Antioxidans gefunden in Gemüse hat Auswirkungen auf die Behandlung von Mukoviszidose

Wissenschaftler an der University of Pennsylvania School of Medicine festgestellt, dass ein Nahrungs Antioxidans gefunden in Gemüse wie Brokkoli und Blumenkohl schützt die Zellen vor Schäden durch Chemikalien während der Körper die entzündliche Reaktion auf eine Infektion und Verletzungen erzeugt verursacht . Die Feststellung hat Auswirkungen wie Entzündungen basierenden Erkrankungen wie Mukoviszidose (CF) , Diabetes, Herzkrankheit Und Neurodegeneration .

Durch Zellkulturstudien und einer Synthese der bekannten Antioxidantien Biochemie, Zhe Lu, MD, PhD, Professor für Physiologie, Yanping Xu, MD, PhD, Senior Research Investigator und Szilvia Szép , PhD, Postdoc-Forscher , hat gezeigt, dass das Antioxidans Thiocyanat normalerweise im Körper vorhandenen schützt Lungenzellen vor Verletzungen durch Ansammlungen von Wasserstoffperoxid und Hypochlorit, die Wirkstoff in Haushaltsbleichmittel verursacht werden. Diese potenziell schädlichen Chemikalien werden vom Körper als Reaktion auf Infektion und Verletzung. Außerdem Thiocyanat auch schützt die Zellen vor Hypochlorit in Reaktionen mit MPO , ein Enzym produziert von Keim kämpfen weißen Blutkörperchen während freigegeben Entzündung . Sie veröffentlichten ihre Entdeckung in dieser Woche in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften . Lu ist auch ein Forscher des Howard Hughes Medical Institute .

" Dr. Lu Arbeit wirft ein neues Licht auf, wie der genetische Defekt zugrunde liegenden CF führt zu den Lungenerkrankungen , die die führende Ursache des Todes ", sagte Bert Shapiro, Ph.D., der Membranstruktur Zuschüsse an den National Institutes of Health National überwacht Institute of General Medical Sciences ( NIGMS ) . " Erkenntnisse seines Teams legen nahe, dass die Lungen der Menschen mit der Krankheit sind anfälliger für die schädlichen Auswirkungen der zellulären Oxidationsmitteln. Die Idee ist verlockend und kreativ, ist eine weitere Prüfung notwendig, um es zu bestätigen. "

Das Forschungsteam gezeigt, dass in drei weiteren Zelltypen verwendet werden, um ihre Ideen zu anderen entzündungsbedingten Bedingungen zu verlängern - Herzkreislauferkrankungen , Neurodegeneration und Diabetes - in Blutkonzentrationen von mindestens 100 & mgr; M Thiocyanat ( Mikromol pro Liter ) deutlich die Toxizität von MPO reduziert in Zellen , einschließlich der Blutgefäße auskleiden . Menschen natürlich ableiten Thiocyanat von etwas Gemüse und Blutspiegel von Thiocyanat in der allgemeinen Bevölkerung variieren von 10 bis 140 & mgr; M .

Dieser Vergleich ergibt sich die Möglichkeit , die Autoren darauf hin , dass ohne ausreichende Nahrungsversorgungvon Thiocyanat , Hypochlorit durch den Körper während der Entzündung produziert würden zusätzliche Sicherheiten Schäden an Zellen verursachen, wodurch Verschlechterung entzündlicher Erkrankungen und prädisponierende Menschen an Krankheiten, die MPO-Aktivität verbunden sind, einschließlich Atherosklerose .

Der Anschluss an CF

Seit über einem Jahrzehnt Lu und seine Kollegen haben das Innenleben von Ionenkanälen zu erforschen und wie dieses Wissen bezieht sich auf die Pathologie von Krankheiten wie Mukoviszidose Die CF- Erkrankung entsteht aus Mutationen im CF Transmembrane Conductance Regulator (CFTR ) Protein ein Ionenkanalproteinin der Zellmembran allgemein gedacht , hauptsächlich Chlorid-Ionen zu transportieren. Es hat sich jedoch blieb ein Rätsel , warum ein Defekt in einem Chlorid - Transport -Kanal zu zystischer Fibrose, einer Erkrankung, die mit übertriebenen Entzündung sowohl in der Lunge und des Verdauungssystems.

Lungenverletzungen durch übermäßige Entzündung und wiederkehrende Infektionen verursachen etwa neunzig Prozent der CF-Patienten die Symptome und Mortalität zugefügt . Obwohl als Chlorid-Kanal bekannt ist, führt CFTR auch Thiocyanat-Ionen , wichtig, weil in mehrfacher Hinsicht , können sie potentiell schädliche Ansammlungen von Wasserstoffperoxid und Hypochlorit , Chemikalien durch den Körper produziert , um Keime zu bekämpfen begrenzen.

Bei CF-Patienten gibt es auch eine hohe Inzidenz von Diabetes, teilweise durch eine Schädigung der Bauchspeicheldrüse verursacht . Typ 2 Diabetes wird auch mit höheren MPO im Blut verbunden. Die Forscher fanden heraus , dass die MPO - verursachten Verletzungen Pankreaszellen und Endothelzellen in ihren Experimenten verwendet wird, stark von weniger als 100 Mikromol Thiocyanat reduziert werden. Ihre Erkenntnis eröffnet die Möglichkeit , die MPO in Abwesenheit adäquater Thiocyanat, trägt zu Diabetes.

In der zellbasierten Experimenten , Thiocyanat in einer Konzentration von weniger als 100 & mgr; M nicht Hypochlorit Anhäufung zu vermeiden und nicht in vollem Umfang zum Schutz gegen MPO Toxizität. Denkbar wäre unzureichend Thiocyanat Ebenen MPO produzierten Verletzungen bei Patienten mit entzündlichen Erkrankungen verschlimmern , vermuten die Autoren.

Links zu anderen Krankheiten

In anderen Studien wurde die MPO-Aktivität auf Lungenkrebs bei Rauchern verbunden ist und auch bei neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht . Interessanterweise sind die Menschen mit angeborenen MPO -Mangel weniger wahrscheinlich, Herzkreislauferkrankungen zu entwickeln. Das Forscherteam stellte fest, dass MPO - verursachte Verletzungen an Nervenzellen sowie zu Blutgefäß - Futter Endothelzellen können stark von 100 & mgr; M Thiocyanat reduziert werden.

Genetische Defekte des CFTR prädisponieren CF-Patienten Lungen übermäßiger Entzündung mit wiederkehrenden Lungenentzündung verwickelt . Defekte CFTR -Kanälen zu erwarten, dass im unteren Thiocyanatkonzentrationen in den betroffenen Regionen innerhalb der Atemwege , aber auch das Verdauungssystem führen , so dass Gewebe nicht ausreichend aus dem kumulierten Wasserstoffperoxid und überproduziert Hypochlorit geschützt werden.

Konzeptionell liefern Thiocyanat direkt an den Verdauungs- und Atmungssystemekönnte eine Therapie für CF- Krankheit, die Forscher vorschlagen. Wie für die allgemeine Bevölkerung , können Individuen mit niedrigem Blutspiegelvon Thiocyanat mit einem Risiko für chronischen Verletzungen durch MPO ist, prädisponiert sind, entzündlichen oder entzündungsvermittelten Krankheiten. Viele Forscher haben vorgeschlagen, die Entwicklung von Medikamenten , die spezifisch hemmen MPO -katalysierte Hypochlorit Produktion zur Bekämpfung dieser Krankheiten , aber natürlich Thiocyanat verringert nicht nur MPO -katalysierte Bildung von Hypochlorit , sondern auch schnell , sobald es gemacht wird, neutralisiert sie .

"Angesichts der offensichtlichen Auswirkungen dieser schützende Wirkung von Thiocyanat gegen die zellschädigende Wirkung von MPO-Aktivität im Hinblick auf die beiden CF -Krankheit und allgemeine Gesundheit der Bevölkerung , werden meine Kollegen und ich mit Nachdruck untersucht die möglichen gesundheitlichen Nutzen von Thiocyanat ", sagt Lu . Er betont aber, " bis die Forschung erwirbt ein besseres Verständnis für die positiven und negativen Auswirkungen von Thiocyanat auf die menschliche Gesundheit , wäre es unklug , damit jedermann selbst verwalten Thiocyanat denn wie viele andere Chemikalien , hat Thiocyanat Nebenwirkungen bei unsachgemäßer Dosen und / oder unter ungeeigneten Bedingungen . "

Die Forschung wurde von NIGMS und dem Howard Hughes Medical Institute.

Quelle: Karen Kreeger
University of Pennsylvania School of Medicine