Antioksidant glutation mitoxondrial sağlamlığı qoruyan mexanizm nədir?

Glutatyon bədənin demək olar ki, hər bir hüceyrəsində mövcud olan qlutamik turşu, sistein və qlisindən ibarət qamma amid bağları və tiol qrupları olan tripeptiddir. Təbii qlutatyon antioksidant təsiri olan zülaldır, oksidləşdirici proseslərin insan sağlamlığına mənfi təsirlərinə effektiv müqavimət göstərə bilir, qaraciyər və böyrək kimi orqanları qidalandırır, orqanizmdə sərbəst radikalların aradan qaldırılmasına kömək edir və immunitet sisteminin güclənməsinə kömək edir.

1: Glutatyonun gündəlik təzahürləri hansılardır?

Glutatyon heyvanlarda və bitkilərdə geniş şəkildə mövcuddur və canlı orqanizmlərdə mühüm rol oynayır. Tərkibində çörək mayasında, buğda rüşeymində və heyvan qaraciyərində yüksəkdir, 100-1000 mq/100 q-a çatır. İnsan qanında 26-34 mq/100q, toyuq qanında 58-73 mq/100q, donuz qanında 10-15 mq/100q olur. Tərkibində pomidor, ananas və xiyarda (12-33 mq/100 qr) yüksəkdir, şirin kartofda, maş lobyasında, soğanda və göbələkdə isə (0.06-0.7 mq/100 q) azdır. Qarşılaşdığımız glutatyon isə əsasən iki formada olur: azaldılmış forma (G-SH) və oksidləşmiş forma (GSSG), daxili bioloji şəraitdə sintez edilən qlutatyonun böyük əksəriyyətini azaldılmış formada təşkil edir. Qlutatyon reduktaza iki növ arasında qarşılıqlı çevrilməni kataliz edə bilər və onun koenzimi pentoza fosfatın yan keçməsi üçün NADPH təmin edə bilər. Sisteinin üzərində olan tiol qrupu qlutatyonun aktiv qrupu olduğu üçün (buna görə də glutatyon tez-tez G-SH kimi qısaldılır), müəyyən dərmanlarla (məsələn, asetaminofen), toksinlərlə (serbest radikallar, yodoasetik turşu), ağır metallarla və s. ilə asanlıqla bağlanır və detokslaşdırıcı təsir göstərir. Buna görə də, glutatyon (xüsusilə qaraciyər hüceyrələrində olan glutatyon) maddənin çevrilməsində iştirak edə bilər və bununla da bədəndəki zərərli toksinləri zərərsiz maddələrə çevirərək bədəndən xaric edir.

2: Antioksidant glutatyon mitoxondrial sağlamlığı necə qoruyur?

İndiyə qədər kəşf edilmiş bir neçə qidalanma hissetmə mexanizmi insan sağlamlığına dərin təsir göstərmişdir. Bunun bariz nümunəsi, həyat qurtaran statinlərin inkişafına səbəb olan xolesterolun qidalanma mexanizminin kəşfidir.

Bu tapıntıların diqqəti bütün hüceyrənin qida maddələrini necə aşkar etdiyidir. Bununla belə, hər bir insan hüceyrəsində mühüm funksiyaları yerinə yetirmək üçün yanacaq tələb edən müstəqil, membranla bağlanmış orqanoidlər var. Beləliklə, onların da öz qidalanma sensorları varmı?

ABŞ-ın Rokfeller Universitetinin Metabolizmanın Tənzimlənməsi və Genetika Laboratoriyasının tədqiqatçıları yeni bir araşdırmada ilk dəfə olaraq hüceyrələrdə enerji fabriki mitoxondriyasını kəşf ediblər. Bu qida sensoru üç funksiyaya xidmət edən zülalın bir hissəsidir: antioksidant glutatyonu hiss etmək, tənzimləmək və mitoxondriyanın daxili hissəsinə daşımaq, burada glutation oksidləşdirici reaksiyaların qarşısını almaqda və müvafiq dəmir səviyyələrini saxlamaqda mühüm rol oynayır. Bu antioksidan xüsusilə mitoxondriyada boldur və tədqiqatçılar onun funksiyasının ondan ayrılmaz olduğunu düşünürlər. Bunun səbəbi, hüceyrələrin əsas tənəffüs sistemi olaraq, mitoxondrilərin enerji istehsal etməsidir. Lakin mitoxondriya həm də xərçəng, şəkərli diabet, metabolik pozğunluqlar, ürək və ağciyər xəstəlikləri və s. ilə əlaqəli olan böyük miqdarda oksidləşdirici stressin mənbəyi ola bilər. Mitoxondriyada qlutatyonun səviyyəsi dəqiq saxlanılmasa, bütün sistemlər sıradan çıxacaq. Bununla belə, 2021-ci ilə qədər yeni bir tədqiqat qrupu qlutatyonu daşıya bilən SLC25A39 adlı bir daşıyıcı zülal kəşf edənə qədər, glutatyonun mitoxondriyaya necə daxil olduğu həmişə məlum deyildi. Görünür, glutatyonun tərkibini tənzimləyə bilir. Sirkulyasiya prosesi təxminən belədir: bu antioksidantın tərkibi aşağı olduqda, SLC25A39-un tərkibi artacaq, bu antioksidantın tərkibi yüksək olduqda isə onun daşınma səviyyəsi azalacaq. Bu tədqiqat nəticələri də güclü şəkildə göstərir ki, mitoxondrilərin bu dalğalanmaların səviyyələrini aşkar etmək və tənzimləmək üçün bir yolu var, yəni mitoxondriya nə qədər glutatyona malik olduğunu hesablayacaq və bu miqdar əsasında bədənə daxil olan bu antioksidantın miqdarını tənzimləyəcək. ”

3: Bədənə daxil olan glutatyonun miqdarını necə tənzimləmək və dəyişmək olar?

Mitoxondriyanın buna necə nail olduğunu anlamaq üçün tədqiqat qrupu biokimyəvi tədqiqatları, hesablama üsullarını və gen skrininqi birləşdirdi və "SLC25A39 həm sensor, həm də daşıyıcı olduğunu" tapdı. Tədqiqatçılar SLC25A39-un strukturunu AlphaFold protein strukturu verilənlər bazasında digər SLC ailəsi daşıyıcılarının strukturları ilə müqayisə edərkən glutatyonda unikal əlavə döngə tapdılar. Onlar molekulyar bıçaqla bu zülaldan üzüyü çıxardıqda, zülalın daşıma qabiliyyəti dəyişməz qaldı, lakin o, glutatyonu hiss etmə qabiliyyətini itirdi. Tədqiqatçılar deyirlər ki, biz bu maraqlı halqanı kəşf etdiyimiz zaman onun iki tamamilə müstəqil domen olduğunu təxmin etdik, biri qlutatyonu hiss edir, digəri isə qlutatyonu daşıyır. Bundan əlavə, bu yeni araşdırma da glutatyonun dəmirin "şaperonu" olduğu nəzəriyyəsini dəstəkləyir.

4: Niyə glutatyon dəmirin "molekulyar tərəfdaşı" adlanır?

Biz bilirik ki, dəmir ən boldur və bütün hüceyrə funksiyaları üçün demək olar ki, zəruridir, lakin o, həm də yüksək oksidləşdiricidir; Əgər qlutatyondan qorunma yoxdursa, o, hüceyrələrdə oksidləşdirici stresə səbəb olur və zərər verir. "Təcrübədə SLC25A39-un səthində glutation sensasiya mexanizminin bir hissəsi kimi unikal dəmir xüsusiyyətləri olduğu təsdiqləndi. Qlutatyonun dəmirə nisbətini qorumaq çox vacibdir, çünki qlutation çox aşağı olarsa, dəmir çox aktivləşir, glutatyon çox yüksək olarsa, dəmir effektiv fəaliyyət göstərə bilməz. "

Tədqiqatçılar deyirlər ki, insanlar qlutatyonun ümumi səviyyəsini dəyişməyə çalışdıqlarından, lakin tez-tez onun əks təsirlərindən narahat olduqlarından, indi hüceyrənin digər hissələrinə təsir etmədən mitoxondriyadakı qlutatyonun səviyyəsini dəyişmək üçün bir yolumuz var. Xüsusi daşıyıcı zülallar vasitəsilə bu məqsədyönlü terapiya bizə daha çox transformasiya nəticələrini görməyə imkan verə bilər.