یادداشت
آنتی اکسیدان‌های موجود در میتوکندری از سلول‌ها در برابر مرگ محافظت می‌کند
محققان به تازگی نشان دادند که آنزیم STARD7 به انتقال کوآنزیم آنتی اکسیدانی Q از میتوکندری به سطح سلول کمک می‌کند.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، آنتی‌اکسیدان‌ها اغلب به عنوان یک درمان در تغذیه تبلیغ می‌شوند و به عنوان مکمل‌های غذایی ارائه می‌شوند. با این حال، بدن ما نیز این آنتی‌اکسیدان‌ها (جاذب‌کننده‌های رادیکالی) را تولید می‌کند که یکی از آنها کوآنزیم Q است. اکنون محققان موسسه زیست شناسی در ماکس پلانک در کلن آلمان کشف کردهاند که چگونه ماده‌ای که در میتوکندری ما تولید می‌شود به سطح سلول می‌رسد و از سلول‌های ما در برابر مرگ محافظت می‌کند.
اهمیت میتوکندری در تولید آنتی اکسیدان‌ها
رادیکال‌های آزاد تولید شده در میتوکندری سلول‌ها به موادی که سلول برای عملکرد صحیح به آن نیاز دارد آسیب می‌رساند. این آسیب باعث جهش‌هایی می‌شود که رادیکال‌های آزاد بیشتری تولید می‌کنند و در نتیجه روند آسیب به سلول را سرعت می‌بخشد، در همین راستا با افزایش سن، رادیکال‌های آزاد در بدن افزایش می‌یابد و باعث پیری در فرد می‌شود. زیرا پیری با گذشت زمان سرعت می‌یابد. تجمع تدریجی اما سریع رادیکال‌های آزاد یک توضیح برای این است که چرا حتی بدن افراد سالم نیز با گذشت زمان پیر شده و بافت‌ها تخریب می‌شوند. اما آنتی اکسیدان‌ها و رادیکال‌های آزاد چه مولکول‌هایی هستند؟
آنتی اکسیدان‌ها و رادیکال‌های آزاد
آنتی اکسیدان‌ها مولکول‌هایی هستند که از اکسید شدن مولکول‌های دیگر جلوگیری می‌کنند. این مولکول‌ها مواد شیمیایی هستند که اثرات رادیکال‌های آزاد را کاهش داده یا از اثر مخرب آن جلوگیری می‌کنند. عملکرد آنتی اکسیدان‌ها به این شکل است که آنها یک الکترون به رادیکال‌های آزاد اهدا می‌کنند و در نتیجه واکنش پذیری آنها را کاهش می‌دهند. چیزی که آنتی اکسیدان‌ها را منحصر به فرد می‌کند این است که آنها می‌توانند یک الکترون اهدا کنند بدون اینکه بعد از اهدای الکترون خودشان تبدیل به رادیکال‌های آزاد فعال شوند. هیچ آنتی اکسیدانی به تنهایی نمی‌تواند با اثرات هر رادیکال آزاد مبارزه کند. همانطور که رادیکال‌های آزاد در نواحی مختلف بدن اثرات متفاوتی دارند، هر آنتی اکسیدانی به دلیل خواص شیمیایی خود رفتار متفاوتی دارد. با این حال، در شرایط خاصی، برخی از آنتی اکسیدان‌ها ممکن است به پرو اکسیدان تبدیل شوند، که الکترون‌ها را از مولکول‌های دیگر می‌گیرند و بی ثباتی شیمیایی ایجاد می‌کنند که می‌تواند باعث استرس اکسیداتیو شود. آنتی اکسیدان تنوع بالایی دارند ولی آنتی اکسیدانی که این مقاله اهمیت آن را ذکر کرده است، کوآنزیم Q است.
کوآنزیم Q
کوآنزیم (CoQ10) Q10 به طور کلاسیک به عنوان یک آنتی اکسیدان درون زا مهم و جزء کلیدی زنجیره تنفسی میتوکندری در نظر گرفته می‌شود. برای این عملکرد دوم، به نظر می‌رسد که مولکول‌های CoQ به صورت دینامیکی به یک استخر متصل شده و توسط ابرکمپلکس‌های I + III و یک استخر آزاد برای کمپلکس II یا هر آنزیم میتوکندری دیگری که از CoQ به عنوان کوفاکتور استفاده می‌کند، در دسترس است. کوآنزیم کیو یک آنتی‌اکسیدان است که برای بدن ما ضروری است. کمبود کوآنزیم Q منجر به بیماری‌های جدی مانند سندرم لی می‌شود، یک بیماری ارثی که در آن مناطق خاصی از مغز تحت تأثیر قرار می‌گیرند و از جمله عوارض این بیماری، ضعف عضلانی است. کمبود کوآنزیم Q نیز یکی از اولین علائم پیری است و می‌تواند در اوایل دهه 20 رخ دهد. اما چرا نمی‌توانیم این ماده را به سادگی با غذای خود وارد کنیم؟ سونی Deshwal ، دانشمند موسسه زیست شناسی پیری ماکس پلانک و نویسنده اصلی این مطالعه توضیح می‌دهد: کوآنزیم کیو یک مولکول بسیار آبگریز است که بدن ما آن را به میزان بسیار کمی از غذا جذب می‌کند. در سلول‌های ما نیز مشکلی که در ارتباط با جذب این آنزیم وجود دارد این است که کوآنزیم Q محلول در آب نیست، زیرا این آنتی‌اکسیدان در میتوکندری تشکیل می‌شود و باید از داخل سیتوپلاسم سلول عبور کند تا به سطح سلول‌ها برسد و از این طریق گونه‌های چربی اکسید شده را خنثی کند. دشوال توضیح می‌دهد: «با تحقیقات خود، اکنون می‌توانیم پروتئین‌های دخیل در انتقال کوآنزیم Q از میتوکندری به سطح سلول را شناسایی کنیم.
عملکرد آنزیم STARD7 در میتوکندری
محققان دریافتند که آنزیمی به نام STARD7 به انتقال کوآنزیم از میتوکندری به سطح سلول کمک می‌کند. این پروتئین نه تنها در میتوکندری، بلکه در داخل سیتوپلاسم نیز قرار دارد. میتوکندری به طور فعال کوآنزیم Q را به سطح سلول منتقل می‌کند تا از سلول‌ها در برابر مرگ سلولی محافظت کند. دشوال می‌گوید گویی میتوکندری‌ها باندهایی را به سطح می‌رسانند تا از سلول محافظت کنند. این یافته نشان می‌دهد که میتوکندری‌ها نه تنها به‌عنوان تامین‌کننده انرژی برای سلول‌های ما مهم هستند، بلکه نقش‌های تنظیم‌کننده‌ای نیز دارند. از طرفی با توجه به اینکه کوآنزیم کیو (یا یوبی کینون) یک لیپید فعال ردوکس است که به عنوان حامل الکترون جهانی در زنجیره تنفسی میتوکندری و آنتی اکسیدان در غشای پلاسما عمل می‌کند ، پراکسیداسیون لیپیدی و فروپتوز را محدود می‌کند. با این حال هنوز مکانیسم‌هایی که اجازه توزیع کوآنزیم Q سلولی را پس از سنتز در میتوکندری می‌دهند، درک نشده‌اند و اطلاعاتی در مورد آنها وجود ندارد. در اینجا ما پروتئین انتقال لیپید سیتوزولی STARD7 را به عنوان یک فاکتور حیاتی در انتقال کوآنزیم Q داخل سلولی و سرکوب کننده فروپتوز شناسایی کردیم. STARD7 سیتوزولی برای انتقال کوآنزیم Q به غشای پلاسما و محافظت در برابر فروپتوز مورد نیاز است و در همین راستا عملکرد فسفوریلاسیون اکسیداتیو و مورفوژنز کریستا را حفظ می‌کند. شواهد این مطالعه نشان داد که بیان بیش از حد STARD7 سیتوزولی مقاومت فروپتوز سلول‌ها را افزایش می‌دهد، اما فراوانی کوآنزیم Q را در میتوکندری و رشد سلول‌های تنفسی محدود می‌کند. بنابراین، یافته‌های ما نیاز به هماهنگ کردن سنتز کوآنزیم Q و توزیع سلولی توسط پردازش STARD7 با واسطه PARL و شناسایی PARL و STARD7 به عنوان اهداف امیدوارکننده برای تداخل با فروپتوز را نشان می‌دهد.
رویکرد درمانی جدید
در درازمدت، محققان امیدوارند که درک دقیق این فرآیند انتقال، کوآنزیم Q را قادر می‌سازد تا این مولکول مستقیم به سلول‌های بیماران مبتلا منتقل شود و بنابراین یک رویکرد درمانی جدید برای بیماری‌هایی مانند سندرم لی ارائه کند. زیرا تمام عملکردهای متابولیکی CoQ با مکانیسم‌های پاتولوژیک برخی بیماری‌های متابولیک مرتبط است .
پایان مطلب/