Ορισμένα επίπεδα μορίων που συνδέονται με το οξειδωτικό στρες μπορεί να είναι απαραίτητα για την υγεία και την ανάπτυξη, σύμφωνα με νέες μελέτες σε ζώα.
Τα αντιδραστικά μόρια που προέρχονται από το μοριακό οξυγόνο , γνωστά ως αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), αυξάνονται δραματικά στο σώμα κατά τη διάρκεια του περιβαλλοντικού στρες ή ασθένειας. Αυτό το στρες μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα σημαντικές βλάβες στα κύτταρα και σχετίζεται με αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία, όπως η γήρανση, η ανδρική στειρότητα, οι εκφυλιστικές ασθένειες και ο καρκίνος. “Πιστεύουμε ότι υπάρχει μια ιδανική ενδιάμεση συγκέντρωση, αλλά ούτε ακραία είναι καλή”, δήλωσε ο Daniel Suter, καθηγητής βιολογικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο Purdue.
Σε μια πρόσφατη μελέτη, η ομάδα του Suter εξέτασε ένα ένζυμο που παράγει ROS σε έμβρυα zebrafish για να διαπιστώσει εάν είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη του νευρικού τους συστήματος. Αναστέλλοντας αυτό το ένζυμο, η NADPH οξειδάση (Nox), είχε ως αποτέλεσμα επιπλοκές με σηματοδότηση μεταξύ των οφθαλμών και του εγκεφάλου. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο The Journal of Neuroscience .
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα φάρμακο που ονομάζεται celastrol για την αναστολή της δραστηριότητας Nox, η οποία οδήγησε σε ελαττώματα στο σχηματισμό του στοιχείου κυττάρων γαγγλίου και του οπτικού νεύρου, τα οποία στέλνουν σήματα από τον αμφιβληστροειδή του οφθαλμού στον εγκέφαλο.
Αλλά ένα φάρμακο θα μπορούσε να επηρεάσει και άλλα ένζυμα εκτός από τον Nox, έτσι ώστε οι ερευνητές έπρεπε να επιβεβαιώσουν τα αποτελέσματά τους με μια άλλη προσέγγιση. Η ομάδα στράφηκε στο CRISPR, ένα σύστημα για την τροποποίηση γονιδίων σε ζωντανά κύτταρα και οργανισμούς, ώστε να μεταλλάξουν γονίδια Nox στο έμβρυο zebrafish.
Αυτή η μέθοδος επέτρεψε επίσης στους ερευνητές να διαφοροποιήσουν μεταξύ των διαφόρων ισομορφών του Nox. Τα ευρήματά τους δείχνουν ότι το Nox2 θα μπορούσε να είναι λειτουργικά σημαντικό για την νευρωνική ανάπτυξη, ενώ οι μεταλλάξεις στο Nox5 θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε γενικότερα αναπτυξιακά προβλήματα.
“Αυτή είναι μια μελέτη για το ρόλο των ROS ως σηματοδοτικών μορίων στην κανονική ανάπτυξη, αλλά έχει βασικές εφαρμογές για την ανθρώπινη υγεία”, δήλωσε ο Suter. «Εάν πάρετε πάρα πολλά αντιοξειδωτικά για να θεραπεύσετε διαταραχές ή τραυματισμούς, θα μπορούσατε να πάτε σε ένα εύρος όπου θα έχετε αρνητικά αποτελέσματα, διότι τελικά χρειάζεστε κάποια ROS για κανονική σηματοδότηση. Προσπαθούμε να καταλάβουμε αν υπάρχει κάποια περιοχή που είναι καλύτερο . “