Virkelig Viktighet av Oksidanter og Antioxidanter - Nye Måleteknikker Utviklet

Nye metoder gir innsikt i kroppens egne oksidanter
Tilstanden for oksidasjon i organismen er nært knyttet til ernæring, fysisk aktivitet, infeksjoner, kreft og muligens enda eldring, ifølge den nyeste utgivelsen fra German Cancer Research Center (DKFZ) i Heidelberg. Forskere ved DKFZ har utviklet to nye biologiske målesystemer hvor sykdomsrelevante endringer i oksidasjonstilstanden til cellene kan analyseres bedre.

Betydningen av oksidanter og antioksidanter for menneskers helse er "mye feil og myter." Tvinner informasjonen i henhold til hvilke forskere Sun vil tradisjonelt tildelt mer av en ødeleggende effekt til oksidanter, mens antioksidanter anses å være gunstig for helsen. "Men forskere har i mange år kjent at kroppslige oksidanter som essensielle budbringere bidrar til å opprettholde organismens funksjoner," rapporterer DKFZ. Typen og mengden samt den romlige og tidsmessige konsentrasjonen av oksidanter bestemmer her ifølge eksperterne om effekten. "Det er derfor vi er interessert i hvilke celler og vev i sammenheng med hele organismen i hvilken situasjon og hvor lenge oksidanter produserer", forteller cellebiologen Tobias Dick fra DKFZ.

Kreftceller forårsaker mest av en signifikant endring i oksidasjonstilstanden i organismen. (Bilde: vitanovski / fotolia.com)

Oksidasjonstilstand så langt vanskelig å måle
Den nøyaktige gjenkjenningen av oksidasjonstilstanden er av særlig interesse for leger i lys av forbindelsen med forskjellige sykdommer. Her var utviklingen av levende biosensorer, som var arbeidsgruppen ledet av Tobias Dick lyktes flere år siden, ifølge data fra det tyske Cancer Research Center "et viktig skritt for å utforske kroppens oksidanter." Så planene av biosensorer igjen i genomene til forsøksdyr og de overførte lyssignalene fra sensorene indikerte tilstedeværelsen av svært spesifikke oksidanter - "i sanntid og på enkeltcelle nøyaktig", rapporterer DKFZ. Den medisinske fordelen har imidlertid vært lav så langt, da lysesignalene bare kan trenge inn i vevet på kort avstand. Så langt har anvendelsen av slike sensorer, ifølge forskerne så langt, fokusert på små eller gjennomsiktige organismer. For eksempel er sensorene spesielt godt egnet for fruktfluer eller sebrafisk. I motsetning til dette var sensorene mindre egnet for bruk hos mus, som er en viktig modellorganisme i medisinsk forskning.

Fordeling av oksidanter visualisert
Forskningsgruppen ledet av Tobias Dick har imidlertid klart å overvinne vanskelighetene med å fange biosensoren ved permanent å bevare sin tilstand i vevet fjernet. For dette formål bruker forskerne en spesiell kombinasjon av kald og kjemisk behandling. "Spatialfordelingen av oksydantene kan visualiseres på et fast vevsavsnitt akkurat som det tilsvarer fordelingen i den levende organismen," rapporterer DKFZ. Resultatene fra forskerne ble publisert i tidsskriftet "Science Signaling". Forfatterne beskriver i artikkelen som eksempler fordelingen av oksidanter i en voksende tumor, reaksjonen av leveren til en betennelse og reaksjonen av muskelfibre på sult. "Med den nye metoden vil forskerne nå studere innflytelsen av sykdommer og rusmidler på fordelingen av oksidanter gjennom hele kroppen," sa DKFZ.

Realtidsmåling av oksidasjonsnivået
I en annen studie fokuserte Tobias Dicks forskere på å forbedre følsomheten til biosensorer for å visualisere "de minste metabolske fluktuasjonene i produksjon av oksidanter, for eksempel de som skjer under diettendringer eller fysisk aktivitet". For dette utviklet de for første gang en biosensor basert på de såkalte peroxiredoksiner, som er kjent som proteiner med høyest følsomhet for hydrogenperoksid. De nye sensorene er utformet for å være svært følsomme for den minste økningen eller reduksjonen i oksidasjonsnivået, rapporterer forskerne. I en test av sensorene i gjærceller, ifølge DKFZ, kunne "selv bevegelsen av oksidanter mellom individuelle strukturer i cellen overvåkes." Den andre studien ble publisert i tidsskriftet "Nature Chemical Biology". Det neste målet er nå å samle de to nye utviklingene, for eksempel å undersøke hvordan en minimal forandring i produksjonen av oksidanter relatert til utviklingen av metabolske sykdommer. (Fp)