Speciile reactive de oxigen (ROS) sunt molecule reactive conținând oxigen cu o durată de viață scurtă, cum ar fi superoxidul și peroxidul de hidrogen, care se formează ca produse secundare ale metabolismului normal, în special în mitocondrii. În cantități mici, ROS pot fi molecule semnalizatoare importante, dar nivelurile excesive de ROS declanșează stresul oxidativ, care dăunează proteinelor, lipidelor și ADN-ului. Stresul oxidativ a fost identificat ca având un rol important în afecțiunile legate de vârstă, inclusiv demența.
Cercetătorii au propus diverse strategii antioxidante, iar unele antioxidante au devenit suplimente populare. Corpul uman produce, de asemenea, antioxidanți naturali, cum ar fi glutationul. Cu toate acestea, acești „vânători” de radicali liberi nu pot neutraliza imediat ROS la locurile de producție, astfel încât unele deteriorări sunt inevitabile. Într-un nou studiu publicat în revista Nature Metabolism, cercetătorii de la Weill Cornell Medical College și alte instituții au încercat o abordare nouă, extrem de direcționată, pentru ROS-ul cerebral.
„Decenii de cercetare implică ROS-ul mitocondrial în bolile neurodegenerative,” a declarat Dr. Adam Orr, profesor asistent de cercetare în neuroștiințe la Feil Family Brain and Mind Research Institute de la Weill Cornell, care a condus acest studiu. „Dar majoritatea antioxidantilor testați în studii clinice au eșuat. Această lipsă de succes ar putea fi legată de incapacitatea antioxidantilor de a bloca ROS-ul la sursă și de a face acest lucru selectiv fără a altera metabolismul celular.”
Aceeași echipă a identificat anterior molecule mici care pot viza ROS-ul mitocondrial exact acolo unde este generat. Aceste molecule sunt supresoare selective de scurgeri electronice la locurile specifice (SEL-uri): S3QEL-uri pentru situsul complexului III și S1QEL-uri pentru situsul complexului I.
Încercând să înțeleagă rolul astrocitelor, un tip de celule de suport ale creierului, în patologiile creierului, cercetătorii le-au expus la semnale relevante pentru boală, cum ar fi citokina inflamatorie IL-1α și oligomerul de amiloid-β (Aβ), un semn distinctiv al bolii Alzheimer. Ambele compuși au crescut peroxidul de hidrogen mitocondrial (H₂O₂), un ROS major, indicând generarea dependentă de stimuli a ROS-ului la complexul III. S3QEL-urile au redus aceste creșteri, păstrând totuși producția de ATP.
În mod important, cercetătorii au cartografiat oxidările specifice ale proteinelor de cisteină, arătând că ROS-ul produs la complexul III servește drept intrări de semnalizare. Sub semnale patologice, această semnalizare devine hiperactivă, amplificând schimbările transcripționale asociate bolii în astrocite.
În culturile de co-neuroni-astrocite, astrocitele pregătite să producă ROS la complexul III au făcut ca neuronii apropiați să se descurce mai rău decât neuronii cuplați cu astrocitele quiescente. În mod crucial, aplicarea S3QEL-urilor asupra astrocitelor (nu a neuronilor) a atenuat deteriorarea neuronală.
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.