ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ ΣΤΡΕΣ ΚΑΙ ΝΟΣΟΣ

Η ανισορροπία μεταξύ παραγωγής ελευθέρων ριζών και αντιοξειδωτικών μηχανισμών υπέρ των πρώτων, που δυνητικά οδηγεί σε κυτταρική βλάβη, ορίζεται ως οξειδωτικό στρες (Azzi et al., 2004). Οι ελεύθερες ρίζες είναι χημικές ουσίες που περιέχουν ένα ή περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια, παράγονται σε όλα τα ζώντα κύτταρα και είναι ικανές για ανεξάρτητη ύπαρξη. Οι περισσότερες ελεύθερες ρίζες που υπάρχουν in vivo είναι ή προέρχονται από δραστικά είδη οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS) ή δραστικά είδη αζώτου. Τα ROS περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες βασισμένες στο οξυγόνο, όπως του υπεροξειδίου (O2•–), του υδροξυλίου (ΟΗ•), του αλκοξυλίου (RO•), του υπεροξιλίου (ROO•) και του υδροξυυπεροξιλίου (ROOΗ•). Άλλα ROS (π.χ. το υπεροξείδιο του υδρογόνου και τα υπεροξείδια των λιπιδίων) μπορούν να μετατραπούν σε ελεύθερες ρίζες μέσω μετάλλων μετάπτωσης που είναι είτε ελεύθερα στο κύτταρο ή δεσμευμένα σε πρωτεΐνες (Cooper et al., 2002).

Τα ROS συμμετέχουν σε ορισμένες χρήσιμες φυσιολογικές λειτουργίες, όπως στην αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος του οργανισμού, στη ρύθμιση της μεταγραφής γονιδίων και στην ενεργοποίηση ενδοκυτταρικών σηματοδοτικών μονοπατιών (Vollaard et al., 2005). Όμως, υπερβολική και/ή παρατεταμένη αύξηση στην παραγωγή ROS έχει ενοχοποιηθεί για την παθογένεση του καρκίνου, του διαβήτη, της αθηροσκλήρωσης, νευροεκφυλιστικών παθήσεων, της ρευματοειδούς αρθρίτιδας και ισχαιμικών κακώσεων. Επιπλέον, οι ελεύθερες ρίζες έχουν ενοχοποιηθεί για το μηχανισμό της γήρανσης (Dröge, 2002). Σύμφωνα με το Niess (2005), ο πιο σημαντικός βιολογικά στόχος οξειδωτικής βλάβης είναι το DNA. Η βλάβη που προκαλείται στο DNA από το οξειδωτικό στρες θεωρείται και δυνητικός παθοφυσιολογικός παράγοντας για την ανάπτυξη καρκίνου. Με το οξειδωτικό στρες έχει αναφερθεί ότι σχετίζεται και η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια (Abuja & Alebrtini, 2001).

 Καθώς είναι αδύνατον να προληφθεί ολοκληρωτικά η παραγωγή ελευθέρων ριζών in vivo, έχει αναπτυχθεί ένας μεγάλος αριθμός αντιοξειδωτικών μηχανισμών στον οργανισμό (Cooper et al., 2002). Η γλουταθειόνη (GSH) εκπληρώνει αρκετούς ρόλους στο κυτταρικό αντιοξιδωτικό σύστημα άμυνας. Πρώτα, απευθείας «καθαρίζει» ένα εύρος ελευθέρων ριζών, προσφέροντας ένα άτομο υδρογόνου. Μια δεύτερη σημαντική αντιοξειδωτική λειτουργία της γλουταθειόνης είναι ότι «καθαρίζει» υδροϋπεροξίδια και λιποϋπεροξίδια μέσω μιας αντίδρασης που καταλύεται από το ένζυμο υπεροξιδάση της γλουταθειόνης (glutathione peroxidase, GPX). Σε αυτή την αντίδραση δύο μόρια γλουταθειόνης προσφέρουν ένα ζεύγος ατόμων υδρογόνου και οξειδώνονται για να σχηματίσουν την οξειδωμένη μορφή της γλουταθειόνης, τη δισουλφιδική γλουταθειόνη (GSSG). Ακόμη, η γλουταθειόνη έχει βρεθεί να εμπλέκεται στην αναγωγή ή «ανακύκλωση» αντιοξειδωτικών στο κύτταρο (Powers et al., 2004).

Άλλα αντιοξειδωτικά ένζυμα είναι η δισμουτάση του υπεροξειδίου (superoxide dismutase, SOD), η οποία λειτουργεί ως η άμεση αντιοξειδωτική άμυνα στις ελεύθερες ρίζες και πιο συγκεκριμένα στα υπεροξείδια (Urso & Clarkson, 2003), καταλύοντας την αντίδραση μετατροπής τους σε H2O2 και Ο2, και η καταλάση, που διασπά το H2O2 σε H2O και Ο2 (Niess, 2005). Στους μηχανισμούς αντιοξειδωτικής άμυνας περιλαμβάνονται και διατροφικά αντιοξειδωτικά, όπως η βιταμίνη C, η βιταμίνη Ε, τα καροτενοειδή, το α-λιποϊκό οξύ, το συνένζυμο Q10 και τα φλαβονοειδή (Packer, 1997, Powers, 2004). Επίσης, και το ουρικό οξύ φαίνεται να έχει αντιοξειδωτική δράση (Vina et al., 2000). Ακόμη, τα ιχνοστοιχεία χαλκός, ψευδάργυρος, σίδηρος, σελήνιο και μαγγάνιο εμπλέκονται σε αντιοξειδωτικές λειτουργίες ως συνεργιστικοί παράγοντες των αντιοξειδωτικών ενζύμων (Powers, 2004).

Tο ερευνητικό μας εργαστήριο μετρά την αντιοξειδωτική ικανότητα του οργανισμού στο αίμα με ειδικές εξετάσεις.

1. Συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα του αίματος στο πλάσμα σε φασματοφωτόμετρο με βάση την απενεργοποίηση της ρίζας 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) σύμφωνα με τη μέθοδο των Janaszewska and Bartosz (2002).
2. Παραπροϊόντα οξειδωτικού στρες (λιπιδιακής υπεροξείδωσης): κυρίως της MDA φασματοφωτομετρικά με τη μέθοδο των TBARS των Keles και συν. (2001).
3. Του δραστικότητας του αντιοξειδωτικού ενζύμου της καταλάσης: φασματοφωτομετρικά σύμφωνα με τη μέθοδο του Aebi (1984).
4. Της συγκέντρωσης της ανηγμένης γλουταθειόνης στο αίμα: φασματοφωτομετρικά σύμφωνα με την μέθοδο των Reddy και συν. (2004).
5. Της συγκέντρωσης της οξειδωμένης γλουταθειόνης : φασματοφωτομετρικά σύμφωνα με την μέθοδο των Tietze και συν. (1969).  
6. Ο υπολογισμός του λόγου ανηγμένης/οξειδωμένης μορφής της γλουταθειόνης ως δείκτης οξειδωτικού στρες.
7. Προσδιορισμός των οξειδωμένων πρωτεινών με την μέθοδο των πρωτεινικών καρβονυλίων (  Patsoukis et al 2000).

Από την παραπάνω μέτρηση των παραμέτρων θα εκτιμάται η συνολική κατάσταση του οργανισμού και στη συνέχεια με κατάλληλους φαρμακευτικούς ή διατροφικούς χειρισμούς θα βελτιώνεται ο μηχανισμός που υστερεί.

Καταστάσεις που καλύπτονται είναι:

1. σακχαρώδης διαβήτης
2. παχυσαρκία
3. ασθενείς με καρδιολογικά προβλήματα και υπέρταση
4. ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση
5. ηλικιωμένους, στο βαθμό που παραπέμπονται από κάποιον ειδικό γεροντολόγο
6. καρκινοπαθείς που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία

Επίσης μπορεί η εξέταση αυτή να γίνεται σε εγκύους διότι η εκτίμηση της αντιοξειδωτικής ικανότητας μπορεί να δώσει εικόνα για την γενική κατάσταση και της μητέρας και του εμβρύου.

Τέλος η εξέταση αυτή μπορεί να βοηθήσει πολύ αθλούμενους ( σε γυμναστήρια) και αθλητές.

Η συνεργασία με ειδικούς διατροφολόγους μπορεί να βοηθήσει τα άτομα ρυθμίζοντας την αντιοξειδωτική τους άμυνα με διατροφικό τρόπο , με προφανή ευεργετικά αποτελέσματα.

Απεικόνιση των μετρούμενων παραμέτρων

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Spanidis Y, Mpesios A, Stagos D, Goutzourelas N, Bar-Or D, Karapetsa M, Zakynthinos E, Spandidos DA, Tsatsakis AM, Leon G, Kouretas D. Assessment of the redox status in patients with metabolic syndrome and type 2 diabetes reveals great variations. Exp Ther Med. 2016 Mar;11(3):895-903. Epub 2016 Jan 5.
• Spanidis Y, Goutzourelas N, Stagos D, Mpesios A, Priftis A, Bar-Or D, Spandidos DA, Tsatsakis AM, Leon G, Kouretas D. Variations in oxidative stress markers in elite basketball players at the beginning and end of a season. Exp Ther Med. 2016 Jan;11(1):147-153. Epub 2015 Nov 4.
• Kerasioti E, Kiskini A, Veskoukis A, Jamurtas A, Tsitsimpikou C, Tsatsakis AM, Koutedakis Y, Stagos D, Kouretas D, Karathanos V. Effect of a special carbohydrate-protein cake on oxidative stress markers after exhaustive cycling in humans. Food Chem Toxicol. 2012 Aug;50(8):2805-10. doi: 10.1016/j.fct.2012.04.015. Epub 2012 Apr 17.
• Spanidis Y, Goutzourelas N, Stagos D, Kolyva AS, Gogos CA, Bar-Or D, Kouretas D. Assessment of Oxidative Stress in Septic and Obese Patients Using Markers of Oxidation-reduction Potential. In Vivo. 2015 Sep-Oct;29(5):595-600.
• Samaras A, Tsarouhas K, Paschalidis E, Giamouzis G, Triposkiadis F, Tsitsimpikou C, Becker AT, Goutzourelas N, Kouretas D. Effect of a special carbohydrate-protein bar and tomato juice supplementation on oxidative stress markers and vascular endothelial dynamics in ultra-marathon runners. Food Chem Toxicol. 2014 Jul;69:231-6. doi: 10.1016/j.fct.2014.03.029. Epub 2014 Apr 4.