Τα πράγματα είναι πιο περίπλοκα από αυτό που νόμιζαν οι επιστήμονες πριν λίγα χρόνια για το οξειδωτικό στρες. Οι πολλές ελεύθερες ρίζες μπορεί να κάνουν κακό στο σώμα προκαλώντας οξειδωτικό στρες και επιταχύνοντας τη γήρανση αλλά φαίνεται πως ισχύει και το αντίθετο: οι πολύ λίγες ελεύθερες ρίζες επίσης μπορεί να κάνουν κακό, μια κατάσταση που ονομάζεται αναγωγικό στρες (reductive stress).
Πολλές καρδιακές παθήσεις συνδέονται με το οξειδωτικό στρες, μια υπερβολική ποσότητα ελευθέρων ριζών. Το σώμα αντιδρά για να μειώσει το οξειδωτικό στρες μέσω της παραγωγής ενδογενών αντιοξειδωτικών. Αυτή η εξισορρόπηση ονομάζεται ομοιόσταση redox. Αλλά τι θα συμβεί αν τα πράγματα γίνουν υπερβολικά, δημιουργώντας αντιοξειδωτικό στρες, γνωστό και ως αναγωγικό στρες;
Ο Rajasekaran Namakkal-Soorappan, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στο Τμήμα Παθολογίας του Μπέρμιγχαμ και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι το αναγωγικό στρες, είναι επίσης παθολογικό. Αυτή η ανακάλυψη, λένε, μπορεί να έχει κλινική σημασία για τη διαχείριση της καρδιακής ανεπάρκειας. Αναφέρουν ότι το αναγωγικό στρες προκαλεί παθολογική αύξηση της καρδιάς και διαστολική δυσλειτουργία σε ένα μοντέλο ποντικού. Η μελέτη, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Antioxidants and Redox Signaling.
“Οι θεραπευτικές προσεγγίσεις που βασίζονται στα αντιοξειδωτικά για την ανθρώπινη καρδιακή ανεπάρκεια πρέπει να εξετάσουν μια ενδελεχή αξιολόγηση των αντιοξειδωτικών επιπέδων πριν από τη θεραπεία”, ανέφεραν οι ερευνητές. “Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι το χρόνιο αναγωγικό στρες φτάνει για να προκαλέσει καρδιακή ανεπάρκεια”.
Η μελέτη χρησιμοποίησε ποντίκια που είχαν ρυθμισμένα γονίδια για αντιοξειδωτικά στην καρδιά, τα οποία αύξησαν τις ποσότητες των αντιοξειδωτικών πρωτεϊνών και μείωσαν τη γλουταθειόνη (ενδογενές αντιοξειδωτικό του οργανισμού), προκαλώντας αναγωγικό στρες.
Τα ποντίκια με υψηλό αναγωγικό στρες εμφάνισαν παθολογικές καρδιακές αλλαγές: υπερτροφική καρδιομυοπάθεια και είχαν ένα ασυνήθιστα υψηλό κλάσμα εξώθησης της καρδιάς καθώς και διαστολική δυσλειτουργία σε ηλικία 6 μηνών. Το 60% των ποντικών με υψηλό αναγωγικό στρες πέθαναν κατά την ηλικία των 18 μηνών.
Τα ποντίκια με χαμηλό αναγωγικό στρες είχαν φυσιολογικά ποσοστά επιβίωσης αλλά ανέπτυξαν τις καρδιακές αλλαγές σε ηλικία περίπου 15 μηνών, υποδηλώνοντας ότι ακόμη και ένα μέτριο αναγωγικό στρες μπορεί να οδηγήσει σε μη αναστρέψιμη βλάβη στην καρδιά με την πάροδο του χρόνου.
Σε ποντίκια υψηλού αναγωγικού στρες μια χημική ουσία που μπλόκαρε τη βιοσύνθεση της γλουταθειόνης, ξεκινώντας από την ηλικία των περίπου 6 εβδομάδων, απέτρεψε το αναγωγικό στρες και τα έσωσε από παθολογικές καρδιακές αλλαγές.
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι μια έρευνα του 2019 διαπίστωσε ότι περίπου το 77% των Αμερικανών καταναλώνουν συμπληρώματα διατροφής κάθε μέρα και σε αυτήν την ομάδα, περίπου το 58% καταναλώνει αντιοξειδωτικά (ως πολυβιταμίνες). Έτσι, μια χρόνια κατανάλωση αντιοξειδωτικών από οποιοδήποτε άτομο χωρίς να γνωρίζει την κατάσταση της οξειδοαναγωγής του μπορεί να οδηγήσει σε αναγωγικό στρες και να βλάψει αργά την καρδιά.
Επίδραση στον σκελετικό μυ
Σε μια σχετική μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Redox Biology, εξετάστηκε η επίδραση του αναγωγικού στρες στα μυϊκά βλαστικά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα, που βρίσκονται κοντά στις ίνες των σκελετικών μυών, είναι σε θέση να αναγεννηθούν και να διαφοροποιηθούν σε σκελετικούς μυς μετά από οξύ ή χρόνιο τραυματισμό των μυών. Πρόσφατα, αναφέρθηκε ότι η μείωση του οξειδωτικού στρες εξασθένησε την αναγέννηση του σκελετικού μυός. Τώρα, η μελέτη στο Redox Biology έδειξε ότι προκλήθηκε επίσης σημαντική αναστολή της διαφοροποίησης των μυϊκών βλαστικών κυττάρων.
Αντί για γενετικό χειρισμό πρόκλησης αναγωγικού στρες, όπως έγινε στην καρδιακή μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη χημική ουσία σουλφοραφάνη ή αύξηση της ενδοκυτταρικής γλουταθειόνης για να προκαλέσουν αναγωγικό στρες σε καλλιεργημένα κύτταρα μυοβλαστών ποντικού. Και οι δύο θεραπείες ανέστειλαν τη διαφοροποίηση των μυοβλαστών. Οι ερευνητές βρήκαν ότι απαιτείται ένα προ-οξειδωτικό περιβάλλον, μέσω ελευθέρων ριζών οξυγόνου -ήπιας δράσης- για τη διαφοροποίηση των μυοβλαστών.
