባኽን ምላሽ ምስ ኦክሲጅንን፣ ብዙሕ ተመጣጣኒ ቀረብ ኤሌክትሮናት ይህቡ። ሱክሲኔት ነቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ጸረ-ኦክሲዳንት ክገብሮ እንከሎ፣ ግሉታሜት ድማ ደጋፊ ኦክሲደሽን ይገብሮ ዝብል ብተደጋጋሚ ዝጥቀስ ሓጺር መግለጺ፣ ካብቲ መረዳእታ ዝያዳ ትርጉም ይወስድ። ምኽንያቱ፣ ኣብቲ መጽናዕቲ ልቢ ሱክሲኔትን ፐሮክሳይድን ዝተመርመረሉ ኩነታት፣ ሮቴኖን እውን ነበረ፤ ካብቲ ኣብ ኩሉ ሳብስትሬትን ኩነታት ዋህዮኣዊ ትንፋስን ፐሮክሳይድ ከም ዝወሰኸ ዝረኸበ መጽናዕቲ ሓንጎል ዝተፈልየ ሕብረ ህዋስን መጠንን ድማ ተጠቐመ።

ብርሃን ነቲ ኣሰራርሓ እዩ ዝቕይሮ፣ መጠኑ ጥራይ ኣይኮነን። ኣብቲ ስብስብ እቲ ዝነጸረ ፍልልይ፣ 20 uM ኣብ ጸልማት ኣብ ቁራጻት ማይቶኮንድርያዊ DNA ዝልካዕ ለውጢ ዘይገበረ ምዃኑ፣ 20 uM ኣብ ትሕቲ ቀይሕ ብርሃን ግን ንኹሎም ዝጎድአ ምዃኑ እዩ። ብብርሃን ዝተኻየደ ፈተነ ምስ ኣብ ጸልማት ዝተኻየደ ዘወዳድር ሰብ፣ ፎቶኬሚስትሪ ምስ ናይ ኦክሲደሽንን ሪዳክሽንን ዑደት እዩ ዘወዳድር ዘሎ።

ብረታት ነቲ ኦክሲዳንት ይቕይርዎ። ብረታት ኣብ ዘይብሉ፣ ናይቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ኣብ ጸልማት ዝካየድ ዑደት ፐሮክሳይድ የፍሪ፤ እዚ ክዝርጋሕ ዝኽእል፣ ዋህዮታት እውን ከም ምልክት ዝጥቀሙሉ ሞለኪዩል እዩ። ንምላሽ ክርከብ ዝኽእል ነሓስ ወይ ሓጺን ኣብ ዘለዎ፣ ብNADH ኤሌክትሮናት ዝተወሰኹሉ ሕብራዊ ንጥረ ነገር፣ ናብቲ ብረት ኤሌክትሮናት ምውሳኽ ይድግፍ። እቲ ኤሌክትሮናት ዝተወሰኹሉ ብረት ድማ፣ ኣብ ጥቓ DNA፣ ፐሮክሳይድ ናብ ናይ ሃይድሮክሲል ዓይነት ወይ ናይ ነሓስ-ፐሮክሳይድ ንጥረ ነገራት የነቓቕሖ። በዚ መንገዲ እዩ ካብ ዋህዮታት ወጻኢ ብNADHን ኣዮናት ብረትን ዝተገብረ መጽናዕቲ፣ ካብቲ ሓደ መበገሲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር፣ ንተነቀፍቲ ቦታታት ዝመርጽን ሰፊሕን ጉድኣት DNA ዘፍረየ። እዚ ጨንፈር ኣገዳሲ ይኸውን እንተኾይኑ ዝውስን፣ እቲ ዋህዮኣዊ ክፍሊ ንብረታት ከመይ ከም ዝቆጻጸሮም እዩ፣ እቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር በይኑ ኣይኮነን።

ኩነታት ቀረብ ጸዓት፣ እቲ ዋህዮ ነቲ ወጻኢ ክሽፍን ይኽእል እንተኾይኑ ይውስን። ኣብ ን2 ክሳብ 20 uM ሕብራዊ ንጥረ ነገር ዝተቓልዑ ኤንዶቴልያል ዋህዮታት፣ ግሉኮስ ምእላይ ነቲ ናይ ኦክሲዳንት ዋጋ ኣቃለዖ፣ ግሉኮስ ምቕራብ ድማ ኣጥፍኦ፤ ግሉኮስ ናብቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ኤሌክትሮናት ምውሳኽ እኳ ዘቀላጥፍ እንተነበረ። ምስ ቀረብ ዘለዎም መከላኸሊታት ዝካየድ ዝቐልጠፈ ዑደት፣ ምስ ጥርሖም መከላኸሊታት ካብ ዝካየድ ዝዘግዐ ዑደት ይሓይሽ። ኩነታት ግሉኮስ ወይ NADPH ዘይጠቅስ ዝኾነ ናይ ኦክሲዳንት ግለጻ፣ ዘይተማልአ ምዃኑ ቁጸሮ።

ሕብረ ህዋስ ነቲ ዘሎ መሳርሒ ይውስን። ኤንዶቴልያል ዋህዮታት ብሜታቦሊዝም ግሉኮስ NADPH እንደገና የፍርዩ፣ ኣብ ሳይቶሶል ድማ ዕቑር ቀረብ ጸረ-ኦክሲዳንታት ይሕዙ። ዝተፈልዩ ማይቶኮንድርያ ካብዚ ዋላ ሓንቲ የብሎምን። ዝተጻረየ DNA ናይ ጽገና ዓቕሚ እኳ የብሉን። ኣብ ሓደ ናይ ፈተነ ናሙና ዝተረኽበ ውጽኢት፣ ብዛዕባ እቶም ካልኦት ብዙሕ ኣይግምትን። ስለዚ እቲ ብዛዕባ ንሕብረ ህዋስ ፍሉያት ምላሻት ዝተወጠነ ጽሑፍ፣ ነዞም ስርዓታት ፈላልዩ ክሕዞም ከድልዮ እዩ።

ቀጥታዊ መለክዒ ማለት ድሒሩ ዝመጽእ መከላኸሊ ኣይኮነን

ብዙሕ ጽሑፍ፣ እቶም ፈተነታት ፈላልዮም ዝሕዝዎም ክልተ ደረጃታት ይሓዋውስ። ሓደ ደረጃ ክንደይ ኦክሲዳንት ከም ዝተፈጥረ ይሓትት። እቲ ካልኣይ ድማ እቲ ዋህዮ ከመይ ከም ዝመለሰ ይሓትት።

ናይ Amplex ዓይነት መርመራታት ፐሮክሳይድ ነቲ ቀዳማይ ደረጃ እቶም ዝቐረቡ እዮም። እንተኾነ፣ ንሳቶም እውን ጽሩይ ፍሰት እዮም ዝሕብሩ፤ እዚ ማለት ምፍራይ ካብኡ ምፍራስን ናብ ደገ ምውጻእን ዝተቐነሰሉ እዩ። እቲ መጽናዕቲ ማይቶኮንድርያ ሓንጎል ክልቲኡ ወገን ከም ዝተቐየረ ረኸበ፦ ዝያዳ ፐሮክሳይድ ተፈጥረ፣ ኣብ ሓደ ግዜ ዝተወሰኸ መጠን ፐሮክሳይድ ምውጋድ ድማ ዘግዐ። ካብዚ ንታሕቲ ዝስዕቡ፣ ኦክሲደሽን ግሉታታዮን፣ ኣሃላኽ ኣስኮርቤት፣ ኦክሲደሽን ዝተኻየደሉ ጓኒን፣ ከምኡውን ንፖሊመሬዝ ዝዓግቱ ጉድኣት DNA እዮም። ነፍሲ ወከፍ ስጉምቲ፣ ኣብ መንጎ እቲ ኦክሲዳንትን እቲ መለክዒ ውጽኢትን ተወሳኺ ባዮሎጂ የእቱ።

ብNrf2 ዝምርሑ ጸረ-ኦክሲዳንት ኢንዛይማትን ምፍጣር ሓደስቲ ማይቶኮንድርያን ኣብቲ ካልኣይ ደረጃ ይርከቡ። ንሳቶም ብፍኹስ ናይ ፐሮክሳይድ ማዕበል ክብገሱ ዝኽእሉ ናይ ምልምማድ ፕሮግራማት እዮም። ደረስቲ ናይቲ ብዛዕባ ሓለዋ ማይቶኮንድርያ ሓንጎል ዝተገብረ መጽናዕቲ፣ ብልክዕ ነዚ ብፍኹስ ጸቕጢ ዝብገስ መስርሕ ይእምሙ። ምስኡ ድማ፣ እቲ ብNrf2 ዝሓልፍ ሰንሰለት ጠንቅን ውጽኢትን፣ ኣብ ናቶም ምሉእ መርኣያ ዘይኮነስ ኣብ ቀደም ዝተገብረ መጽናዕቲ ከም ዝምርኮስ ይጠቕሱ። ብሓደስቲ ፕሮቲናት ኣቢሉ ድሕሪ ሰዓታት ዝመጽእ ሓለዋ፣ እቲ መበገሲ ኬሚስትሪ ጸረ-ኦክሲዳንት ነይሩ ማለት ኣይኮነን። ንእሽቶ ኦክሲደሽን ዘተባብዕ ፍጻመ፣ ዝዓበየ መከላኸሊ ኣምጺኡ ማለት እዩ። ከምዚኦም ዝበሉ ግለጻታት ንምንባብ ዘድልዩ መጠንቀቕታታት፣ እንተላይ ደረታት መርመራን ፍልልያት ናይ ፈተነ ናሙናታትን፣ ናይ መምርሒ ንምንባብ ምርምር ሜቲሊን ብሉ ኣርእስቲ እዮም።

ስለምንታይ መርመራታት ንሓድሕዶም ኣይሰማምዑን

ከም ዳይሃይድሮፍሎረሲን ዝበለ ሓፈሻዊ መርመሪ፣ ሰፊሕ ኦክሲደሽን ናይቲ መርመሪ እዩ ዝሕብር፣ ክምረት ፐሮክሳይድ ኣይኮነን። ኣብ ኬሚስትሪ ፐሮክሲዴዝን ሂምን ይምርኮስ፣ ብመወከሲ ዝተመዓራረየ Amplex መርመራ ዝረኽቦ ወሰኽ ፐሮክሳይድ ድማ ክስሕቶ ይኽእል። እቲ መጽናዕቲ ማይቶኮንድርያ ሓንጎል፣ ተመጣጣኒ ምልክት ሱፐርኦክሳይድ ከይረኣየ፣ ኣዝዩ ዝለዓለ ፐሮክሳይድ ረኣየ። እዚ ኣብ ሓደ ሕብራዊ መርመሪ ጥራይ ዝተመስረተ ናይ ጸረ-ኦክሲዳንት ግለጻ ካብ ምጥቃስ ዘጠንቅቕ እዩ። እቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር፣ ኣብ ቀረባ ልሙዳት ናይ ምንቕቓሕን ምፍናውን ብርሃን ክልላት ዝርከብ ዝርአ ብርሃን ስለ ዝምጥጥ፣ ምድርራብ ኦፕቲካዊ ምልክታት ግቡእ ናይ ቁጽጽር ሕቶ እዩ። እንተኾነ፣ እቲ ብጥንቃቐ ዝተኻየደ መጽናዕቲ፣ ምስ ዝፍለጥ መጠን ፐሮክሳይድ ኣመዓራረየ፣ ንናይ ምንቕቓሕ ብርሃን ምቅላዕ ኣጉደለ እሞ ኣብቲ ምልክት ንእሽቶ ለውጢ ጥራይ ረኣየ፣ ከምኡውን ብፍሉይ ኤሌክትሮድ ምውጋድ ፐሮክሳይድ ከም ዝዘግዐ ኣረጋገጸ። ምትእትታው ኣብ መለክዒ፣ ክፍተን ዝግባእ ናይ ቁጽጽር ጉዳይ እዩ፣ ብቐጥታ ነቲ ውጽኢት ዘስድብ ምኽንያት ኣይኮነን።

እቲ ናይ ካልስየም ውጽኢት እውን ተመሳሳሊ ናይ ልክዕነት ኣድላይነት የርኢ። ኣብቲ መጽናዕቲ ልቢ፣ እቲ ሕብራዊ ንጥረ ነገር ብሓጺር ግዜ ክወሃብ እንከሎ፣ ቅድሚ ስግግር ስርዓት ምሕላፍ ሽፋን ዝነበረ ጠቕላላ ጾር ካልስየም ኣይቀየረን፤ ኣብቲ ኣብ ሽኮርያ ዘተኮረ መጽናዕቲ ማይቶኮንድርያ ልቢ ግን፣ ኣብ ዝተዓገቱ ማይቶኮንድርያ ሓንጎል ፍጥነት ምእታው ካልስየም ኣመሓየሸ። ዝተፈላለዩ መወዳእታ መለክዒታት፣ ዝተፈላለዩ ስርዓታት፣ ግን ዝኾነ ምጽራር የለን።

ንሓደ መደምደምታ ቅድሚ ምእማን ዝርዝር መረጋገጺ

ነፍሲ ወከፍ ጸረ-ኦክሲዳንት ወይ ደጋፊ ኦክሲደሽን ዝብል መደምደምታ፣ ብዛዕባ ሓደ ስርዓት ዝተዋህበ ጸብጻብ ጌርካ ውሰዶ፣ ሓሙሽተ ሕቶታት ድማ ሕተት። ብኽንደይ ክምረት፣ ኣብ ኣየናይ ክፍሊ። ምስ ኣየናይ ወሃቢ ኤሌክትሮንን ኣየናይ ተወዳዳሪ ተቐባሊን። ብብርሃን ድዩ ወይስ ኣብ ጸልማት፣ ብኣየናይ ንውሓት ማዕበልን መጠንን። ኣየኖት ብረታት ይርከቡ፣ ኣየኖት ምንጭታት ጸዓትን ዕቑር ቀረብ ጸረ-ኦክሲዳንታትን ድማ ቀረብ ኣለዎም። ከምኡውን ብኣየናይ መርመራ፣ ፍሰት ኦክሲዳንት ድዩ ዝልካዕ፣ ጉድኣት ወይስ ናይ ምልምማድ ምላሽ። ካብዞም መልስታት ሓደ ጥራይ ቀይር፣ እቲ ሓደ ሞለኪዩል ድማ ዋላ ሓንቲ ምጽራር ከይሃለወ፣ ኣብቲ ሰንጠረዥ ካብ መከላኸሊ ናብ ጎዳኢ ክሰጋገር ይኽእል።