استرس رداکتیو غیرقابل تحمل است و می تواند سبب القای نارسایی قلبی شود

14مه 1420 - بسیاری از بیماریهای قلبی با استرس اکسیداتیو که همان افزایش بیش از حد گونه های فعال اکسیژن است، مرتبط هستند. بدن از طریق تولید آنتی اکسیدان های درون زا که باعث کاهش گونه های فعال اکسیژن می شوند، با استرس اکسیداتیو مقابله می کند. این عمل متعادل کننده، "هموستاز ردوکس" نامیده می شود.

اما چه اتفاقی می افتد اگر این تعادل بهم بخورد و باعث ایجاد استرس آنتی اکسیدانی شود، که همچنین به عنوان استرس رداکتیو(reductive stress) شناخته می شود؟ دکترSoorappan ، دانشیار گروه آسیب شناسی و همکارانش از دانشگاه آلاباما در بیرمنگام دریافتند که استرس رداکتیو یا RS / AS نیز بیماریزا است. به گفته آنها، این کشف در مدیریت نارسایی قلبی از اهمیت بالینی برخوردار است.

آنها گزارش دادند که RS باعث بزرگ شدن پاتولوژیکال قلب و اختلال عملکرد دیاستولیک در یک مدل موش شده است. این مطالعه که در ژورنال Antioxidants and Redox Signaling منتشر شد، به رهبری دکتر Namakkal-Soorappan و پرفسور Pei Ping ، از دانشکده پزشکی دیوید گفن در دانشگاه کالیفرنیا-لس آنجلس انجام شد.

آنها گفتند: بمنظور تجویز درمانهای مبتنی بر آنتی اکسیدان، برای نارسایی قلبی در انسان، باید قبل از درمان ارزیابی کاملی از سطح آنتی اکسیدان بیمار انجام شود، یافته های ما نشان می دهد که RS مزمن، غیرقابل تحمل است و برای القای نارسایی قلبی کافی است.

در این مطالعه از موش های تراریخته استفاده شد که دارای ژن های فعالتری برای تولید آنتی اکسیدان ها در قلب بودند، که باعث افزایش مقادیر پروتئین های آنتی اکسیدانی و کاهش گلوتاتیون می شود و سبب بروز RS می گردد. دانشمندان در یک نمونه از موشها، فعالیت ژنهای تولید آنتی اکسیدان در قلب را اندکی افزایش و در یک لاین از موشها فعالیت این ژنها را بشدت افزایش دادند تا به ترتیب در قلب موش ها RS مزمن کم و RS مزمن زیاد ایجاد کنند.

موشهایی که دارای RS زیاد بودند، نوعی تغییر پاتولوژیک قلب به نام کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک را نشان دادند و در 6 ماهگی کسر جهشی قلب(heart ejection fraction) آنها بطور غیر طبیعی بالا بود و دچار اختلال عملکرد دیاستولیک بودند. شصت درصد از موش های RS بالا، در سن 18 ماهگی درگذشتند.

بقای موشهایی که دارای RS با شدت کم بودند، طبیعی بود اما در آنها تغییرات قلبی در حدود سن 15 ماهگی ایجاد شد که نشان می دهد حتی RS متوسط ​​نیز می تواند به مرور زمان به صدمات برگشت ناپذیری در قلب منجر شود.

دادن یک ماده شیمیایی مسدود کننده ی بیوسنتز گلوتاتیون به موش های دارای RS بالا ، تقریباً در شروع سن 6 هفتگی، مانع از RS شد و از موش ها در برابر تغییرات پاتولوژیک در قلب محافظت نمود. دکترGobinath Shanmugam ، دانشجوی فوق دکترا در گروه آسیب شناسی UAB ، و دکتر Namakkal-Soorappan  خاطرنشان کردند که در یک نظرسنجی در سال 2019 مشخص شد که حدود 77 درصد آمریکایی ها روزانه مکمل های غذایی مصرف می کنند و در بین این گروه از افراد، حدود 58 درصد، آنتی اکسیدان هایی مانند مولتی ویتامین ها را مصرف می کنند. بنابراین، مصرف طولانی مدت داروهای آنتی اکسیدانی توسط هر فرد بدون دانستن وضعیت ردوکس او ممکن است منجر به RS شود، که می تواند القا کننده ی بیماری باشد و به آهستگی به قلب آسیب برساند.

تأثیر RS بر ماهیچه های اسکلتی

در یک مطالعه ی مرتبط، که در ژورنال Redox Biology منتشر شد، دکتر Namakkal-Soorappan  به بررسی تأثیر RS بر روی سلولهای myosatellite یا سلول‌های عضلانی ماهواره ای که به عنوان سلول های بنیادی عضلانی نیز معروف هستند، پرداخت. این سلول ها که در نزدیکی فیبرهای عضلانی اسکلتی قرار دارند، می توانند پس از آسیب حاد یا مزمن به عضله، تکثیر و مجدداً به سلولهای عضلانی تمایز یابند و عضله ی اسکلتی را بازسازی نمایند. تنظیم سلولهای عضلانی ماهواره ای با توجه به از دست دادن توده ی عضلانی اسکلتی در دوران پیری یا در بیماریهای مزمنی مانند دیابت و ایدز، مورد توجه دانشمندان است.

در مقاله ی پیشین دکتر Namakkal-Soorappan ، گزارش شده بود که بهم خوردن هموستاز ردوکس به سمت استرس اکسیداتیو باعث اختلال در بازسازی عضله اسکلتی می شود. حال، در مقاله ی اخیر در ژورنال Redox Biology ، وی نشان داده است که بهم خوردن تعادل ردوکس به سمت RS نیز باعث مهار قابل توجه تمایز سلول های عضلانی ماهواره ای می شود.

محققان به جای دستکاری ژنتیکی برای القای RS ، همانطور که در مطالعه قلب انجام دادند، از یک ماده ی شیمیایی به نمام سولفورافان استفاده کردند، یا بطور مستقیم مقدار گلوتاتیون داخل سلولی را برای القای RS  در سلولهای میوبلاست موش در محیط کشت، تقویت کردند. هر دو درمان تمایز میوبلاست را مهار کرد. سرانجام ، نویسندگان تلاش کردند تا با رشد سلولها در محیط کشت بدون سولفورافان، استرس آنتی اکسیدانی را از بین ببرند، که باعث حذف RS و تسریع در تمایز میوبلاست ها شد.

 دکتر  Namakkal-Soorappan  و همکارانش دریافتند که یک محیط پرو- اکسیداتیو، از طریق تولید مقادیر کم گونه های اکسیژن فعال، برای تمایز میوبلاست ها لازم است. محققان همچنین نشان دادند كه خاموش كردن ژنتیكی تنظیم كننده های منفی ژنهای آنتی اکسیدانی، باعث مهار تمایز میوبلاست ها می شود.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20200514/Reductive-stress-is-intolerable-can-induce-heart-failure.aspx