სუპეროქსიდის დისმუტაზას (SOD) სიღრმისეული ანალიზი: სხეულის საკუთარი „ანტიოქსიდანტური მცველი“ 

როდესაც ვსაუბრობთ დაბერებასა და ჯანმრთელობაზე, ხშირად გვესმის ტერმინი "ანტიოქსიდანტი". მაგრამ იცით თუ არა, რომ ჩვენს სხეულს აქვს დახვეწილი ანტიოქსიდანტური თავდაცვის სისტემა და სუპეროქსიდის დისმუტაზა (SOD) არის ამ სისტემის ძირითადი წევრი? ის მოქმედებს როგორც ლოიალური „თავისუფალი რადიკალების გამწმენდი“, რომელიც მუდმივად იცავს ჩვენს უჯრედებს ჟანგვითი დაზიანებისგან. დღეს მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ამ "დაბერების საწინააღმდეგო მცველს".

თავისუფალი რადიკალების გაგება: უჯრედების "უხილავი მკვლელები".

SOD-ის გაგებამდე, ჯერ უნდა გავიგოთ მისი მთავარი სამიზნე - თავისუფალი რადიკალები.

მარტივად რომ ვთქვათ, თავისუფალი რადიკალები არის არასტაბილური მოლეკულები, რომლებიც წარმოიქმნება სხეულის მეტაბოლიზმის დროს, ხოლო სუპეროქსიდის ანიონური რადიკალები (O2-) ყველაზე გავრცელებული და მავნე ტიპია.

სუპეროქსიდის ანიონის რადიკალები წარმოიქმნება მრავალი გზით: ისინი ბუნებრივად წარმოიქმნება მიტოქონდრიული სუნთქვის დროს და მათ დონეს მნიშვნელოვნად ზრდის გარემოს დაბინძურება, ულტრაიისფერი გამოსხივება, ელექტრომაგნიტური გამოსხივება (როგორიცაა ელექტრონული მოწყობილობების ხანგრძლივი გამოყენება), დაძაბული ვარჯიში, გონებრივი სტრესი და არაჯანსაღი ცხოვრების წესი, როგორიცაა მოწევა და ალკოჰოლის დალევა.

ამ თავისუფალ რადიკალებს აქვთ დაუწყვილებელი ელექტრონები და ძალიან რეაქტიულები არიან, მოქმედებენ როგორც „ყაჩაღები“, რომლებიც იპარავენ ელექტრონებს ნორმალური უჯრედებიდან, რაც იწვევს უჯრედის მემბრანის დაზიანებას, დნმ-ის მუტაციებს და ცილების დენატურაციას.

თავისუფალი რადიკალების მიერ გამოწვეულ უჯრედების ამ დაზიანებას ეწოდება "ოქსიდაციური სტრესი" და ისევე, როგორც ლითონის ჟანგი, ჩვენი უჯრედები თანდათან "დაბერდება" ამ პროცესში.

კვლევებმა აჩვენა, რომ ოქსიდაციური სტრესი მჭიდრო კავშირშია მრავალი დაავადების წარმოქმნასთან და განვითარებასთან, მათ შორის დაბერების, ართრიტის, გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების, ნეიროდეგენერაციული დაავადებების და კიბოსაც კი.

SOD: სხეულის ანტიოქსიდანტური სისტემის "დაცვის პირველი ხაზი".

სუპეროქსიდის დისმუტაზა (SOD) არის ანტიოქსიდანტური მეტალოფერმენტი, რომელიც ფართოდ არის წარმოდგენილი ცოცხალ ორგანიზმებში და გააჩნია ძალიან მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური აქტივობა.

მისი მთავარი ფუნქციაა სუპეროქსიდის ანიონის რადიკალების (.O2-) დისპროპორციული რეაქციის კატალიზება, წყალბადის ზეჟანგად (H2O2) და ჟანგბადად (O2) გარდაქმნა.  წყალბადის ზეჟანგი შემდგომ იშლება უვნებელ წყალში სხვა ანტიოქსიდანტური ფერმენტებით (როგორიცაა კატალაზა და გლუტათიონ პეროქსიდაზა), რითაც აღმოფხვრის თავისუფალ რადიკალებს და იცავს უჯრედებს ჟანგვითი დაზიანებისგან.

SOD მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დაავადების პროფილაქტიკაში და ადამიანის იმუნიტეტის გაუმჯობესებაში, ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დაბერების საწინააღმდეგო, სიმსივნის საწინააღმდეგო და ანთების საწინააღმდეგო პროცესებში.

SOD: დაბერების საწინააღმდეგო ნივთიერება, სამყაროს ცვლის აღმოჩენა.

SOD პირველად აღმოაჩინეს და შეისწავლეს მეცნიერებმა 1930-იან წლებში. 1938 წელს ამერიკელმა ბიომოლეკულურმა ექსპერტმა მაიკლ მაკკორდმა, ფრედრიკ ფრიდოვიჩის ხელმძღვანელობით, პირველად წარმატებით ამოიღო სუპეროქსიდის დისმუტაზა (SOD) მსხვილფეხა რქოსანი სისხლის წითელი უჯრედებიდან. 1988 წელს სამმა ცნობილმა მეცნიერმა - ფერიდ მურადმა, რობერტ ფურჩგოტმა და ლუი იგნარომ, რომლებმაც მოგვიანებით ნობელის პრემია მოიპოვეს მედიცინაში, გამოაცხადეს მსოფლიოს:

"SOD-ის დეფიციტი და შემცირებული აქტივობა არის ადამიანის დაბერების, ავადმყოფობის და სიკვდილის ფუნდამენტური მიზეზები. SOD-ის დამატებას შეუძლია თავიდან აიცილოს და განკურნოს სხვადასხვა დაავადებები და შეაფერხოს დაბერება."

მეტალის იონიდან გამომდინარე, რომელიც დაკავშირებულია მათ აქტიურ ადგილზე, SOD ძირითადად იყოფა ოთხ კატეგორიად:

სოდ-ის კლასიფიკაცია და განაწილება

Cu/Zn-SOD: ლურჯი-მწვანე ფერის, ძირითადად გვხვდება ევკარიოტული უჯრედების ციტოპლაზმაში და არის SOD-ის ყველაზე ფართოდ გავრცელებული ტიპი. ადამიანის სისხლის წითელ უჯრედებში და ღვიძლის უჯრედებში SOD ძირითადად ამ ტიპისაა.

Mn-SOD: ვარდისფერი ფერით, ძირითადად გვხვდება პროკარიოტებისა და ევკარიოტების მიტოქონდრიებში და გადამწყვეტია მიტოქონდრიული ფუნქციის შესანარჩუნებლად.

Fe-SOD: მოყვითალო-ყავისფერი შეფერილობის, თავდაპირველად აღმოჩენილია *Escherichia coli*-ში და ძირითადად გვხვდება პროკარიოტულ უჯრედებში და რამდენიმე მცენარეული უჯრედის ქლოროპლასტებში.

Ni-SOD: ზურმუხტისფერი მწვანე ფერის, ძირითადად გვხვდება ქვედა ორგანიზმებში, როგორიცაა ციანობაქტერიები, მწვანე წყალმცენარეები და *სტრეპტომიცები*.

SOD-ის წყაროები და პროდუქტების ფორმები

ბუნებრივი SOD ფართოდ არის წარმოდგენილი ცხოველებში, მცენარეებსა და მიკროორგანიზმებში, მაგრამ პირდაპირი მოპოვება ისეთი პრობლემების წინაშე დგას, როგორიცაა დაბალი ეფექტურობა და ცუდი სტაბილურობა. ამჟამად, კომერციულად ხელმისაწვდომი SOD პროდუქტები ძირითადად მოდის შემდეგი წყაროებიდან:

ცხოველური წყაროები: ადრეული პროდუქტები ძირითადად მოიპოვებოდა ისეთი ცხოველების სისხლიდან, როგორიცაა პირუტყვი და ცხვარი (Cu/Zn-SOD). თუმცა, ამ პროდუქტებს აქვთ დიდი მოლეკულური წონა და ადვილად იშლება კუჭის მჟავით პერორალურად მიღებისას.  გარდა ამისა, ცხოველური წარმოშობის კომპონენტებმა შეიძლება გამოიწვიოს ალერგია ან პათოგენების გადამტანი.

მცენარეული წყაროები: ამოღებულია გარკვეული მცენარეებიდან (როგორიცაა წიწაკა და სპირულინა), მაგრამ მათ აქტივობაზე ადვილად მოქმედებს მოპოვება და შენახვის პირობები და ისინი ადვილად იშლება საჭმლის მომნელებელი ფერმენტებით პერორალურად მიღებისას, რაც იწვევს დაბალ ბიოშეღწევადობას.  ზოგიერთ წყაროს ასევე აქვს მაღალი მოპოვების ხარჯები ან შეიძლება შეიცავდეს მცენარეული წარმოშობის მინარევების კვალს.

მიკრობული დუღილი (განსაკუთრებით რეკომბინანტული გენეტიკურად ინჟინერიული ბაქტერიების გამოყენებით) გახდა აბსოლუტური ძირითადი მეთოდი კომერციული SOD წარმოებისთვის, მნიშვნელოვანი უპირატესობებით:

უსაფრთხო და რისკების გარეშე: ის სრულად აცილებს პოტენციურ პათოგენური დაბინძურებას (როგორიცაა შეშლილი ძროხის დაავადება) და ცხოველური წყაროების იმუნოგენურ რისკებს (როგორიცაა მსხვილფეხა რქოსანი სისხლი), რაც უზრუნველყოფს უკიდურესად მაღალ უსაფრთხოებას.

მაღალი მოსავლიანობა და დაბალი ღირებულება: გენეტიკური ინჟინერიის ტექნოლოგიის მეშვეობით, ინჟინერიული ბაქტერიები, როგორიცაა E. coli და საფუარი, შეიძლება შეიცვალოს, რათა ეფექტურად გამოხატონ ადამიანის წარმოშობის ან კონკრეტული ტიპის SOD. მოსავლიანობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ცხოველებისა და მცენარეების მოპოვება, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს წარმოების ხარჯებს.

მაღალი სისუფთავე და სტაბილური ხარისხი: დამზადებულია დახურულ, სტერილურ დუღილის ავზებში, პროცესი უაღრესად კონტროლირებადია და ადვილად გასაწმენდია ქვემოთ. საბოლოო პროდუქტს აქვს მაღალი სისუფთავე და თანმიმდევრული ხარისხი პარტიებს შორის.

არანაირი ეთიკური დაპირისპირება: წარმოების მთელი პროცესი არ გულისხმობს ცხოველთა დაკვლას ან მცენარეთა ფართომასშტაბიან განადგურებას, მწვანე გარემოს დაცვისა და ცხოველთა კეთილდღეობის ეთიკური მოთხოვნების დაცვას.

SOD პროდუქტის ფორმები

საინექციო პრეპარატები: გამოიყენება როგორც რეცეპტით გაცემული წამლები ოსტეოართრიტის, რადიაციული ავადმყოფობის და ა.შ.  ადამიანის რეკომბინანტული SOD სასურველი არჩევანია კლინიკური გამოყენებისთვის მისი მაღალი უსაფრთხოების პროფილის გამო.

პერორალური პრეპარატები: კაფსულების, პასტილების ჩათვლით და ა.შ., ზოგიერთი პროდუქტი იყენებს ნანოტექნოლოგიას ან გლიკოზილაციის მოდიფიკაციას ბიოშეღწევადობის გასაუმჯობესებლად.

კოსმეტიკური დანამატები: გამოიყენება მათი ანტიოქსიდანტური თვისებებით კანის დაბერების შესაჩერებლად. რეკომბინანტული SOD შეიძლება „მინიატურიზდეს“ გენეტიკური ინჟინერიის საშუალებით, რაც აადვილებს კანის რქოვან შრეში შეღწევას და ღრმა ანტიოქსიდანტურ ეფექტს.

ჯანსაღი საკვები: დამატებულია როგორც ანტიოქსიდანტური ინგრედიენტი სხვადასხვა ჯანსაღ საკვებში. მიკრობული ფერმენტაციის შედეგად მიღებული SOD ხშირად გამოიყენება ცილის ფხვნილების, პრობიოტიკების და სხვა საკვების ფორმულირებაში მისი დაბალი ღირებულებისა და მაღალი უსაფრთხოების გამო.