مضادات اكسدة غير إنزيمية داخلية المنشأ Intracellular antioxidant non enzymes

مضادات اكسدة غير إنزيمية  داخلية المنشأ  Intracellular antioxidant non enzymes

وهي :عبارة عن جزيئات صغيرة تعمل على خفض مستوى الجذور الحرة في جسم الكائن الحي ، ومن أهمها   الكلوتاثيون Glutathione ,السيرلوبلازمين Ceruloplasmin  , الالبومين  Albumin    ,حامض اليوريكUric acid    ,البليروبين bilirubin  ,ميلاتونينmelatonin    و البروتينات المرتبطة بالمعادن مثل بروتينات الحديد التي تعمل كمضادات أكسدة واقية ⁽¹⁾ .

الكلوتاثايون:   Glutathion

هو : عبارة عن ببتيد قصير مكون من ثلاثة أحماض أمينية هي: الكلوتاميك Glutamic والسيستين Cysteine والكلايسين Glycine كما موضح تركيبه في الشكل ((1-9 : ⁽²⁾

الشكل ((1-8: تركيب الكلوتاثيون

وهو مركب ذو وزن جزيئي قليل يرمزله بالرمز GSH ، حينما يكون مختزلا ً ، وبالرمز Glutathione Disulfide- GSSG حينما يكون مؤكسداً ^{3) )} ويعد الكلوتاثايون من مضادات الأكسدة الذائبة في الماء ، والتي تتكون داخل الجسم ، وهو يختلف عن مضادات الأكسدة غير الإنزيمية الغذائية وعملية تكوينه بشكل رئيس تتم  في الكبد  ، ويعاد تكوين الكلوتاثيون المختزل من الكلوتاثيون المؤكسد بتحفيز إنزيم   كلوتاثيون رديكتز الذي يعتمد على تواجد NADPH⁽⁴⁾ ، كما موضح في الشكل (1-10)

الشكل((1-9: تكوين الكلوتاثايون⁽⁵⁾

ويوجد الكلوتاثيون في الأنسجة الحيوانية والنباتية وفي البكتريا, ويعمل على إزالة العديد من المواد المؤكسدة  المتكونة في الجسم من تفاعله معهم ، ويثبط تكون عمل الجذور الحرة ، ويحفز اختزال إنزيم البيروكسيديز Peroxidase ⁽⁶⁾ .

   إنَّ احتواء جزيئة الكلوتاثيون على مجموعة الثايول–SH  تجعله من العوامل المختزلة التي لها القابلية على إعطاء ذرة هيدروجين ⁽⁷⁾ ، ويعد الكلوتاثيون ضروري لعمل العديد من الإنزيمات من خلال وجوده كمادة^⸗ اساسية ، او مرافقاً إنزيمياً لبعض العمليات الإنزيمية في الخلية⁽⁸⁾.

ويدخل في عدد من العمليات الحياتية ،  إذ يمنع استنزاف مضادات الأكسدة الأخرى ، وكذلك يعمل على إعادة تكوين بعض مضادات الأكسدة ، مثل فيتامينC ونظرا ً الى أهميته في محاربة الأكسدة فهو يعمل على حماية الخلايا من الامراض التي تصيب الكائن الحي ⁽⁹⁾ ، وقد وُجِد أنَّ الكلوتاثايون يقوم بحماية الكبد  ضد التأثيرات بالإشعاع والعلاج الكيمياوي  ⁽¹⁰⁾ .

وإنَّ وجوده في أغلب أعضاء الجسم كالكلية والكبد والعين والدماغ  له أهمية في الحفاظ على أغشية الخلية من الأكسدة والتلف التأكسدي ¹¹⁾⁾ ،  ونظرا ً الى مشاركة GSH الفعالة في منع الأكسدة لذا سيقل مستواه نتيجة استهلاكه في حالات الإجهاد التأكسدي ، وقد وُجِد انخفاض معنوي في مستوى الكلوتاثايون في بلازما وأنسجة الحيوان مع التقدم في العمر،  وذلك لأنَّ عملية تكوين البروتين تصبح أبطأ واقل كفاءة  مع وجود علاقة عكسية بين حالة الإجهاد التأكسدي ، ومستوى الكلوتاثايون في الأنسجة ^{( 12)} ، ووجد أنَّ مستوى الكلوتاثيون يرتبط بالكثير من الامراض التي تصيب الجسم إذ  وجد أنَّ مستواه يتناسب عكسيا مع درجة الفشل الكلوي ، إذ كلما زادت مرحلة الفشل الكلوي قلَّ مستوى الكلوتاثيون ، وأشارت دراسات عديدة أنَّ مستوى الكلوتاثيون يعتمد على عدة عوامل منها : النمو ، وحالة التغذية ، وتوازن الهرمونات⁽¹³⁾.

السيرولوبلازمين Ceruloplasmin (CP)  :

يعرف السيروبلازمين بأنَّه أحد مضادات الأكسدة الداخلية ، ويعد أحد البروتينات المرتبطة في المعادن ، ويتكون من سلسلة واحدة من متعدد الببتيد Single poly peptide chain ويحوي على 1046 حامضاً امينياً فضلاً عن ثلاث جزيئات كلوكوز امين ترتبط مع سلسلة جانبية من سكريات متعددة ، ويتراوح الوزن الجزيئي لسلسلة الببتيد مع السكريات 132 كيلو دالتون إذ ان كل جزيئة من السيروبلازمين تحتوي على ست الى ثمان ذرات نحاس⁽⁽¹⁴ .

يقوم السيروبلازمين بنقل النحاس من الكبد الى مختلف أنسجة الجسم الأخرى ، ودائما ما يعكس مستوى السيروبلازمين وبشكل كبير مستوى تركيز النحاس في مصل الدم ، أمَّا دوره كمانع للأكسدة فيكمن في مسك الأيون المعدني(النحاس) ويمنعه من المشاركة في الأكسدة , وللسيروبلازمين أيضا  دور كبير في تحويل الحديدوز Fe⁺²  الى الحديديك Fe⁺³ (الشكل غير السام)  عن طريق اختزال ذرة النحاس المرتبطة بالسيروبلازمين  وبهذا فإنَّ للسيروبلازمين أهمية  كبيرة في تنظيم الحالة الايونية للحديد بشكل دقيق ،  وإنَّ نقصان النحاس سيؤدي بالنتيجة الى تراكم الحديد بكميات كبيرة في الكبد والامعاء مما يؤدي الى تكوين مركبات أكسدة بشكل كبير،  فضلاً عن  دور السيروبلازمين كمانع للأكسدة فإنه يعد من البروتينات الناقلة في الدم ⁽¹⁵⁾ .

يتأثر مستوى السيروبلازمين عند الإصابة ببعض الامراض مثل إرتفاع ضغط الدم Hypertension وفرط ارتفاع الدهون Hyperlipdemia  ، ومرض السكري ، واضطرابات القلب المختلفة ⁽¹⁶⁾ ، وأشارت العديد من الدراسات الى انخفاض مستوى السيرو بلازمين عند الإصابة بالفشل الكلوي⁽¹⁷⁾ إذ اثبتت أنَّ مرض الفشل الكلوي دائما ما يترافق  مع حالة الإجهاد التأكسدي وبالتالي سوف ينخفض مستوى  السيروبلازمين لكونه  أحد مكونات النظام المضاد للأكسدة ⁽¹⁸⁾ .

المصادر

1-  Mahjoub, S.; Hasanjani R. M. and  Gholami M. .Evaluation of oxidative stress before and after treatment of patients with acute  brucellosis. 12^th Iranian Congress of Biochemistry and 4^th International Congress of  Biochemistry and Molecular Biology. Sep 6-9; Mashhad, Iran. Elsevier; Clinical Biochemistry, 2011; 44: S365.

2 - احمد، طارق يونس و الهلالي، لؤي عبد. الكيمياء الحياتية.  الجزء الأول، دار ابن الأثير للطباعة والنشر ، موصل-العراق2010: ص، 118، 138، 222,179، 224، 292، 383 ، ،393 ، 403.

3- Stryer, L."Biochemistry".5^thed W.H. Freeman and co. New York,USA.(2003); p :612.

4-  Jozefczak, M. F. ; Remans, T. ; Vangronsveld, J. and Cuypers, A. .Glutathione Is a Key Player in Metal-Induced Oxidative Stress Defenses. Int. J. Mol. Sci. 2012;13: 3145-3175.

5-  Murray, R.K.; Granner, DK. and Mayes, P.A."Harper's Biochemistry" . 25^th ed. Appleton and Lange Calfornia (1993).

6-  Farid, N.M. ;Hamed, R.R. and Shokeer,A.G. "Glutathione and Related Enzyme in Fasciola Snails (lymnaea natalensis): Purification and Characterization of Glutathion transferase". J. of Agric. and Biol.Scie.( 2009);5(4):317-25.

7- Atip, L. ; Natchai, P. ; Thavatchai, P. and Charn, S. Lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities in erythrocytes of type 2 diabetic patients. J. Med. Associ. Thailand 2010.

8-  Ali , S. ; Frak , A. and Haider ,H." Biochemical study on the a ssociation  of  selenium with hormones of  thyroid gland in patients with thyroid   disorder ". Kerbala Journal of pharmaceutical science  ( 2012); 3 : 241-245.

9 -Eric,M. ;Osansky, D.C ." Natural treatment solution for Hyperthyroidism and Graves Disease ". Amazon Kindle .(2013);27:10-13.

10- Lim P.S., Wei Y.H., Yu Y.L. and Kho B. (1999). "Enhanced oxidative stress in hemodialysis patients receiving intravenous iron therapy". Nephrol. Dial. Transplant., 14: 2680-2687.

11-  Al-Zamely ; Mizil, Y.  O .; Al-Nimer,  M.  S. "Detection the level of peroxynitrite and related with antioxidants status in the Serum of patients with acute myocardial infraction ".National J. of chemistry., 2001;(4): 625 – 637.

12- . Ceballot I.P., Witko V.S. and Merad M.B. (1996). "Glutathione antioxidant system as a marker of oxidative stress in chronic renal failure". Free Radical Biol. Med., 21: 845-853.

13- Tietz, N.V. (1999) " Textbook of clinical chemistry: W.B. Saunders company, Philadelphia, pp. 490-491, 1000-1025.

14- Groff,J.L., Gropper,S.S 2000 " Advanced  nutrition and human metabolism 3^rd ed  W.B. Saunders Company, USA.

15-Vatan,kamal Khadem; Aliniejad,Vahid; Zad, Mihossein Seyed Mohammad. A Survey of Relationship between Serum Level of Ceruloplasmin and Heart Coronary Artery Disease Case Study , Switzerland Research Park Journal2013 ; 102(10).

16-  Putnam F.W. (1960). "The Plasma Proteins". 1st ed., Academic press Inc., London. Pp. 417-420.

17- Rossert J., Fouqueray B. and Boffa J.J.(2003). "Anemia management and the delay of chronic renal failure progression". J. Am. Soc. Nephrol., 14: S173-S177.

18- Zitta M.B., Gerilberger J., Holzer H. and Reibnegger G. (2003). "Effect of hemodialysis on the antioxidant properties of serum". Biochem. Biophys. Acta., 1638(3): 267-272.