Группа ученых из Медицинской школы Университета Эмори выявила прямую связь между окислительным стрессом и воспалительными сигналами в крови. Это открытие может привести к усовершенствованным стратегиям предотвращения ряда заболеваний за счет включения антиоксидантов в рацион и уменьшения воздействия воспаления у тяжелобольных пациентов за счет добавления цистеина к внутривенному или зондовому питанию.
Результаты опубликованы онлайн на этой неделе в журнале PLoS One.
Многие нормальные метаболические функции производят реактивные формы кислорода, которые могут повредить клетки. Окислительный стресс, нарушение способности организма контролировать реактивные формы кислорода, был связан с сердечными заболеваниями, диабетом и несколькими нейродегенеративными заболеваниями.
Однако ученые все еще изучают лучшие способы измерения и снижения окислительного стресса, – говорит Дин П. Джонс, доктор философии, профессор медицины и директор лаборатории клинических биомаркеров Медицинской школы Университета Эмори. Например, крупномасштабные клинические испытания показали небольшую пользу от дополнения рациона антиоксидантами, такими как витамины C и E.
Джонс и его коллеги, включая Томаса Р. Зиглер, доктор медицины из Медицинского департамента Эмори, сосредоточился на измерении окислительного стресса в крови: цистеине, аминокислоте, содержащейся в большинстве белков в организме. Цистеин может существовать в двух формах: окисленной и восстановленной. Чем выше уровень окислительного стресса вне клетки, тем больше окисленного цистеина. Другие индикаторы, такие как глутатион, более важны внутри клеток.
Несколько исследований показали, что уровень окисленного цистеина в крови имеет тенденцию повышаться с возрастом. Курение и употребление алкоголя также связаны с повышенным уровнем окисленного цистеина. Кроме того, Джонс и Зиглер обнаружили, что тяжелые заболевания и недоедание связаны с окислительным стрессом и окисленным цистеином в крови.
Работая с Джонсом, аспирантка Смита Айер и иммунолог Маурисио Рохас, доктор медицины, обнаружили, что высокий уровень окисленного цистеина заставляет белые кровяные тельца отправлять воспалительные сообщения в виде белка IL-1 beta.
Исследователи использовали мышиную модель сепсиса, чтобы проверить влияние пищевого цистеина на уменьшение воспаления. Они лечили мышей ЛПС, который имитирует воспалительное действие бактерий на иммунную систему человека и вызывает повышение уровня ИЛ-1 бета. Однако, когда они дополнили рацион мышей цистеином, уровень ИЛ-1 бета упал, что ослабило воздействие сепсисоподобного воспаления.
В последующем исследовании здоровых, но страдающих избыточным весом взрослых добровольцев со средним возрастом 62 года уровни ИЛ-1 бета также повышались и понижались в зависимости от количества пищевого цистеина.
"Наши исследования показывают прямую механистическую связь между биомаркером окислительного стресса (окислительно-восстановительный потенциал цистеина) и провоспалительными цитокинами, которые связаны с множеством возрастных и хронических заболеваний," говорит Джонс. "Наша группа и другие уже установили, что окислительно-восстановительный потенциал цистеина окисляется с возрастом и рядом факторов риска для здоровья. Это говорит о том, что можно было бы воздействовать на окислительно-восстановительный потенциал цистеина как средство уменьшения хронической провоспалительной передачи сигналов в качестве вмешательства при возрастных заболеваниях и при остром воспалении сепсиса или травмы легких."
Исследователи планируют продолжить изучение взаимосвязи между цистеином и маркерами воспаления в разных возрастных группах, у людей с избыточным и нормальным весом, а также у тяжелобольных пациентов, которым требуется внутривенное питание.
Больше информации: "Цистеиновый окислительно-восстановительный потенциал определяет уровень провоспалительного IL-1b." PLoS One, опубликовано в Интернете 27 марта 2009 г.
Источник: Университет Эмори (новости: в сети)