מעטילען־בלוי ווי אַן אַנטיאָקסידאַנט און פּראָ־אָקסידאַנט: וואָס ענדערט דעם רעזולטאַט?

שטעלט זיך פֿאָר אַז צוויי לאַבאָראַטאָריעס פּרוּוון דעם זעלבן בלויען פֿאַרבשטאָף און באַריכטן קעגנזעצלעכע רעזולטאַטן. אין דער ערשטער אָטעמען איזאָלירטע מוח־מיטאָכאָנדריעס בעסער און פּראָדוצירן מער ATP. אין דער צווייטער גיט דער זעלבער פּרעפּאַראַט אַרויס אַ סך מער וואַסערשטאָף־פּעראָקסיד. ביידע באַריכטן זענען ריכטיק. זיי באַשרײַבן דעם זעלבן ציקל, געזען פֿון צוויי עקן, און די צעמישונג הייבט זיך אָן ווען לייענער באַטראַכטן איין עק ווי די גאַנצע געשיכטע.

דער טעות איז צו פֿרעגן וועלכע באַצייכענונג פּאַסט צו דער מאָלעקול. מעטילען־בלוי איז אַן איבערגעבער פֿון עלעקטראָנען, ווי די מאַפּע פֿון זײַנע צילן אין צעל־ביאָלאָגיע ווײַזט אין אַ ברייטערן קאָנטעקסט. דער אָקסידירטער פֿאַרבשטאָף נעמט אָן עלעקטראָנען און ווערט פֿאַרבלאָזער leucoMB. leucoMB גיט די עלעקטראָנען ווײַטער און ווערט ווידער בלוי. וואָס מען באַאָבאַכט איז אָפּהענגיק פֿון ווער גיט אָפּ די עלעקטראָנען, ווער נעמט זיי אָן, און צי דער סיסטעם קען באַזײַטיקן דעם וואַסערשטאָף־פּעראָקסיד וואָס ווערט געשאַפֿן אויפֿן וועג. די פֿראַגע וואָס איז כּדאַי צו שטעלן איז קיינמאָל נישט צי דער פֿאַרבשטאָף איז אַן אַנטיאָקסידאַנט. זי איז וואָס די באַדינגונגען דערלויבן דעם איבערגעבונג־פּראָצעס צו טאָן.

דער ציקל וואָס פּראָדוצירט ביידע זײַטן

אין דער פֿינצטערניש איז דער הויפּט־ציקל קורץ. NADH, NADPH אָדער טרעגערס אין דער אָטעם־קייט רעדוצירן דעם פֿאַרבשטאָף. דער רעדוצירטער פֿאַרבשטאָף האָט דאַן קאָנקורירנדיקע אויסוועגן. ער קען איבערגעבן עלעקטראָנען צו ציטאָכראָם c און שטיצן דעם פֿלוס אַרום אַ געשעדיקטן קאָמפּלעקס; דערפֿאַר דערהוילן זיך אָטעמען און דער מעמבראַן־פּאָטענציאַל טיילווײַז ווען קאָמפּלעקס I אָדער III איז בלאָקירט. אָדער ער קען איבערגעבן עלעקטראָנען גלײַך צו זויערשטאָף, וואָס רעגענערירט די בלויע פֿאָרעם און שאַפֿט וואַסערשטאָף־פּעראָקסיד. ווײַל דער פֿאַרבשטאָף ווערט רעגענערירט, קען אַ קליינע קוואַנטיטעט איבערחזרן דעם ציקל אַ סך מאָל, כּסדר פֿאַרברויכנדיק רעדוצירנדיקע עקוויוואַלענטן און כּסדר פּראָדוצירנדיק פּעראָקסיד.

צוויי ווײַטערדיקע צווייגן ענדערן די כעמיע אין גאַנצן. פֿרײַער קופּער אָדער אײַזן פֿאַרוואַנדלט דעם פּעראָקסיד, וואָס קען זיך פֿאַרשפּרייטן דורך דיפֿוזיע, אין אַ סך מער צעשטערנדיקע אָרטיקע אָקסידאַנטן דורך רעאַקציעס פֿון פֿענטאָן־טיפּ. רויט ליכט עפֿנט אַ באַזונדערן פֿאָטאָכעמישן צווייג, אין וועלכן דער עקסציטירטער פֿאַרבשטאָף גיט איבער ענערגיע צו זויערשטאָף און שאַפֿט סינגלעט־זויערשטאָף — אַ כעמישע ספּעציע וואָס ווערט אויספֿירלעך באַהאַנדלט אין דער ערקלערונג פֿון פֿאָטאָכעמיע פֿון טיפּ I און טיפּ II. רעדאָקס־ציקלען אין דער פֿינצטערניש, שאָדן פֿאַרשטאַרקט דורך מעטאַלן, און פֿאָטאָדינאַמישער שאָדן זענען דרײַ פֿאַרשידענע מעכאַניזמען וואָס האָבן צופֿעליק די זעלבע אָנהייב־מאָלעקול.

מאַטריץ פֿון באַדינגונגען און רעזולטאַטן

די טאַבעלע אונטן איז דאָס נוצלעכע מאַטעריאַל וואָס מע זאָל אויפֿהיטן. יעדער שורה שטעלט פֿאָר איין וואַריאַבל, די ריכטונג אין וועלכער זי שטופּט, און דעם עקספּערימענט הינטער איר. פּאָזיטיוו מיינט אַ באַשיצנדיקן אָדער פֿאַרבעסערטן מעסטווערט. נעגאַטיוו מיינט מער אָקסידאַנט, מער אויסשעפּונג אָדער מער שאָדן.

דער מוסטער איבער די שורות איז דער הויפּטפּונקט. פּעראָקסיד־פּראָדוקציע און ביאָלאָגישע באַשיצונג זענען באַזונדערע אַקסן. אַ באַהאַנדלונג קען האָבן אַ נעגאַטיוון רעזולטאַט אויפֿן ערשטן און אַ פּאָזיטיוון אויפֿן צווייטן אין דער זעלבער צײַט.

פֿאַר וואָס די זעלבע דאָזע גיט פֿאַרשידענע ענטפֿערס

קאָנצענטראַציע באַשטימט די איבערפֿיר־קאַפּאַציטעט, נישט דעם גורל. פּעראָקסיד־אַרויסלאָז פֿון מוח־מיטאָכאָנדריעס איז געשטיגן מעסטלעך פֿון 50 nM אָן אין אַ פֿאָרשונג אויף אינטאַקטע מוח־מיטאָכאָנדריעס, בשעת קלאָרער מיטאָכאָנדריאַלער DNA־שאָדן האָט געפֿאָדערט 100 uM אין דער פֿינצטערניש. דאָס איז אַן אומגעפֿער צוויי־טויזנטפֿאַכיקער אונטערשייד צווישן דעם ערשטן סיגנאַל און גענאָטאָקסיציטעט, אָבער דאָס איז נישט קיין זיכערהייט־ראַנד. די ענדפּונקטן, קאָמפּאַרטמענטן און אויסשטעל־צײַטן זענען אַנדערש, אַזוי אַז די צאָלן באַצייכענען באַזונדערע דערשײַנונגען, נישט פּונקטן אויף איין קורווע. די דיסקוסיע וועגן דער דאָזע־רעאַקציע שטעלט אַזאַ אונטערשייד צווישן אַ נידעריקן סיגנאַל און הויכן שאָדן אין דעם ברייטערן קאָנטעקסט פֿון האָרמעזיס.

דער סובסטראַט באַשטימט וווּ די עלעקטראָנען גייען אַרײַן. NADH־פֿאַרבונדענע ברענשטאָפֿן געבן דעם פֿאַרבשטאָף אַ סך רעדוצירנדיקע עקוויוואַלענטן סײַ פֿאַר דעם נוצלעכן בײַפּאַס, סײַ פֿאַר דער פֿאַרשווענדערישער רעאַקציע מיט זויערשטאָף. דער אָפֿט ציטירטער סך־הכּל, אַז סוקצינאַט מאַכט דעם פֿאַרבשטאָף אַנטיאָקסידאַטיוו בשעת גלוטאַמאַט מאַכט אים פּראָ־אָקסידאַטיוו, לייענט אַרײַן צו פֿיל אין די דאַטן. די סוקצינאַט־פּעראָקסיד־באַדינגונג אין דער האַרץ־שטודיע האָט אויך אַנטהאַלטן ראָטענאָן און געניצט אַן אַנדער געוועב און אַן אַנדער דאָזע ווי די מוח־פֿאָרשונג וואָס האָט געפֿונען פֿאַרגרעסערטן פּעראָקסיד אונטער יעדן סובסטראַט און יעדן אָטעם־צושטאַנד.

ליכט קערט איבער דעם מעכאַניזם, נישט נאָר זײַן מאָס. דער קלאָרסטער קאָנטראַסט אין דער גרופּע איז 20 uM אין דער פֿינצטערניש, וואָס האָט נישט געטאָן קיין מעסטלעכן שאָדן צו מיטאָכאָנדריאַלע DNA־פֿראַגמענטן, קעגן 20 uM אונטער רויט ליכט, וואָס האָט זיי אַלע געשעדיקט. ווער עס פֿאַרגלײַכט אַן עקספּערימענט מיט ליכט צו איינעם אין דער פֿינצטערניש, פֿאַרגלײַכט פֿאָטאָכעמיע מיט רעדאָקס־ציקלען.

מעטאַלן פֿאַרוואַנדלען דעם אָקסידאַנט. אָן מעטאַלן שאַפֿט דער ציקל פֿונעם פֿאַרבשטאָף אין דער פֿינצטערניש פּעראָקסיד — אַ מאָלעקול וואָס קען זיך פֿאַרשפּרייטן דורך דיפֿוזיע און וואָס צעלן ניצן אויך ווי אַ סיגנאַל. מיט צוטריטלעכן קופּער אָדער אײַזן שטיצט דער דורך NADH רעדוצירטער פֿאַרבשטאָף די רעדוקציע פֿונעם מעטאַל, און דער רעדוצירטער מעטאַל אַקטיווירט פּעראָקסיד צו הידראָקסיל־טיפּ־ אָדער קופּער־פּעראָקסיד־ספּעציעס לעבן DNA. אַזוי האָט צעלפֿרײַע פֿאָרשונג מיט NADH און מעטאַל־יאָנען פּראָדוצירט סײַ האָטספּאָט־סעלעקטיוון, סײַ ברייטן DNA־שאָדן פֿון דעם זעלבן אָנהייב־פֿאַרבשטאָף. ווי דער קאָמפּאַרטמענט האַנדלט מיט מעטאַלן, נישט דער פֿאַרבשטאָף אַליין, באַשטימט צי דער צווייג האָט אַ באַדײַט.

דער ברענשטאָף־צושטאַנד באַשטימט צי די צעל קען באַצאָלן. אין ענדאָטעל־צעלן אויסגעשטעלט צו 2 ביז 20 uM פֿאַרבשטאָף האָט באַזײַטיקונג פֿון גלוקאָז אַנטפּלעקט דעם אָקסידאַנט־פּרײַז, בשעת צושטעל פֿון גלוקאָז האָט אים אויסגעמעקט, כאָטש גלוקאָז האָט אויך פֿאַרשנעלערט די רעדוקציע פֿונעם פֿאַרבשטאָף. אַ שנעלערער ציקל מיט פֿאַרזאָרגטע פֿאַרטיידיקונגען איז בעסער ווי אַ פּאַמעלעכערער ציקל מיט אויסגעשעפּטע פֿאַרטיידיקונגען. באַטראַכט יעדע טענה וועגן אָקסידאַנטן וואָס לאָזט אויס דעם גלוקאָז־ אָדער NADPH־צושטאַנד ווי אומפֿולשטענדיק.

דאָס געוועב באַשטימט דעם אויסרישט. ענדאָטעל־צעלן רעגענערירן NADPH דורך גלוקאָז־מעטאַבאָליזם און האָבן אַנטיאָקסידאַנט־רעזערוון אינעם ציטאָזאָל. איזאָלירטע מיטאָכאָנדריעס האָבן גאָרנישט פֿון דעם. גערייניקטע DNA האָט נישט אַפֿילו קיין רעפּאַראַטור. אַ רעזולטאַט אין איין פּרעפּאַראַט זאָגט ווייניק פֿאָר וועגן די אַנדערע; דערפֿאַר וועט דער פּלאַנירטער אַרטיקל וועגן געוועב־ספּעציפֿישע רעאַקציעס דאַרפֿן האַלטן די סיסטעמען באַזונדער.

דירעקטע מעסטונג איז נישט די שפּעטערדיקע פֿאַרטיידיקונג

אַ סך שרײַבן פֿאַרשמעלצט צוויי שיכטן וואָס די עקספּערימענטן האַלטן באַזונדער. איין שיכט פֿרעגט וויפֿל אָקסידאַנט האָט זיך באַוויזן. די אַנדערע פֿרעגט ווי די צעל האָט רעאַגירט.

פּעראָקסיד־טעסטן פֿון Amplex־טיפּ שטייען נאָענטסטן צו דער ערשטער שיכט, און אַפֿילו זיי באַריכטן אַ נעטאָ־פֿלוס: פּראָדוקציע מינוס צעברעכונג מינוס עקספּאָרט. די מוח־מיטאָכאָנדריעס־שטודיע האָט געפֿונען ענדערונגען אויף ביידע זײַטן: מער פּעראָקסיד האָט זיך געשאַפֿן, און אַן צוגעגעבענער פּעראָקסיד־באָלוס איז פּאַמעלעכער באַזײַטיקט געוואָרן. ווײַטער אין דער קייט שטייען גלוטאַטיאָן־אָקסידאַציע, אַסקאָרבאַט־פֿאַרברויך, אָקסידירטער גואַנין און DNA־לעזיעס וואָס בלאָקירן פּאָלימעראַזע. יעדער שריט לייגט צו ביאָלאָגיע צווישן דעם אָקסידאַנט און דעם מעסטווערט.

אַנטיאָקסידאַנט־ענזימען געטריבן דורך Nrf2 און מיטאָכאָנדריאַלע ביאָגענעסיס געהערן צו דער צווייטער שיכט. זיי זענען אַדאַפּטיווע פּראָגראַמען וואָס אַ מילדער פּעראָקסיד־פּולס קען אויסלייזן, און די מחברים פֿון דער שטודיע וועגן באַשיצונג פֿון מוח־מיטאָכאָנדריעס שלאָגן פֿאָר דווקא אַזאַ מילדן סטרעס־אויסלייזער. Zugleich באַמערקן זיי אַז די סיבה־קייט דורך Nrf2 שטיצט זיך אויף פֿריִערדיקע פֿאָרשונג, נישט אויף זייער אייגענער פֿולשטענדיקער באַווײַזונג. באַשיצונג וואָס קומט שעהען שפּעטער דורך נײַע פּראָטעיִנען מיינט נישט אַז די אָנהייב־כעמיע איז געווען אַנטיאָקסידאַטיוו. עס מיינט אַז אַ קליינע פּראָ־אָקסידאַטיווע געשעעניש האָט געקויפֿט אַ גרעסערע פֿאַרטיידיקונג. די ריכטליניעס פֿאַר לייענען אַזעלכע טענות, אַרײַנגערעכנט די באַגרענעצונגען פֿון טעסטן און די אונטערשיידן צווישן פּרעפּאַראַטן, זענען די טעמע פֿון דעם וועגווײַזער צום לייענען פֿאָרשונג וועגן מעטילען־בלוי.

פֿאַר וואָס טעסטן געבן קעגנזעצלעכע רעזולטאַטן

אַן אַלגעמיינע זאָנדע ווי דיהידראָפֿלואָרעסציין באַריכט אַ ברייטע אָקסידאַציע פֿון דער זאָנדע, נישט אַ פּעראָקסיד־קאָנצענטראַציע. זי איז אָפּהענגיק פֿון פּעראָקסידאַזע־ און העמע־כעמיע און קען פֿאַרפֿעלן אַ פּעראָקסיד־שטײַגערונג וואָס אַ קאַליברירטער Amplex־טעסט דערקענט. די מוח־מיטאָכאָנדריעס־שטודיע האָט געזען שטאַרק פֿאַרגרעסערטן פּעראָקסיד אָן אַ פּאַסיקן סופּעראָקסיד־סיגנאַל — אַן אָנווײַז צו זײַן אָפּגעהיט בײַם ציטירן סיי וועלכער אַנטיאָקסידאַנט־טענה באַזירט אויף איין פֿאַרבשטאָף. אָפּטישע איבערדעקונג איז אַ לעגיטימע קאָנטראָל־פֿראַגע, ווײַל דער פֿאַרבשטאָף אַבזאָרבירט זעעוודיק ליכט לעבן געוויינטלעכע עקסציטאַציע־ און עמיסיע־באַנדן. אָבער די אָפּגעהיטע שטודיע האָט קאַליברירט קעגן באַקאַנטע פּעראָקסיד־קוואַנטיטעטן, פֿאַרקלענערט די אויסשטעלונג צו עקסציטאַציע־ליכט מיט בלויז אַ קליינער ענדערונג אינעם סיגנאַל, און באַשטעטיקט אַ פּאַמעלעכערע פּעראָקסיד־באַזײַטיקונג מיט אַ באַזונדערער עלעקטראָדע. אינטערפֿערענץ איז עפּעס צו קאָנטראָלירן, נישט אַ סיבה צו אויטאָמאַטיש אָפּוואַרפֿן דעם רעזולטאַט.

דער קאַלציום־רעזולטאַט ווײַזט דעם זעלבן נויט פֿאַר פּינקטלעכקייט. אַקוטע אויסשטעלונג צום פֿאַרבשטאָף האָט נישט געענדערט די גאַנץ־קאַלציום־מאַסע פֿאַרן דורכלעסיקייט־איבערגאַנג אין דער האַרץ־שטודיע, אָבער זי האָט פֿאַרבעסערט דעם טעמפּאָ פֿון קאַלציום־אויפֿנאַם אין בלאָקירטע מוח־מיטאָכאָנדריעס אין דער אויף דיאַבעט פֿאָקוסירטער האַרץ־מיטאָכאָנדריעס־שטודיע. אַנדערע ענדפּונקטן, אַנדערע סיסטעמען, קיין סתּירה.

אַ קאָנטראָל־רשימה איידער מען פֿאַרטרויט אַן אורטייל

באַטראַכט יעדן אַנטיאָקסידאַנט־ אָדער פּראָ־אָקסידאַנט־אורטייל ווי אַ באַריכט וועגן אַ סיסטעם, און שטעלט פֿינף פֿראַגעס. בײַ וועלכער קאָנצענטראַציע און אין וועלכן קאָמפּאַרטמענט. מיט וועלכן עלעקטראָנען־דאָנאָר און וועלכן קאָנקורירנדיקן אַקסעפּטאָר. מיט ליכט אָדער אין דער פֿינצטערניש, און בײַ וועלכער כוואַליע־לענג און דאָזע. מיט וועלכע פֿאַראַנענע מעטאַלן און וועלכע פֿאַרזאָרגטע ברענשטאָף־ און אַנטיאָקסידאַנט־רעזערוון. און מיט וועלכן טעסט, וואָס מעסט אָקסידאַנט־פֿלוס, שאָדן אָדער אַן אַדאַפּטיווע רעאַקציע. ענדערט סיי וועלכן איינעם פֿון די ענטפֿערס, און די זעלבע מאָלעקול קען זיך באַוועגן איבער דער מאַטריץ פֿון באַשיצנדיק צו שעדיקנדיק, אָן שום פּאַראַדאָקס.