heart
                Кредит: CC0 Public Domain

Многие сердечные заболевания связаны с окислительным стрессом, переизбытком активных форм кислорода. Организм реагирует на снижение окислительного стресса, когда окислительно-восстановительный потенциал зашел слишком далеко, путем выработки эндогенных антиоксидантов, которые уменьшают количество активных форм кислорода. Этот уравновешивающий акт называется окислительно-восстановительным гомеостазом.
                                                                                       

Но что произойдет, если окислительно-восстановительная качалка заходит слишком далеко, создавая антиоксидантный стресс, также известный как восстановительный стресс? Раджасекаран Намаккал-Соораппан, доктор философии, доцент в Университете Алабамы на кафедре патологии в Бирмингеме, и его коллеги обнаружили, что редуктивный стресс, или RS/AS, также является патологическим. Это открытие, говорят они, может иметь клиническое значение в лечении сердечной недостаточности.

Они сообщают, что РС вызывает патологическое расширение сердца и диастолическую дисфункцию в мышиной модели. Это исследование, опубликованное в журнале Антиоксиданты и окислительно-восстановительная сигнализация, было проведено Namakkal-Soorappan и Pei Ping, Ph.D., Медицинской школой Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.

«Основанные на антиоксидантах терапевтические подходы к сердечной недостаточности человека должны учитывать тщательную оценку уровней антиоксидантов перед лечением», — сказали они. «Наши результаты показывают, что хроническая РС невыносима и достаточна для того, чтобы вызвать сердечную недостаточность».

В исследовании использовались трансгенные мыши, у которых были повышенные гены антиоксидантов в сердце, что увеличивало количество антиоксидантных белков и уменьшало глутатион, создавая РС. Одна линия мышей имела низкую положительную регуляцию, а другая — высокую положительную регуляцию, создавая в сердцах мышей хронический низкий RS и хронический высокий RS соответственно.

Мыши с высоким RS показали патологические изменения сердца, называемые гипертрофической кардиомиопатией, и имели аномально высокую фракцию выброса сердца и диастолическую дисфункцию в возрасте 6 месяцев. Шестьдесят процентов мышей с высоким RS умерли к 18 месяцам.

Мыши с низким RS имели нормальную выживаемость, но у них развились изменения сердца примерно в возрасте 15 месяцев, что позволяет предположить, что даже умеренное RS может со временем привести к необратимым повреждениям сердца.

Предоставление мышам с высоким RS RS химическим веществом, которое блокировало биосинтез глутатиона, начиная примерно с 6-недельного возраста, предотвращало RS и спасало мышей от патологических изменений сердца.

Гобинат Шанмугам, доктор философии, научный сотрудник Департамента патологии UAB, и Namakkal-Soorappan указывают, что опрос 2019 года показал, что около 77 процентов американцев потребляют пищевые добавки каждый день, а в этой группе около 58 процентов потребляют антиоксиданты как поливитамины. Таким образом, хроническое потребление антиоксидантных препаратов любым человеком, не зная его окислительно-восстановительного состояния, может привести к РС, что может вызвать патологию и медленно повредить сердце.

Влияние RS на скелетные мышцы

В связанном исследовании, опубликованном в журнале Redox Biology, Namakkal-Soorappan рассмотрел влияние RS на миосателлитные клетки, которые также известны как мышечные стволовые клетки. Эти клетки, расположенные вблизи волокон скелетных мышц, способны регенерировать и дифференцироваться в скелетные мышцы после острого или хронического повреждения мышц. Регуляция миосателлитных клеток представляет интерес с учетом потери массы скелетных мышц при старении или при хронических состояниях, таких как диабет и СПИД.

Недавно Namakkal-Soorappan сообщил, что наклон редокс-качалок к окислительному стрессу нарушил регенерацию скелетных мышц. Теперь, в статье Redox Biology, он показал, что наклон окислительно-восстановительного потенциала к RS также вызывает значительное ингибирование дифференцировки мышечных сателлитных клеток.

Вместо генетических манипуляций для индукции RS, как это было сделано в исследовании сердца, исследователи использовали химический сульфорафан или прямое увеличение внутриклеточного глутатиона для индукции RS в культивируемых клетках миобластов мыши. Оба метода лечения подавляли дифференцировку миобластов. Наконец, авторы попытались снять антиоксидантный стресс, выращивая клетки в среде без сульфорафана, который удаляет РС и ускоряет дифференцировку. Namakkal-Soorappan и его коллеги обнаружили, что для дифференцировки миобластов необходима проокислительная среда из-за мягкого образования активных форм кислорода.

Исследователи также показали, что генетическое молчание негативного регулятора антиоксидантных генов также ингибирует дифференцировку миобластов./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *