سیر تا پیاز ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی و رادیکال آزاد سلولی
نمی دانیم اطلاعاتتان در مورد ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی و رادیکال آزاد سلولی چقدر است؟ حتی نمی دانیم با آنتی اکسیدان، فعالیت های آنتی اکسیدانی و رادیکال های آزاد سلولی آشنا هستید یا خیر؟ اما این را خوب می دانیم که برای یادگیری صفر تا صد این مفاهیم جای خوبی آمده اید. این جا بهشت شما و این مطلب مختص شماست. تا پایان همراهمان باشید که به همراهیتان خرسندیم!
آشنایی مختصر و مفید با آنتی اکسیدان ها، رادیکال های آزاد و فعالیت های آنتی اکسیدانی
آنتی اکسیدان ها که به وفور در رژیم های غذایی سرشار از میوه و سبزی یافت می شوند، موادی طبیعی با خاصیت پیشگیری از بروز انواع آسیب های سلولی هستند. چنین آسیب هایی از رادیکال های آزاد نشأت می گیرند. رادیکال‌های آزاد؛ مولکول‌هایی واکنش‌پذیر و ناپایدار هستند که بدن در پاسخ به فشارهای محیطی و دیگر فشارهای موجود می‌سازد و بدین‌ترتیب هزار و یک دردسر مختلف برای خودش رقم می‌زند!
اگر فکر می‌کنید آنتی اکسیدان تنها در میوه‌ها و سبزی‌های رنگارنگ پیدا می‌شود و شما با نخوردن یا کم خوردن این خوشمزه‌های پرخاصیت در حق بدنتان کوتاهی کرده‌اید؛ در اشتباهید. چرا که استفاده از منابع مصنوعی نیز می تواند کارساز واقع شود!
آنتی اکسیدان های درون زاد و برون زاد
جالب است بدانید که بدن گاهی دست به کار شده و خودش برخی از آنتی اکسیدان های مورد نیازش را می سازد. به این دسته از آنتی اکسیدان ها که خودِ بدن زحمت تولیدشان را می کشد؛ آنتی اکسیدان های درون زاد می گویند. آنتی اکسیدان‌هایی که از خارج به بدن راه پیدا می‌کنند و نیاز بدن به این ماده کاربردی را تامین می نمایند، اگزوژن یا آنتی اکسیدان برون زاد نامیده می شوند.
برگردیم سراغ رادیکال های آزاد. این رادیکال ها مواد زائدی هستند که سلول های موجود در بدن در اثر پردازش غذا و نشان دادن واکنش به محیط تولید می کنند. بدن خودش این رادیکال ها را تولید می کند و موظف است آن ها را از میان بردارد. اگر موفق شود که فبها، اما اگر نتواند آن ها را به طور موثر پردازش نموده و حذف کند؛ با مشکلی تحت عنوان استرس اکسیداتیو مواجه می شود. این جاست که سلامت سلول ها و عملکرد بدن به خطر می افتد و هر لحظه ممکن است آسیبی جبران ناپذیر رخ دهد. جالب است بدانید که استرس اکسیداتیو با بیماری‌های خطرناک بسیاری مرتبط است که از جمله مهم‌ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بیماری های قلبی
- سرطان
- آرتریت
- سکته مغزی
- بیماری های تنفسی
- نقص ایمنی بدن
- آمفیزم
- پارکینسون
- …
تنها راه رهایی از شر این رادیکال‌های مزاحم و در نتیجه پیشگیری از بروز استرس اکسیداتیو، خنثی کننده‌ای تحت عنوان آنتی اکسیدان است که پیش‌تر با آن آشنا شدیم.
آشنایی با عوامل تشدید کننده تولید رادیکال های آزاد
متاسفانه برخی عوامل داخلی دست به دست هم داده و سطح تولید رادیکال های آزاد را به طرز عجیب و غریبی افزایش می دهند. وجود التهاب در بدن یکی از اصلی ترین عوامل داخلی است که ادامه دار شدنش می تواند حسابی دردسرساز شود. گاهی نیز پای عوامل خارجی در میان است. عواملی همچون آلودگی هوا، دود سیگار، قرارگیری در معرض اشعه ماوراء بنفش و…! اگر می خواهید به جنگ این رادیکال های آسیب زا بروید، استفاده از منابع غنی آنتی اکسیدان را در دستور کارتان قرار دهید.
شاید با خودتان بگویید حالا گیریم که آنتی اکسیدان کافی به بدنمان نرسید و رادیکال آزاد در غیاب این ماده مفید، در بدن شاخ و شانه کشیدند. مگر چه می شود؟!
جالب است بدانید که نبود آنتی اکسیدان کافی زمینه ساز بروز آسیب های سلولی خواهد شد. آسیب های سلولی نیز پای هزار و یک دردسر بزرگ و کوچک را به ماجرا باز می کنند. از آزاد شدن بیش از حد نرمال یون‌های آهن یا مس آزاد گرفته تا اختلال در زنجیره انتقال الکترون، فعال شدن فاگوسیت‌ها و افزایش آنزیم های تولید کننده رادیکال آزاد. داستان زمانی ترسناک‌تر می شود که بدن نتواند به مقابله با این آسیب ها پرداخته و در نتیجه با استرس اکسیداتیو دست به یقه شود. استرس اکسیداتیو خودش به تنهایی می تواند باعث ابتلا به سرطان، از دست دادن بینایی و تصلب شرایین شده و خطرات بسیاری را برای بدن رقم بزند.
یک نکته جالب درباره آنتی اکسیدان ها
شاید تا بدین جای مطلب به این نتیجه رسیده باشید که آنتی اکسیدان، ماده ای است که به مبارزه با رادیکال های آزاد برخاسته و احتمال بروز استرس اکسیداتیو و بیماری های مختلف را کاهش می دهد. اما جالب است بدانید که آنتی اکسیدان نام یک ماده نبوده و طیف گسترده ای از مواد را در بر می گیرد. ویتامین A، ویتامین C، ویتامین E، بتاکاروتن و… همه و همه نمونه هایی از آنتی اکسیدان هایی هستند که وجودشان برای سلامت بدن ضروری است.
این را به خاطر داشته باشید که هر آنتی اکسیدان دارای عملکرد متفاوتی بوده و نمی توان آن را با آنتی اکسیدان دیگری جایگزین کرد. پس نگویید امروز ویتامین A به اندازه کافی دریافت کرده و کار بدنم را راه انداخته ام، پس دیگر نیازی به سایر ویتامین ها ندارم که اشتباه محض است. سعی کنید با داشتن یک رژیم غذایی متنوع و سرشار از آنتی اکسیدان به جنگ رادیکال های آزاد بروید و با شکست آن ها، خیال خودتان را راحت کنید!
تکنیک الایزا؛ تکنیکی بی نظیر برای ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی و رادیکال آزاد سلولی
جالب و در عین حال لازم است بدانید که بدن انسان به یک سیستم آنتی اکسیدانی قوی مجهز می باشد. وظیفه این سیستم مقابله با اثرات زیان بار رادیکال های آزاد اکسیداتیو می باشد. زمانی که تعادل موجود میان آنتی اکسیدان ها و گونه های هموستاز ردوکس با به اختصار ROS به هم می خورد، اتفاق ناخوشایندی تحت عنوان استرس اکسیداتیو رخ می دهد. عوامل مختلفی می توانند زمینه ساز بر هم خوردن این تعادل شوند که از جمله مهم ترین آن ها می توانیم موارد زیر را برشماریم:
- افزایش تولید رادیکال های آزاد
- غیر فعال شدن آنزیم آنتی اکسیدانی
- مصرف بیش از حد آنتی اکسیدان
این موضوع موجب شده که ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی برای دریافت گزارشی مناسب از وضعیت سلامت بدن در مقابل عوامل ناسالم بسیار اهمیت یابد.
تنظیم هموستاز ردوکس توسط سیستم های آنتی اکسیدانی
جالب است بدانید که دو دسته از سیستم‌های آنتی اکسیدانی شامل ترکیبات آنزیمی و غیر آنزیمی سطح هموستاز ردوکس را در بدن انسان تنظیم می‌کنند. مهم ترین ترکیبات آنزیمی فعال در این زمینه عبارتند از:
- سوپراکسید دیسموتاز
- کاتالاز
- گلوتاتیون پروکسیداز
- گلوتاتیون ترانسفراز
ترکیبات غیر آنزیمی نیز به قرار زیرند:
- گلوتاتیون
- ویتامین A
- ویتامین E
- ویتامین C
نحوه ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی
به منظور ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی با رعایت اصول اخلاقی از ترکیبات ناشناخته ای از اندام هایی همچون کبد و کلیه حیوانات آزمایشگاهی استفاده می‌کنند. در این روش حیوان را بیهوش کرده و بافت مورد نظر را جداسازی می نمایند. سپس هموژن های بافتی را به مدت ده دقیقه در محلول نرمال سالین 10 درصد از پیش تهیه شده با سرعت 2000 دور در دقیقه، سانتریفیوژ می کنند. مایع رویی در راستای فعالیت های آنزیمی و غیر آنزیمی MDA، SOD، GPX، CAT، GSH، GSTS به کار گرفته می شود.
سوپراکسید دیسموتاز (SOD)
سوپراکسید دیسموتاز یکی از سرشناس ترین خانواده های آنزیم های اکسیدانی است. این خانواده به کاتالیز کرن فرآیند روی آورده، از این طریق سوپراکسید را پراکسید هیدروژن و اکسیژن مولکولی تبدیل نموده و این گونه سطح ROS را تنظیم می کند. اگر بگوییم این ترکیب جادویی یکی از اصلی ترین عوامل دفاع از بدن در برابر رادیکال های آزاد است، گزاف نگفته ایم. این ترکیب می تواند به غیر فعالسازی اسید نیتریک پرداخته، تشکیل پراکسی نیتریت را مهار کرده و از این طریق مانع از بروز اختلال در عملکرد اندوتلیال و میتوکندری شود. سوپراکسید دیسموتاز همچنین قادر به پاکسازی رادیکال های آزاد تولید شده در زنجیره تنفسی است.
در اندازه گیری سوپراکسید دیسموتاز سیستم گزانتین اقدام به تولید گزانتین اکسیداز از رادیکال های سوپراکسید می کند. این رادیکال ها با رادیکال های یدو نیترو تترازولیوم وارد واکنش شده و فورمازان های رنگی را تشکیل می دهند. می توان شدت رنگی را که از این واکنش به دست می آید، در یک دوره سه دقیقه ای در طول موج 505 نانومتر اندازه گیری نمود.
گلوتاتیون پروکسیداز (GPX)
در این بخش از مبحث ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی به بحث درباره گلوتاتیون پروکسیداز می پردازیم. این ماده که از تجمع پراکسید هیدروژن جلوگیری به عمل می آورد، کاتالیز آنزیمی گونه های فعال اکسیژن را بر عهده دارد. ماده مذکور موظف است رادیکال های اکسیژن فعال از طریق گلوتاتیون و گلوتاتیون ردوکتاز را پاکسازی نماید. گلوتاتیون پراکسیداز را عموما بر اساس گزارش اسپکتروفتومتری کاهش NADPH اندازه گیری می کنند.
کاتالاز (CAT)
کاتالاز که وظیفه تبدیل پراکسید هیدروژن به آب و اکسیژن را بر عهده دارد، در کلیه سلول های بدن یافت می شود. فعالیت این ماده تا حد قابل توجهی در اندامک های درون سلولی رخ می دهد که از آن ها با نام پروکسیزوم یاد می کنند. فعالیت کاتالازها را با به کارگیری روش اسپکتروفتومتری از طریق حذف پراکسیدها اندازه گیری می نمایند. این هم یک بخش مهم دیگر از ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی!
مالون دی آلدهید (MDA)
مالون دی آلدهید یکی از اساسی ترین محصولات پراکسیداسیون لیپیدی است که قادر به تحت تاثیر قرار دادن تبادل یونی در غشای سلولی است. لازم به ذکر است که این ماده همچنین می تواند اثرات نامطلوبی در نفوذ پذیری یون ها و فعالیت های آنزیمی ایجاد کند. برای اندازه گیری مالون دی آلدهید از دستگاه الایزا استفاده کرده و اندازه آن را بر مبنای رنگ تشکیل شده با اسید تیوباربیتوریک می سنجند.
برای اندازه گیری GSH و GSTS نیز درست مانند سایر مواد فوق الذکر از دستگاه الایزا استفاده می شود.
