0 L
CELLFOOD PERMIRESON METABOLIZMIN E FYMEMARJES SE QELIZAVE TE ENDOTELIT DHE NDALON PRODHIMIN E ROS NE KUSHTET E HIPOXISE
1 Njësia e Mielomës, Instituti Shkencor San Raffaele, Milano, Itali;
2 Departamenti i Morfologjia Njerëzore dhe Shkencat Biomjekësore – Città Studi, Universiteti i Milanos, Milano, Itali;
3 Laboratori Klinik i Biologjisë Kardiovaskulare, San Raffaele, Milano, Itali
Mitokondrite e endotelit, vendi kryesor i prodhimit të ATP, modulojne dinamikën brenda qelizave të specieve reaktive të oksigjenit (ROS), të cilat, nga ana tjetër, kontrollojnë funksionin endotelial. Qelizat endoteliale (EC) kerkojne nje furnizim adeguat me (O2). Hipoksia dhe hiperoksia mund të nxisin hiper-prodhimin e ROS, duke nxitur stresin oksidativ, dëmtimin e mitokondrisë dhe mosfunksionimin endotelial. Ne kemi studiuar kapacitetin dhe mekanizmat e përbërjes antioksiduese Cellfood TM (CF), në nje model te qelizave endoteliale të kultivuara in vitro(eprovete), për të moduluar disponueshmërinë e oksigjenit ne metabolizmin respirator të mitokondrisë dhe për të rregulluar gjenerimin e ROS në kushtet e hipoksisë. Ne përdorëm qelizat e marra nga vena e kërthizës njerëzore (HUVEC) dhe qelizat ECV-304. Konsumi i oksigjenit nga qelizat u mat me përdorimin e një elektrode Clark. Rezultatet theksuan se shtimi i CF nxiti, pas disa minutash, një rritje të konsumit të oksigjenit, shoqëruar me rritjen e kapacitetit oksidativ të mitokondrisë dhe gjallerimin qelizor. Nje rezultat i ngjashëm u vu re pas 8 ditësh kulture në prani të Cellfood. Rritja e konsumit të oksigjenit u shoqërua me një rritje në ATP dhe mbajtjen e përqendrimeve të LDH-së. CF ishte në gjendje të frenojë ndjeshëm prodhimin e ROS në kushte hipoksike përmes një shprehje të lartë të Mn superoksid dismutazes, një antioksidant përgjegjës për ruajtjen e funksionit të mitokondrisë. Përgjigja hipoksike ndërmjetësohet nga rregullatori qendror i hipoksisë HIF-1 alfa, aktivizimi i së cilës u zbut nga CF, dhe njëkohësisht u shoqerua me shprehjen e tepert te MnSOD. Rezultatet që kemi marrë sugjerojnë një rol të CF në përmirësimin e metabolizmit te frymëmarrjes dhe aktivizimin e mekanizmave antioksidantë në EC, duke ruajtur kështu funksionin endotelial.
PARATHENIE
Endoteli merr pjesë në funksione të ndryshme fiziologjike dhe patologjike te qelizes endoteliale njerezore(EC) dhe luan një rol të rëndësishëm në ndërmjetësimin e natyrës dhe fazave te patologjisë.
(1). Në veçanti, EC-të janë në gjendje të rregullojnë homoestazën e funksionit vaskular. Prandaj, eshte e rëndësishme të ruhen funksionet e duhura, forma dhe gjalleria e EC-ve. EC-të janë veçanërisht të ndjeshme ndaj O2 dhe janë të pajisura me mekanizma të cilat rregullojnë metabolizmin sipas hyrjeve të ndryshme të O2
(2). Në veçanti, mekanizmi i ndjeshmërisë se O2 në EC krijon një përgjigje përmes rregullimit të lartë te faktorit alfa te induktuar nga hipoksia (HIF-1alfa)
(3). Mitokondrite luajne një rol qendror në homeostazën e energjisë qelizore dhe funksionojne si burim kryesor i energjise. Besohet se endoteli është një organ që nuk kërkon shumë energji, duke qene se është në gjendje qetësie,edhe pse, EC kanë një rrjet te gjerë mitokondrial. Kjo sugjeron që funksioni i mitokondrisë mund të jetë i rëndësishëm në ruajtjen e metabolizmit fiziologjik të O2 dhe gjendjes bioenergjetike te EC-ve
(4). Për më tepër, mitokondria e EC mund të kontribuojne ne patofiziologjine endoteliale në lidhje me zhvillimin dhe përparimin e patologjive kardiovasculare
(5, 6). Një nga iniciatorët kryesorë të dëmtimit të endotelit është stresi oksidativ që krijohet nga prishja e ekuilibrit midis një gjenerate të shtuar të specieve reaktive ndaj oksigjenit (ROS) dhe aktivitetit të pamjaftueshëm antioksidant intraqelizor.
Stresi oksidativ qe krijohet nga formimi i shtuar i ROS dhe capaciteti difektoz per te dizintoksikuar oksidantet intraqelizore jane ne baze te patologjive te ndryshme kardiovaskulare.
Oksidantët brendaqelizorë janë baza e disa sëmundjeve kardiovaskulare, megjithëse nuk është ende kuptuar plotësisht lidhja shkak-pasojë midis dëmtimit oksidativ dhe mosfunksionimeve kardiovaskulare
(7)Në EC, zinxhiri i frymëmarrjes mitokondriale përfaqëson një burim dytësor dhe eshte shënjestra e specieve reaktive të oksigjenit, të cilat në fund të fundit shkaktojnë dëme mitokondriale te pakthyeshme
(8).Si metabolizmi mitokondrial dhe glikoliza janë thelbësore në prodhimin e energjisë ATP në EC
(9, 10), Mosfunksionimet endoteliale, duket se shoqërohen kryesisht me nje mitokondri të kompromentuar
(11). Strategjitë për furnizimin me antioksidantë në mitokondri janë në zhvillim e sipër.
Cellfood TM (CF) është një shtesë ushqimore e përbërë nga D2SO4 dhe disa minerale, aminoacide dhe enzima të cilat i japin përbërësit veti antioksiduese. Edhe pse formula e tij komplekse pengon mundësinë e identifikimit të elementeve qe jane më përgjegjës për efektet klinikë pozitive, e gjithë formula duket efektive.
DISKUTIM
Endoteli merr pjesë në shumë funksione fiziologjike , patologji njerëzore dhe disfunksionet, endoteliale përfaqësojnë një faktor rreziku për zhvillimin e ngjarjeve klinike, të tilla si sëmundjet vaskulare dhe në zemër (22). Si pasojë, i gjithë sistemi kardiovaskular varet në mënyrë kritike nga nje endotel vaskular nga ana strukturore dhe funksionale .
Prandaj, mbajtja e homeostazës së duhur të EC është një kërkesë e dukshme (23) dhe nevoja për antioksidantë dhe përbërës që rregullojnë aktivizimin e endotelit është me rëndësi biologjike për aspektet klinike të shoqëruara me dëmtimin dhe mos funksionimin e endotelit. Në këtë kontekst, është përshkruar kohët e fundit roli kryesor i acideve yndyrore me zinxhir të shkurtër (SCFA) i pranishem në fibrat qelizore per te frenuar endotelin e induktuar nga TNF në shprehjen e mARN dhe proteinave ICAM-1 dhe VCAM-1, përmes frenimit të NF-kB p65, një rregullator tjetër qendror i aktivizimit të EC (24)
Një nga aktivizuesit kryesorë të dëmtimit të endotelit është stresi oksidativ, i shkaktuar nga një çekuiliber midis gjeneratës kryesore të specieve reaktive të oksigjenit (ROS), përgjegjës i apoptozës së qelizave endoteliale të enëve të gjakut (25) dhe antioksidantëve të brendshëm qelizorë të pamjaftueshëm (26), duke përfshirë ketu dhe enzimat si MnSOD. Në këtë drejtim, efektet mbrojtëse vaskulare të resveratrolit kundër dëmtimit oksidues janë sqaruar ndoshta në sajë të induksionit të enzimave antioksiduese në HUVEC dhe EA.hy 926 (27). Në studimin aktual, ne kemi hetuar efektet dhe mekanizmat e veprimit të CF, në metabolizmin oksidativ të EC in vitro(eprovete).
Ne demonstruam si në vijim:
1) Marrja e vetem njehere e CF në EC ben te rritet në një masë të konsiderueshme konsumi i O2 në krahasim me qelizat NT përmes rritjes së aktivitetit të mitokondrise, pa ndikuar në vitalitetin e EC.
2) Marja e përsëritur për disa ditë me rradhe (deri në 8) të CF në HUVEC ka mundësuar konsumin e O2 në një mënyrë optimale, aktivitetin e mitokondrisë dhe prodhimin e ATP në rrjedhën me poshtme;pa akumulimin e LDH të padëshiruar. Në përgjithësi, këto rezultate tregojnë një zhvendosje metabolike nga rruga glikolitike në atë mitokondriale të EC. Eshte studiuar marrëdhënia midis konsumit te O2 dhe gjenerimit te specieve reaktive të oksigjenit (ROS). Eshtë e qartë, doza të larta dhe / ose heqja jo adeguate e ROS, veçanërisht anioni superoksid, kane shkaktuar “stres oksidativ ”, te implikuar në patogjenezën e shumë sëmundjeve kardiovaskulare, përfshirë hiperkolesterolemine, arteriosklerozen, hipertensionin, diabetin dhe infartin(28). Një nga sistemet kryesore të mbrojtjes antioksiduese kundër O2 është superoksid dismutaza (SOD). SOD2 është një mangan mitokondriale (Mn) që përmban një enzimë (MnSOD) dhe ndodhet në matricen mitokondriale; prandaj kemi zgjedhur këtë izoform për ta sqaruar implikimin e mitokondrisë. Roli thelbësor i SOD2 në ruajtjen e funksionit të mitokondria është demonstruar kohët e fundit nga minjtë me mangësi në MnSOD me infart, që vuajnë nga funksioni endotelial i dëmtuar dukshëm (29). Këtu kemi treguar se shprehja e ROS, e shkaktuar nga ekspozimi ndaj hipoksisë, eshte ulur ndjeshëm me CF përmes një rritje të konsiderueshme në MnSOD, shprehja e të cilave me kalimin e kohës është luhatur (Shtojca. Fig. 1), siç është demonstruar edhe kohët e fundit (30). Ky rezultatat tregon që CF mbështet rezistencën e EC kundër toksicitetit të ROS, duke ruajtur kështu gjallerine dhe aktivitetin e tyre funksional edhe në kushtet e stresit oksidativ te shkaktuara nga hipoksia. Përgjigja hipoksike e EC është rregulluar në mënyrë rigoroze nga rregullatori qendror i ipoksise HIF-1alfa, aktivizimi i së cilës shkakton transkriptimin e fuqishëm, citokinat pro-angiogjene dhe funksionet neo-te fituara ne rrjedhen e me poshteme (3). Në këtë studim tregojmë që CF pengon zhvendosjen e HIF-1alfës në bërthamë dhe shprehjen e Glut-1 të super regulluar, duke sugjeruar që CF te nderhyje ne rrugën hipoksike dhe mund të konsiderohet nje rregullatori i ri i përgjigjes hipoksike endoteliale. Ne argumentojmë që frenimi i HIF-1 alfa ndërmjetësohet nga aktivizimi i MnSOD, duke qenë shprehja e tyre në të njëjtën HUVEC te lidhur anasjelltas. Për më tepër, lidhja midis gjenerimit të ROS, humbja dhe aktivizimi i MnSOD dhe HIF-1alfa kohët e fundit janë dokumentuar mirë në EC të mushkërive (31).
Ne propozojmë që CF eshtë në gjendje të ruajë aktivitetin e mitokondrisë dhe një frymëmarrje optimale përmes një mekanizmi të dyfishtë, gjenerimi i MnSOD dhe frenimi i HIF¬1alfa ?, duke parandaluar kështu mosfunksionimet endoteliale.
CF mund të jetë një kandidat në mbështetjen e trajtimeve për sëmundjet e karakterizuara nga ndërlikimet kardiovaskulare.
Cellfood ndikon në gjenerimin e specieve reaktive të oksigjenit dhe pengon aktivizimin e HIF-1 alfa e shkaktuar nga hipoksia përmes shprehjes së rregulluar të MnSOD
Cellfood mbështet prodhimin e ATP
Cellfood përmirëson metabolizmin e frymëmarrjes të qelizave endoteliale duke ruajtur aktivitetin e tyre