Dela med sig:
Verklig betydelse för oxidanter och antioxidanter - Nya mättekniker utvecklade
Tillståndet för oxidation i organismen är nära relaterad till näring, fysisk aktivitet, infektioner, cancer och möjligen jämn åldrande, enligt den senaste utgåvan från German Cancer Research Center (DKFZ) i Heidelberg. Forskare vid DKFZ har utvecklat två nya biologiska mätsystem med vilka sjukdomsrelaterade förändringar i oxidationstillståndet hos cellerna kan analyseras bättre.
Vikten av oxidanter och antioxidanter för människors hälsa är "en hel del misstag och myter." Fläta ihop informationen enligt vilken forskare Sun kommer traditionellt tilldelas mer av en skadlig effekt på oxidanter, medan antioxidanter anses vara bra för hälsan. "Men under många år, forskare vet att endogena oxidanter hjälpa så viktiga medlare för att upprätthålla funktionerna i organismen", säger DKFZ. Typen och mängd samt den rumsliga och tidsmässiga koncentration av oxidanter här besluta enligt experterna om effekten. "Det är därför vi är intresserade av vilka celler och vävnader i samband med hela organismen i vilken situation och hur lång tid det oxidanter producerar", säger cellbiolog Tobias Dick av DKFZ.
Cancerceller orsakar mest av en signifikant förändring i oxidationstillståndet i organismen. (Bild: vitanovski / fotolia.com) Oxiderande tillstånd hittills svårt att mäta
Den korrekt registrering av oxidationstillståndet är för läkare, med tanke på relation med olika sjukdomar av särskilt intresse. Här var utvecklingen av levande biosensorer, som var den arbetsgrupp som leds av Tobias Dick lyckades flera år sedan, enligt uppgifter från den tyska Cancer Research Center "ett viktigt steg för att utforska kroppens oxidanter." Så planer biosensorer kvar i genomen av försöksdjur använda och de utsända ljussignalerna från sensorerna indikerade närvaron av mycket specifika oxidanter - "i realtid och vid den enda cellen exakt", säger DKFZ. Dock hade de medicinska fördelarna varit låg eftersom ljussignalerna kan tränga in i vävnaden endast på nära håll. Sålunda, applicering av sådana sensorer koncentrerades, enligt forskarna så långt för att små eller transparenta organismer. Till exempel sensorerna är särskilt tillämpliga i fruktflugor eller zebrafisk. För användning i möss, som är en viktig modellorganism i medicinsk forskning, sensorerna var emellertid mindre lämpliga.
Distribution av oxidanter visualiseras
Forskargruppen, som leds av Tobias Dick, har dock lyckats övervinna svårigheterna med att fånga biosensorn genom att permanent bevara sitt tillstånd vid borttagning av vävnad. För detta ändamål använder forskarna en speciell kombination av kall och kemisk behandling. "Den spatiala fördelningen av oxidanterna kan visualiseras på en fast vävnadssektion precis som den motsvarar fördelningen i den levande organismen", rapporterar DKFZ. Resultaten av forskarna publicerades i tidskriften "Science Signaling". Författarna beskriver i artikeln som exempel fördelningen av oxidanter i en växande tumör, reaktion av levern till en inflammation och reaktion av muskelfibrer mot hunger. "Med den nya metoden vill forskarna nu studera inflytande av sjukdomar och droger på fördelningen av oxidanter i hela kroppen", säger DKFZ.
Realtidsmätning av oxidationsnivån
I en andra studie fokuserade Tobias Dicks forskare på att förbättra biosensorns känslighet för att visualisera "de minsta metaboliska fluktuationerna i produktionen av oxidanter, såsom de som förekommer under kostförändringar eller fysisk aktivitet". För detta utvecklade de för första gången en biosensor baserad på de så kallade peroxiredoxinerna, som är kända som proteiner med högsta känslighet för väteperoxid. De nya sensorerna är konstruerade för att vara mycket känsliga för den minsta ökningen eller minskningen av oxidationsnivån, forskarna rapporterar. I ett test av sensorerna i jästceller, enligt DKFZ, kunde "även oxidationsförflyttningen mellan enskilda strukturer i cellen övervakas." Den andra studien publicerades i tidskriften "Nature Chemical Biology". Nästa mål är nu att sammanföra de två nya utvecklingen, till exempel för att undersöka hur en minimal förändring i produktionen av oxidanter relaterade till utvecklingen av metaboliska sjukdomar. (Fp)