Búlúù methylene gẹ́gẹ́ bí olùdènà àti olùgbéga oksidẹ́ṣọ̀nù: kí ló ń yí àbájáde padà?

Ká sọ pé àwọn yàrá ìwádìí méjì dán àwọ̀ búlúù kan náà wò, tí wọ́n sì ròyìn àwọn àbájáde tó tako ara wọn. Nínú èkíní, mitochondria ọpọlọ tí a yà sọ́tọ̀ ń lo atẹ́gùn dáadáa sí i, wọ́n sì ń ṣe ATP púpọ̀ sí i. Nínú èkejì, àpẹẹrẹ tí a pèsè lọ́nà kan náà ń tú pẹ́rọ́ksáìdì hydrogen jáde lọ́pọ̀lọpọ̀ sí i. Ìròyìn méjèèjì tọ́. Wọ́n ń ṣàpèjúwe ìyípo kan náà láti ìhà méjì, ìdàrúdàpọ̀ sì bẹ̀rẹ̀ nígbà tí àwọn òǹkàwé bá ka ìhà kan sí gbogbo ìtàn náà.

Àṣìṣe náà ni bíbéèrè àkọlé wo ló bá molikula náà mu. Búlúù methylene jẹ́ agbérù eléktrọ́nù, gẹ́gẹ́ bí àwòrán àwọn ibi tí ó ti ń ṣiṣẹ́ nínú ìmọ̀ ìgbésí ayé sẹ́ẹ̀lì ṣe fi hàn nínú àlàyé tó gbòòrò sí i. Àwọ̀ tí ó ti ṣe oksidẹ́ṣọ̀nù ń gba eléktrọ́nù, ó sì ń di leucoMB tí kò ní àwọ̀. LeucoMB ń fi àwọn eléktrọ́nù yẹn ránṣẹ́ síwájú, ó sì tún ń di búlúù. Ohun tí o rí sinmi lórí ẹni tó ń fún un ní eléktrọ́nù, ẹni tó ń gbà wọ́n, àti bóyá ètò náà lè mú pẹ́rọ́ksáìdì hydrogen tí a ṣe ní ọ̀nà náà kúrò. Ìbéèrè tó yẹ ká béèrè kì í ṣe bóyá àwọ̀ náà ń dènà oksidẹ́ṣọ̀nù. Ó jẹ́ ohun tí àwọn ipò tó wà jẹ́ kí iṣẹ́ agbérù náà lè ṣe.

Ìyípo tó ń mú ojú méjèèjì jáde

Nínú òkùnkùn, ìyípo pàtàkì náà kúrú. NADH, NADPH, tàbí àwọn agbérù nínú ẹ̀wọ̀n mími sẹ́ẹ̀lì ń fi eléktrọ́nù kún àwọ̀ náà. Àwọ̀ tí ó ti gba eléktrọ́nù yìí ní àwọn ọ̀nà tó ń díje fún un láti fi wọ́n sílẹ̀. Ó lè fi eléktrọ́nù fún cytochrome c, kí ó sì ṣètìlẹ́yìn fún ìṣàn tó yàgò fún àkójọpọ̀ amuaradagba tí ó bàjẹ́; ìdí nìyẹn tí mími sẹ́ẹ̀lì àti agbára iná lórí àwọ̀ sẹ́ẹ̀lì fi ń padà díẹ̀ nígbà tí a bá dí àkójọpọ̀ I tàbí III lọ́nà. Tàbí ó lè fi eléktrọ́nù fún atẹ́gùn tààrà, èyí tó ń tún irú rẹ̀ tó ní àwọ̀ búlúù ṣe, tí ó sì ń ṣe pẹ́rọ́ksáìdì hydrogen. Nítorí pé àwọ̀ náà ń tún padà sí ipò rẹ̀, ìwọ̀nba kékeré lè tún ìyípo yìí ṣe lọ́pọ̀ ìgbà, ní lílo àwọn orísun eléktrọ́nù àti ṣíṣe pẹ́rọ́ksáìdì láìdáwọ́dúró.

Ẹ̀ka méjì míì tún ń yí kẹ́míkà náà padà pátápátá. Kọ́pà tàbí irin tí kò so mọ́ nǹkan míì ń yí pẹ́rọ́ksáìdì yẹn, tí ó lè tàn ká, padà sí àwọn ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù tó lè ba ibi tí wọ́n wà jẹ́ gidigidi sí i, nípasẹ̀ àwọn ìhùwàsí irú Fenton. Ìmọ́lẹ̀ pupa ń ṣí ẹ̀ka kẹ́míkà tí ìmọ́lẹ̀ ń darí sílẹ̀, nínú èyí tí àwọ̀ tí agbára rẹ̀ ti ga ń fi agbára fún atẹ́gùn, tí ó sì ń ṣe atẹ́gùn singlet, irú atẹ́gùn kan tí a ṣàlàyé ní kíkún nínú àlàyé kẹ́míkà tí ìmọ́lẹ̀ ń darí ti irú I àti irú II. Ìyípo ìdínkù àti oksidẹ́ṣọ̀nù nínú òkùnkùn, ìpalára tí irin ń mú pọ̀ sí i, àti ìpalára tí ìmọ́lẹ̀ ń darí jẹ́ ọ̀nà iṣẹ́ mẹ́ta ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ tí molikula kan náà kàn jẹ́ ìbẹ̀rẹ̀ wọn.

Tábìlì ìbáṣepọ̀ ipò àti àbájáde

Tábìlì tó wà nísàlẹ̀ ni ohun tó yẹ ká pa mọ́. Ìlà kọ̀ọ̀kan fi ohun kan tó lè yí padà hàn, ọ̀nà tí ó ń darí àbájáde sí, àti ìdánwò tó fi èyí hàn. Rere túmọ̀ sí ìwọ̀n tó fi ààbò tàbí ìlọsíwájú hàn. Búburú túmọ̀ sí ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù tó pọ̀ sí i, ìdínkù nínú àwọn ohun ìpamọ́ tó pọ̀ sí i, tàbí ìpalára tó pọ̀ sí i.

Àpẹẹrẹ tó farahàn káàkiri àwọn ìlà náà ni kókó. Ṣíṣe pẹ́rọ́ksáìdì àti ààbò ìgbésí ayé jẹ́ ohun méjì ọ̀tọ̀. Ìtọ́jú kan lè ní àbájáde búburú lórí èkíní àti àbájáde rere lórí èkejì ní àkókò kan náà.

Ìdí tí ìwọ̀nba kan náà fi ń fúnni ní àwọn ìdáhùn ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀

Ìfojúsùn ló ń pinnu iye eléktrọ́nù tí agbérù lè gbé, kì í ṣe ibi tí yóò parí sí. Títú pẹ́rọ́ksáìdì jáde láti mitochondria ọpọlọ pọ̀ sí i dé ibi tí a ti lè rí i láti 50 nM sókè nínú iṣẹ́ lórí mitochondria ọpọlọ tí wọ́n ṣì wà ní odindi, nígbà tí ìpalára DNA mitochondria tó hàn kedere nílò 100 uM nínú òkùnkùn. Ìyẹn jẹ́ àlàfo tó tó ìlọ́po ẹgbẹ̀rún méjì láàárín àmì àkọ́kọ́ àti ìpalára ohun èlò jínì, ṣùgbọ́n kì í ṣe ààlà ààbò. Àwọn àbájáde tí a wọn, àwọn àyè inú sẹ́ẹ̀lì, àti bí àkókò ìfarahàn ṣe gùn yàtọ̀, nítorí náà àwọn nọ́ńbà náà dúró fún àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ dípò àwọn àmì lórí ìlà kan ṣoṣo. Ìjíròrò ìbáṣepọ̀ ìwọ̀nba àti ìdáhùn fi irú àlàfo yìí láàárín àmì kékeré àti ìpalára ńlá sí inú àlàyé hormesis tó gbòòrò sí i.

Sobusitireti ló ń pinnu ibi tí eléktrọ́nù ti ń wọlé. Àwọn ohun àmúlò fún agbára tó so mọ́ NADH ń fún àwọ̀ náà ní ọ̀pọ̀ orísun eléktrọ́nù fún ọ̀nà àbáyọ tó wúlò àti ìhùwàsí pẹ̀lú atẹ́gùn tó ń ṣòfò wọn. Àkótán tí a sábà máa ń tọ́ka sí, pé succinate ń mú àwọ̀ náà dènà oksidẹ́ṣọ̀nù nígbà tí glutamate ń mú un gbé oksidẹ́ṣọ̀nù ga, ń sọ ohun tó ju ohun tí dátà fi hàn lọ. Ìdí ni pé ipò ìdánwò pẹ́rọ́ksáìdì pẹ̀lú succinate nínú ìwádìí ọkàn tún ní rotenone nínú, ó sì lo àwọ̀ ara àti ìwọ̀nba tó yàtọ̀ sí iṣẹ́ ọpọlọ tó rí pẹ́rọ́ksáìdì tó pọ̀ sí i lábẹ́ gbogbo sobusitireti àti ipò mími sẹ́ẹ̀lì.

Ìmọ́lẹ̀ ń yí ọ̀nà iṣẹ́ padà, kì í ṣe bí àbájáde ṣe tóbi nìkan. Ìfiwéra tó ṣe kedere jù nínú àkójọpọ̀ náà ni 20 uM nínú òkùnkùn tí kò ṣe ohun tí a lè rí sí àwọn àjákù DNA mitochondria, àti 20 uM lábẹ́ ìmọ́lẹ̀ pupa tí ó ba gbogbo wọn jẹ́. Ẹnikẹ́ni tó ń fi ìdánwò tó ní ìmọ́lẹ̀ wé èyí tó wà nínú òkùnkùn ń fi kẹ́míkà tí ìmọ́lẹ̀ ń darí wé ìyípo ìdínkù àti oksidẹ́ṣọ̀nù.

Àwọn irin ń yí ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù padà. Láìsí àwọn irin, ìyípo àwọ̀ nínú òkùnkùn ń ṣe pẹ́rọ́ksáìdì, molikula tó lè tàn ká tí àwọn sẹ́ẹ̀lì tún ń lò gẹ́gẹ́ bí àmì ìbánisọ̀rọ̀. Nígbà tí kọ́pà tàbí irin tí a lè dé sí bá wà, àwọ̀ tí NADH ti fún ní eléktrọ́nù ń fún irin ní eléktrọ́nù, irin tí ó sì ti gba eléktrọ́nù ń mú pẹ́rọ́ksáìdì di àwọn irú hydroxyl tàbí pẹ́rọ́ksáìdì kọ́pà lẹ́gbẹ̀ẹ́ DNA. Báyẹn ni iṣẹ́ láìsí sẹ́ẹ̀lì pẹ̀lú NADH àti àwọn ion irin ṣe fa ìpalára DNA ní àwọn ibi pàtó tí ìyípadà jínì wọ́pọ̀ àti ìpalára káàkiri láti inú àwọ̀ ìbẹ̀rẹ̀ kan náà. Bí àyè inú sẹ́ẹ̀lì ṣe ń ṣàkóso irin, kì í ṣe àwọ̀ nìkan, ló ń pinnu bóyá ẹ̀ka yìí ṣe pàtàkì.

Ipò ohun àmúlò fún agbára ló ń pinnu bóyá sẹ́ẹ̀lì lè san owó rẹ̀. Nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì endothelium tí a fi 2 sí 20 uM àwọ̀ sí, yíyọ glucose kúrò fi ewu ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù hàn, nígbà tí pípèsè glucose mú un kúrò, bó tilẹ̀ jẹ́ pé glucose tún mú gbígba eléktrọ́nù ti àwọ̀ yára sí i. Ìyípo tó yára sí i pẹ̀lú ìpèsè tó pé fún ààbò dára ju ìyípo tó lọra sí i tí kò ní ohun ìpamọ́ fún ààbò lọ. Ka gbogbo àríyànjiyàn nípa ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù tí kò mẹ́nuba ipò glucose tàbí NADPH sí ohun tí kò pé.

Àwọ̀ ara ló ń pinnu àwọn ohun èlò tó wà fún iṣẹ́ náà. Àwọn sẹ́ẹ̀lì endothelium ń tún NADPH ṣe nípasẹ̀ ìyípadà glucose fún agbára, wọ́n sì ní àwọn ohun ìpamọ́ tó ń dènà oksidẹ́ṣọ̀nù nínú cytosol. Mitochondria tí a yà sọ́tọ̀ kò ní èyíkéyìí nínú ìwọ̀nyí. DNA tí a ti sọ di mímọ́ kò ní ọ̀nà àtúnṣe pàápàá. Àbájáde nínú àpẹẹrẹ kan kò sọ púpọ̀ nípa ohun tí yóò ṣẹlẹ̀ nínú àwọn yòókù, ìdí nìyẹn tí àpilẹ̀kọ tí a ń gbèrò nípa àwọn ìdáhùn tó yàtọ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọ̀ ara yóò fi ní láti jẹ́ kí àwọn ètò wọ̀nyí wà lọ́tọ̀ọ̀tọ̀.

Ìwọ̀n tààrà kì í ṣe ààbò tó ń tẹ̀ lé e

Ọ̀pọ̀ àkọsílẹ̀ ń da ìpele méjì pọ̀ tí àwọn ìdánwò ń yà sọ́tọ̀. Ìpele kan ń béèrè iye ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù tí ó farahàn. Èkejì ń béèrè bí sẹ́ẹ̀lì ṣe dáhùn sí i.

Àwọn ìdánwò pẹ́rọ́ksáìdì irú Amplex ló sún mọ́ ìpele àkọ́kọ́ jù, àwọn náà pàápàá sì ń ròyìn ìṣàn àpapọ̀, ìyẹn iye tí a ṣe yọ iye tí a pa run àti iye tí a kó jáde. Ìwádìí mitochondria ọpọlọ rí ìyípadà ní ìhà méjèèjì: pẹ́rọ́ksáìdì púpọ̀ sí i ni a ṣe, yíyọ ìwọ̀nba pẹ́rọ́ksáìdì tí a fi kún un lẹ́ẹ̀kan ṣoṣo sì lọra sí i. Àwọn ohun tó ń ṣẹlẹ̀ síwájú nínú ìlànà náà ni oksidẹ́ṣọ̀nù glutathione, lílo ascorbate tán, guanine tí ó ti ṣe oksidẹ́ṣọ̀nù, àti ìpalára DNA tó ń dí polymerase lọ́nà. Ìgbésẹ̀ kọ̀ọ̀kan ń fi àwọn ìlànà ìgbésí ayé kún ohun tó wà láàárín ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù àti ìwọ̀n tí a rí.

Àwọn ensaemusi tó ń dènà oksidẹ́ṣọ̀nù tí Nrf2 ń darí àti ṣíṣe mitochondria tuntun wà ní ìpele kejì. Wọ́n jẹ́ àwọn ètò ìbámu ara ẹni tí ìgòkè kékeré, onígbà-kúkúrú nínú pẹ́rọ́ksáìdì lè bẹ̀rẹ̀. Àwọn òǹkọ̀wé ìwádìí ààbò mitochondria ọpọlọ sì dábàá irú másùnmáwo kékeré yẹn gẹ́gẹ́ bí ohun tó bẹ̀rẹ̀ rẹ̀, nígbà tí wọ́n tún sọ pé ìlànà ìdí àti àbájáde nípasẹ̀ Nrf2 sinmi lórí iṣẹ́ tó ti wà ṣáájú, kì í ṣe ẹ̀rí tí wọ́n fúnra wọn fi hàn ní kíkún. Ààbò tó dé ní ọ̀pọ̀ wákàtí lẹ́yìn náà nípasẹ̀ àwọn amuaradagba tuntun kò túmọ̀ sí pé kẹ́míkà tó bẹ̀rẹ̀ ìṣẹ̀lẹ̀ náà ń dènà oksidẹ́ṣọ̀nù. Ó túmọ̀ sí pé ìṣẹ̀lẹ̀ kékeré tó gbé oksidẹ́ṣọ̀nù ga mú ààbò tó tóbi sí i wá. Àwọn ìlànà ìṣọ́ra fún kíkà irú àwọn àríyànjiyàn bẹ́ẹ̀, pẹ̀lú àwọn ààlà ìdánwò àti ìyàtọ̀ nínú àwọn àpẹẹrẹ tí a pèsè, ni kókó ìtọ́sọ́nà fún kíkà ìwádìí búlúù methylene.

Ìdí tí àwọn ìdánwò fi ń tako ara wọn

Ohun èlò ìwádìí gbogbogbò bí dihydrofluorescein ń ròyìn oksidẹ́ṣọ̀nù ohun èlò náà láti ọ̀pọ̀ orísun, kì í ṣe ìfojúsùn pẹ́rọ́ksáìdì. Ó sinmi lórí kẹ́míkà peroxidase àti heme, ó sì lè má rí ìgòkè pẹ́rọ́ksáìdì tí ìdánwò Amplex tí a ti ṣètò ìwọ̀n rẹ̀ rí. Ìwádìí mitochondria ọpọlọ rí pẹ́rọ́ksáìdì tó ga lọ́pọ̀lọpọ̀ láìsí àmì superoxide tó bá a mu; èyí jẹ́ ìkìlọ̀ lòdì sí títọ́ka sí àríyànjiyàn kan ṣoṣo nípa ìdènà oksidẹ́ṣọ̀nù tí ó dá lórí àwọ̀. Ìbòríra àwọn àmì ìmọ́lẹ̀ jẹ́ ìbéèrè ìṣàkóso ìdánwò tó tọ́, nítorí pé àwọ̀ náà ń fa ìmọ́lẹ̀ tí ojú lè rí mọ́ra ní ẹ̀gbẹ́ àwọn ìwọ̀n ìmọ́lẹ̀ tí a sábà ń lò láti mú ohun ṣiṣẹ́ àti àwọn tí ohun náà ń tú jáde. Ṣùgbọ́n ìwádìí tó ṣe pẹ̀lú ìṣọ́ra náà ṣètò ìwọ̀n rẹ̀ pẹ̀lú pẹ́rọ́ksáìdì tí iye rẹ̀ mọ̀, dín ìfarahàn sí ìmọ́lẹ̀ tó ń mú ohun ṣiṣẹ́ kù láìsí ìyípadà púpọ̀ nínú àmì, ó sì fi eléktróòdù ọ̀tọ̀ múlẹ̀ pé yíyọ pẹ́rọ́ksáìdì kúrò lọra sí i. Ìdásí ohun míì sí ìwọ̀n jẹ́ ohun tó yẹ ká ṣàyẹ̀wò nínú ìdánwò ìṣàkóso, kì í ṣe ìdí láti kọ àbájáde sílẹ̀ lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀.

Àbájáde calcium fi àìní kan náà fún ìpéye hàn. Fífúnni ní àwọ̀ fún ìgbà kúkúrú kò yí àpapọ̀ calcium tó kójọ ṣáájú ìyípadà ìjẹ́-kí-nǹkan-kọjá padà nínú ìwádìí ọkàn, síbẹ̀ ó mú ìyára gbígba calcium sunwọ̀n sí i nínú mitochondria ọpọlọ tí a dí lọ́nà nínú ìwádìí mitochondria ọkàn tó dojú kọ àtọ̀gbẹ. Àwọn àbájáde tí a wọn yàtọ̀, àwọn ètò yàtọ̀, kò sì sí ìtakora.

Àtòjọ àyẹ̀wò ṣáájú gbígbẹ́kẹ̀lé ìpinnu kan

Ka gbogbo ìpinnu pé ohun kan ń dènà tàbí ń gbé oksidẹ́ṣọ̀nù ga sí ìròyìn nípa ètò kan, kí o sì béèrè ìbéèrè márùn-ún. Ní ìfojúsùn wo, àti nínú àyè wo. Pẹ̀lú olùfúnni eléktrọ́nù wo àti olùgbà wo tó ń díje fún wọn. Ní ìmọ́lẹ̀ tàbí òkùnkùn, àti ní gígùn ìgbì àti ìwọ̀nba wo. Pẹ̀lú àwọn irin wo tó wà fún lílò, àti ìpèsè wo fún ohun àmúlò agbára àti àwọn ohun ìpamọ́ tó ń dènà oksidẹ́ṣọ̀nù. Àti pẹ̀lú ìdánwò wo, tó ń wọn ìṣàn ohun tó ń fa oksidẹ́ṣọ̀nù, ìpalára, tàbí ìdáhùn ìbámu ara ẹni. Yí ìdáhùn èyíkéyìí padà, molikula kan náà sì lè kúrò ní ibi tó ń dáàbò bo sí ibi tó ń ṣe ìpalára nínú tábìlì náà láìsí ohun tó tako ìmọ̀ rárá.