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Importanza reale di ossidanti e antiossidanti - Sviluppo di nuovi metodi di misurazione


Nuovi processi forniscono approfondimenti sugli ossidanti del corpo
Lo stato di ossidazione nell'organismo è strettamente legato all'alimentazione, all'attività fisica, alle infezioni, al cancro e forse anche all'invecchiamento, secondo l'attuale annuncio del German Cancer Research Center (DKFZ) a Heidelberg. Gli scienziati della DKFZ hanno sviluppato due nuovi sistemi di misurazione biologica con i quali è possibile analizzare meglio i cambiamenti rilevanti per la malattia nello stato di ossidazione delle cellule.

Secondo i ricercatori, ci sono "molti errori e miti che circondano l'importanza degli ossidanti e degli antiossidanti per la salute umana". Gli ossidanti sono tradizionalmente considerati avere un effetto dannoso, mentre gli antiossidanti sono considerati promotori della salute. "Ma i ricercatori sanno da molti anni che gli ossidanti del corpo, come messaggeri essenziali, aiutano a mantenere le funzioni dell'organismo", riferisce il DKFZ. Secondo gli esperti, il tipo e la quantità, nonché la concentrazione spaziale e temporale degli ossidanti, decidono l'effetto. "Questo è il motivo per cui siamo interessati a quali cellule e tessuti producono quali ossidanti in quale situazione e per quanto tempo", afferma il biologo cellulare Tobias Dick della DKFZ.

Stato di ossidazione finora difficile da misurare
L'esatta determinazione dello stato di ossidazione è di particolare interesse per i professionisti medici in vista della connessione con varie malattie. Secondo la DKFZ, lo sviluppo di biosensori luminosi, che il gruppo di lavoro guidato da Tobias Dick aveva già realizzato alcuni anni fa, è stato "un passo importante nella ricerca degli ossidanti del corpo". e i segnali luminosi emessi dai sensori indicavano la presenza di determinati ossidanti - "in tempo reale e precisamente sulla singola cella", riporta il DKFZ. Tuttavia, il beneficio medico è stato finora limitato, poiché i segnali luminosi possono penetrare nel tessuto solo a breve distanza. Secondo i ricercatori, l'uso di tali sensori è stato finora concentrato su organismi piccoli o trasparenti. Ad esempio, i sensori sono particolarmente adatti per moscerini della frutta o pesci zebra. Tuttavia, i sensori erano meno adatti per l'uso nei topi, che formano un importante organismo modello nella ricerca medica.

Distribuzione visibile di ossidanti
Tuttavia, il team di ricerca guidato da Tobias Dick è ora riuscito a eliminare le difficoltà nel rilevare il biosensore preservando permanentemente le sue condizioni nel tessuto rimosso. Per questo gli scienziati usano una combinazione speciale di trattamento a freddo e chimico. "In questo modo, la distribuzione spaziale degli ossidanti potrebbe essere resa visibile su una sezione di tessuto fissa, così come corrisponde alla distribuzione nell'organismo vivente", riferisce il DKFZ. I risultati dei ricercatori sono stati pubblicati sulla rivista "Science Signaling". Nell'articolo, gli scienziati descrivono come esempi la distribuzione di ossidanti in un tumore in crescita, la reazione del fegato all'infiammazione e la reazione delle fibre muscolari alla fame. "Con il nuovo metodo, i ricercatori ora vogliono studiare l'influenza di malattie e sostanze attive sulla distribuzione di ossidanti in tutto il corpo", ha affermato DKFZ.

Misura in tempo reale del livello di ossidanti
In un secondo studio, gli scienziati guidati da Tobias Dick si sono dedicati a migliorare la sensibilità dei biosensori al fine di visualizzare "le più piccole fluttuazioni metaboliche nella produzione di ossidanti, come ad esempio quando si cambia la dieta o durante l'attività fisica". A tale scopo, hanno sviluppato un biosensore basato sulle cosiddette perossiredossine, note come proteine ​​con la più alta sensibilità al perossido di idrogeno. Gli scienziati segnalano che i nuovi sensori sono progettati per essere altamente sensibili al più piccolo aumento o diminuzione del livello di ossidanti. Secondo il DKFZ, un test sui sensori nelle cellule di lievito "ha persino monitorato il movimento degli ossidanti tra le singole strutture all'interno della cellula". Il secondo studio è stato pubblicato sulla rivista "Nature Chemical Biology". Il prossimo obiettivo è riunire i due nuovi sviluppi, ad esempio per studiare in che modo una produzione minimamente modificata di ossidanti è correlata allo sviluppo di malattie metaboliche. (Fp)

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