Окислительный стресс: переоценка ценностей

Сенсационные выводы немецких ученых:
роль окислительного стресса в развитии болезней должна быть пересмотрена

LifeSciencesToday по материалам DKFZ: Preventive Detention for Oxidizing Agents

Принято считать, что окислительный стресс вызывают ряд заболеваний. До сих пор обычной практикой оценки уровней окислительного стресса было определение степени окисления молекулы глутатиона в клеточных экстрактах. Ученые Немецкого онкологического научно-исследовательского центра (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) установили, что в находящихся в состоянии стресса клетках окисленный глутатион находится в хранилище для биохимических отходов. Это защищает клетки от окислительного стресса… и ставит под вопрос состоятельность традиционного метода оценки и достоверность полученных на его основе данных.

Рак, болезнь Альцгеймера, атеросклероз – список болезней, связываемых учеными с окислительным стрессом, можно продолжить. В него входит и процесс старения. Окислительный стресс вызывается так называемыми активными (или реактивными) формами кислорода (АФК), к которым относятся и пресловутые свободные радикалы. Если клетка подвергается воздействию химически активных соединений кислорода, количество которых больше, чем она может мгновенно разрушить, она находится в состоянии окислительного стресса. В результате окисляются и, следовательно, повреждаются ее важные компоненты, такие как белки, ДНК и липиды.

Чтобы определить, находится ли клетка в состоянии окислительного стресса, ученые часто анализируют степень окисления глутатиона. Теоретически количество окисленного глутатиона должно показывать, здорова ли клетка или находится в состоянии окислительного стресса. Но группа ученых под руководством доцента доктора Тобиаса Дика (Tobias Dick) доказала, что это предположение, на котором основываются выводы большого количества научных исследований, абсолютно несостоятельно.

«До сих пор, чтобы измерить количество окисленного глутатиона, клетку нужно было разрушить», – объясняет доктор Дик. «Однако это означает потерю ее пространственной структуры».

Таким образом, о том, где в клетках находится окисленный глутатион, практически ничего не было известно. Ученые предполагали, что он остается в цитоплазме, где и образуется.

Чтобы выяснить фактическое местонахождение окисленного глутатиона, доктор Дик и его коллеги разработали биосенсоры – генетически закодированные флуоресцентные датчики, – которые показывают окисленный глутатион, находящийся в неповрежденных клетках, световыми сигналами. В экспериментах на дрожжах исследователи впервые отследили путь окисленного глутатиона в живой клетке в режиме реального времени. Они были удивлены, обнаружив, что, вместо того чтобы оставаться в цитоплазме, он сразу же запирается в безопасном депо – вакуоли.

Биосенсор отслеживает окисленный глутатион в вакуолях дрожжевых клеток.
(Фото: © Tobias Dick, German Cancer Research Center)

Это означает, что цитоплазма, в которой протекает множество важных метаболических процессов, оказывается надежно защищенной от окислительного повреждения. Цитоплазма клеток, которые при использовании традиционного метода оценки окисленного глутатиона считались бы находящимися в состоянии окислительного стресса, оказалась совершенно здоровой. Позднее доктор Дик и его коллеги показали, что это верно не только для дрожжевых, но и для различных клеток высших организмов, в частности, млекопитающих, а также для раковых клеток.

Эти результаты означают, что уровень окисленного глутатиона не является показателем испытываемого клеткой окислительного стресса.

«Таким образом, важно переоценить результатов предыдущих исследований, в которых связь между окислительным стрессом и различными заболеваниями устанавливалась традиционным методом», – считает доктор Дик.

Статья Bruce Morgan et al. Multiple glutathione disulfide removal pathways mediate cytosolic redox homeostasis опубликована в журнале Nature Chemical Biology.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
24.12.2012