به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

اکسیژن زیاد چگونه به بافت‌ها و سلول‌ها آسیب می‌رساند؟

تاریخ انتشار: ۲۲ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۳۱۷۵۰۱

وقتی صحبت از اکسیژن به میان می‌آید، چیز‌های بسیار خوبی در ذهن تداعی می‌شود، اما به تازگی محققان اظهار کرده‌اند تنفس هوایی که حاوی سطوح بالاتری از اکسیژن نسبت به ۲۱ درصد معمول موجود در جو زمین است (اگر بیش از حد نیاز بدن به اکسیژن باشد)، می‌تواند باعث آسیب به اندام، تشنج و حتی مرگ در افراد و حیوانات شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

با این حال، تاکنون دانشمندان بیشتر در مورد مکانیسم‌های پشت این پدیده که به عنوان مسمومیت با اکسیژن یا هایپراکسی شناخته می‌شود، حدس و گمان‌هایی زده بودند.

اکنون، محققان موسسه گلادستون کشف کرده‌اند که چگونه اکسیژن اضافی، تعداد انگشت شماری از پروتئین‌های سلول‌های ما را که حاوی آهن و گوگرد هستند، تغییر می‌دهد که این فرایند، فرآیندی شیمیایی شبیه به زنگ‌زدگی آهن است.

آن پروتئین‌های زنگ‌زده به نوبه خود باعث ایجاد مجموعه‌ای از رویداد‌ها می‌شوند که به سلول‌ها و بافت‌ها آسیب می‌رسانند. این یافته‌ها پیامد‌هایی برای شرایطی مانند حملات قلبی و آپنه خواب دارد.

دکتر «ایشا جین» نویسنده ارشد مطالعه جدید گفت: این مطالعه به ما امکان داد تا یک جدول زمانی بسیار مشخص برای آنچه در هایپراکسی اتفاق می‌افتد، تنظیم کنیم. نتایج به هیچ وجه آن چیزی که ما انتظار داشتیم نبود، اما بسیار جالب و هیجان‌انگیز است که اکنون بدانیم این توالی از رویداد‌ها چگونه رخ می‌دهد.

اکسیژن در سطوح بالا برای هر شکلی از زندگی از باکتری‌ها و گیاهان گرفته تا حیوانات و انسان‌ها، سمی است. البته کمبود اکسیژن نیز کشنده است.

در حالی که پزشکان مدت‌هاست جزئیات چگونگی تأثیر کمبود اکسیژن بر سلول‌ها و بافت‌ها را مطالعه کرده‌اند (مثلاً در حملات قلبی و سکته مغزی)، تأثیرات اکسیژن اضافی نسبتاً چندان مورد مطالعه قرار نگرفته است.

«آلن بایک» محقق مقطع فوق دکترا می‌گوید: برای سال‌های متمادی، آموزه‌های پزشکی این بود که تا حد معینی، اکسیژن بیشتر در هنگام درمان بیماران مبتلا به بیماری‌هایی مانند حملات قلبی بهتر یا حداقل خوب است، اما در حال حاضر تعداد فزاینده‌ای از مطالعات بالینی وجود دارد که نشان می‌دهد اکسیژن اضافی در موقعی به نتایج بدتری منجر می‌شود. این به ما انگیزه داد تا درک کنیم که چرا اکسیژن اضافی می‌تواند سمی باشد.

به عنوان مثال، مطالعات اخیرا نشان داده‌اند که تنفس بیش از حد اکسیژن مکمل ممکن است برای بیماران حمله قلبی و نوزادان نارس مضر باشد. به طور مشابه، در آپنه انسدادی خواب، انفجار ناگهانی اکسیژن که به دنبال مکث در تنفس اتفاق می‌افتد، مؤلفه‌ای کلیدی در افزایش خطر ابتلا به مشکلات مزمن سلامتی بیماران است.

با این حال، مکانیسم این اثرات مبهم باقی مانده است. بسیاری از محققان تصور می‌کردند که گونه‌های فعال اکسیژن - مشتقات اکسیژن ناپایدار و بسیار واکنش‌پذیر که می‌توانند به ژنوم و بسیاری از مولکول‌های سلول‌های ما آسیب برسانند - احتمالاً در هیپراکسی نقش دارند، اما شواهد کمی وجود داشت که نشان دهد اکسیژن اضافی چگونه بر آنزیم‌ها و مسیر‌های خاص تأثیر می‌گذارد.

گروه جین به فناوری ویرایش ژنوم کریسپر روی آوردند تا نقش انواع ژن‌ها را در هایپراکسی آزمایش کنند. محققان با استفاده از کریسپر، بیش از ۲۰ هزار ژن مختلف از سلول‌های انسانی که در آزمایشگاه رشد کرده بودند را حذف کردند و سپس رشد هر گروه از سلول‌ها را با ۲۱ درصد اکسیژن و ۵۰ درصد اکسیژن مقایسه کردند.

جین گفت: این نوع آزمایش بی‌طرفانه به ما اجازه می‌دهد تا مشارکت هزاران مسیر مختلف در هیپراکسی را به جای تمرکز بر روی مسیر‌هایی که قبلاً مشکوک به آن بودیم، بررسی کنیم. این آزمایش ما را به سمت مولکول‌هایی سوق داد که در مسمومیت با اکسیژن بیان نشده بودند.

چهار مسیر مولکولی در این آزمایش به عنوان مسیر مولکولی درگیر در اثرات هیپراکسی برجسته بودند. آن‌ها به عملکرد‌های سلولی متنوعی از جمله ترمیم دی. ان.‌ای آسیب دیده، تولید بلوک‌های سازنده دی. ان.‌ای جدید و تولید انرژی سلولی مربوط می‌شوند.

در ابتدا، محققان نمی‌توانستند مشخص کنند که این چهار مسیر مشترک چه هستند و چرا همه آن‌ها تحت تأثیر سطوح بالای اکسیژن قرار گرفتند. کشف این که هر مسیر دارای یک پروتئین حیاتی است که حاوی اتم‌های آهن متصل به اتم‌های گوگرد «خوشه‌های آهن-گوگرد» در ساختار مولکولی‌اش است، نیاز به تحقیقات مولکولی داشت.

محققان در ادامه نشان دادند که در کمتر از ۳۰ درصد اکسیژن، خوشه‌های آهن-گوگرد در چهار پروتئین اکسید می‌شوند - آن‌ها از نظر شیمیایی با اتم‌های اکسیژن واکنش می‌دهند و این تغییر باعث تجزیه پروتئین‌ها می‌شود در نتیجه، سلول‌ها عملکرد صحیح خود را متوقف می‌کنند و حتی اکسیژن کمتری مصرف می‌کنند و این امر باعث افزایش بیشتر سطح اکسیژن در بافت‌های اطراف می‌شوند.

جین می‌گوید: یک نکته مهم این است که هایپراکسی تنها از طریق گونه‌های فعال اکسیژن بر سلول‌ها و بافت‌ها تأثیر نمی‌گذارد. این بدان معناست که استفاده از آنتی اکسیدان‌ها (که می‌توانند تا حدی با گونه‌های فعال اکسیژن مبارزه کنند) بعید است برای جلوگیری از مسمومیت با اکسیژن کافی باشد.

یافته‌های این مطالعه در مجله «Molecular Cell» منتشر شده است.

منبع: تی ان

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: اکسیژن سلول بافت ها سلول ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۳۱۷۵۰۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

برای تقویت استخوان از این ۱۱ خوراکی نگذرید

به گزارش خبرآنلاین، اگر کلسیم کافی دریافت نکنید، ممکن است در معرض خطر ابتلا به پوکی استخوان باشید. این یک بیماری جدی است که با افزایش سن استخوان‌های شما را ضعیف و شکننده می‌کند. مصرف روزانه ۱۰۰۰ میلی گرم کلسیم تا ۵۰ سالگی به زنان توصیه می‌شود و پس از آن نیز زنان باید ۱۳۰۰ میلی گرم کلسیم در روز مصرف کنند. مصرف روزانه توصیه شده برای مردان ۱۰۰۰ میلی گرم کلسیم در روز تا ۷۰ سالگی و از این سن به بعد ۱۳۰۰ میلی گرم در روز است. نیاز زنان در حدود میانسالی افزایش می‌یابد زیرا یائسگی منجر به تغییرات هورمونی می‌شود که منجر به تحلیل استخوان می‌شود.

به گزارش همشهری آنلاین، با توجه به نیاز همیشگی بدن انسان به کلسیم، آشنایی با منابع مهم تغذیه‌ای این ماده استخوان ساز و تقویت کننده استخوان ضروری به نظر می‌رسد، در این مطلب به تعدادی از اصلی‌ترین منابع کلسیم پرداخته‌ایم.

شیر

خامه کامل یا شیر کم‌چرب را در یک رژیم غذایی متعادل بگنجانید، مگر اینکه کلسترول بالا یا بیماری قلبی دارید، در این صورت فقط انواع کم‌چرب را انتخاب کنید. ۱۵۰ تا ۲۰۰ گرم شیر (معادل یک لیوان شیر) حدود ۲۰۰ میلیگرم کلسیم را به بدن می‌رساند.

ماست

ماست ساده و طبیعی معمولا بهترین انتخاب است. ماست‌های «ایسلندی» یا «اسکایر» سرشار از کلسیم و پروتئین هستند. ماست ساده را با میوه های تازه یا یخ زده یا کمی دارچین شیرین کنید. بسیاری از انواع ماست همچنین غنی از پروبیوتیک ها هستند، نوعی باکتری مفید که می‌تواند عملکرد سیستم ایمنی را تقویت کند، سلامت قلب را بهبود بخشد و جذب مواد مغذی را افزایش دهد یک فنجان ۲۴۵ گرمی ماست ساده حاوی ۲۳ درصد کلسیم و همچنین مقدار زیادی فسفر، پتاسیم و ویتامین های B۲ و B۱۲ است.

پنیر

پنیر به عنوان جزیی از گروه لبنیات، منبع خوبی از پروتئین، کلسیم و فسفر است. مصرف ۳۰ گرم پنیر (معادل یک قوطی کبریت ) در حدود ۸ گرم پروتئین و ۲۰۰ میلی گرم کلسیم به بدن می‌رساند.

دانه‌ها

دانه‌ها مانند نیروگاه‌های تغذیه‌ای کوچک سرشار از کلسیم هستند، از جمله ، کنجد، کرفس و دانه‌های چیا (این دانه‌های گیاهی مواد مغذی فراوانی دارند که برای عملکرد مغز و بدن بسیار مفید هستند). دانه‌ها همچنین پروتئین و چربی‌های سالم را تامین می‌کنند. به عنوان مثال، دانه‌های چیا سرشار از اسیدهای چرب امگا ۳ گیاهی هستند.

ساردین و ماهی سالمون کنسرو شده

ساردین و ماهی سالمون کنسرو شده به لطف استخوان‌های خوراکی خود سرشار از کلسیم هستند. این ماهی‌های روغنی همچنین پروتئین با کیفیت بالا و اسیدهای چرب امگا ۳ را فراهم می‌کنند که می‌تواند از سلامت قلب، مغز و پوست شما حمایت کند.

انجیر

کلسیم موجود در انجیر به همان اندازه کلسیم موجود در شیر است. کلسیم، به‌عنوان بالابرنده تراکم استخوان شناخته‌شده است. به علاوه، پتاسیم موجود در انجیر، دفع ادراری کلسیم را کاهش می‌دهد. انجیر یکی از بهترین‌ میوه‌ها و مواد غذایی برای افزایش تراکم استخوان است و از پوکی استخوان جلوگیری می‌کند.

لوبیا و عدس

لوبیا و عدس سرشار از فیبر، پروتئین و ریزمغذی‌ها از جمله آهن، روی، فولات، منیزیم و پتاسیم هستند. برخی از انواع نیز مقادیر مناسبی کلسیم دارند، از جمله لوبیاهای بالدار، که در یک فنجان ۱۷۲ گرمی به صورت پخته شده ۲۴۴ میلی گرم یا ۱۹ درصد از ارزش غذایی روزانه کلسیم را فراهم می‌کند.

کلم پیچ

این گیاه فوق‌العاده، غنی از کلسیم و آنتی‌اکسیدان است و به عنوان پایه‌ای برای هر سالاد، یک مکمل بی‌نظیر است. می‌توان آن را به صورت نوارهای باریک خرد کرده و با قطعاتی از زردآلو و آوکادو مخلوط کرد و از خوردن این سالاد خوش‌طعم و رنگ به ویژه در فصل تابستان لذت برد.

بادام

در میان تمام مغزها، بادام از بالاترین میزان کلسیم برخوردار است. تنها ۲۸ گرم بادام، یا حدود ۲۳ مغز بادام ، ۶ درصد از ارزش غذایی روزانه کلسیم را تامین می‌کند . بادام همچنین ۳.۵ گرم فیبر در هر۲۸ گرم و همچنین چربی‌های سالم و پروتئین دارد. علاوه بر این، بادام منبع عالی منیزیم، منگنز و ویتامین E است.

پروتئین آب پنیر

آب پنیر نوعی پروتئین است که در شیر یافت می‌شود که به‌خوبی برای مزایای سلامتی بالقوه آن مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین یک منبع پروتئین عالی و سرشار از اسیدهای آمینه سریع هضم شده است که به رشد و بازسازی عضلات کمک می‌کند برخی مطالعات حتی رژیم های غذایی غنی از آب پنیر را با کاهش وزن و بهبود مدیریت قند خون مرتبط کرده‌اند.

شیر سویا

شیر سویا که به ظاهر شبیه شیر است، اما در اصل مانند شیر طبیعی نیست و می‌توان آن را به عنوان یک شیر گیاهی معرفی کرد، زیرا این شیر را طی عملیاتی از دانه سویا می‌گیرند و به همین دلیل مانند شیر گاو، چربی و لاکتوز ندارد، بنابراین بهترین انتخاب برای کسانی است که دچار عدم تحمل لاکتوز هستند و همچنین آن‌هایی که طعم چربی شیر طبیعی را دوست ندارند.

۲۳۳۲۳۳

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1902704