Tag Archive for vakság

Glutation kimerülés és a szem betegségei: szürkehályog és makula degeneráció

Glutation kimerülés és a szem betegségei: szürkehályog és makula degeneráció

Szerző: – Ishika Jaitly

Hályog

A szürkehályog [1-5] a lencse opacifikációja, és világszerte a vakság vezető oka.

A WHO becslése szerint körülbelül 20 millió embernek van kétoldali vaksága szürkehályog miatt. Az élettartam növekedésével várhatóan a szürkehályog társadalomra gyakorolt hatása is növekedni fog [6].

A szürkehályog kialakulásának három fő kockázati tényezője az öregedés, a cukorbetegség és a napfénynek való kitettség [7,8], amelyek közül az öregedést tekintik a legszembetűnőbbnek [9]. Bár keveset lehet tenni az előrehaladott kor kockázatának módosítása érdekében, a napfénynek való kitettség korlátozása a szürkehályog alacsonyabb előfordulási gyakoriságával jár. Bár még nem teljesen tisztázott, a valószínű ok a napfény ionizáló UV-sugárzási spektruma. Ez az ionizáló sugárzás elősegíti az oxidatív stresszt a lencsében azáltal, hogy káros reaktív oxigénfajtákat (ROS) termel [5]. A ROS-t, közismert nevén szabad gyököket, elsősorban a lencse antioxidáns védelmi rendszerének két fő összetevője oltja ki: a glutation (GSH) és az aszkorbinsav [10]. Mindkettő döntő fontosságú a lencse átlátszóságának fokozatos elvesztésének megakadályozásában [11], ami a szürkehályog klasszikus tünete.

Gyermekkorban a lencse rendelkezik a legmagasabb GSH szinttel a test összes szövete közül [11]. Az életkor előrehaladtával azonban a GSH homeosztázis fokozatosan diszfunkcionálissá válik a lencse közepén [10].

Végül ez krónikusan elégtelen GSH-szintet eredményez a ROS semlegesítéséhez, ami oxidatív stresszhez vezet, amely károsítja a lencsefehérjéket. Ennek következménye a szürkehályog kialakulása [10].

A szürkehályog kialakulásának másik tényezője az aszkorbinsav, egy erős antioxidáns, amely ugyanolyan életkorral összefüggő hanyatlásban szenved, mint a GSH [10]. Az aszkorbinsav az antioxidáns védelem és a lencse funkcionális integritásának megerősítésére szolgál [10,11]. Kísérleti bizonyítékok kimutatták, hogy az aszkorbinsavszint csökkenése a GSH kimerüléséhez kapcsolódik [12].

A dehidroaszkorbát (DHA), egy oxidálószer, aszkorbinsavból képződik a ROS eltávolítása során, de a DHA aszkorbinsavvá történő visszaalakításáért felelős enzim a GSH-tól függ. Ezért a GSH csökkenése negatívan befolyásolja az aszkorbinsav és a DHA közötti kritikus átalakulást [8,10].

A csökkenő aszkorbinsavszintet elkerülhetetlenül együtt jár a DHA toxikus felhalmozódása, ami redox egyensúlyhiányhoz vezet. A DHA felhalmozódása kedvez a szürkehályog kialakulásának azáltal, hogy súlyosbítja az oxidatív stresszt, ami végül a lencsefehérjék károsodását eredményezi [8,9].

Az a tény, hogy ez a redox egyensúlyhiány a GSH kimerülésének következménye, megmagyarázhatja, hogy számos klinikai vizsgálat miért nem szolgáltatott bizonyítékot az aszkorbinsav nagy dózisainak beadásából eredő jelentős szürkehályog-megelőzésre [13]. Ezért, hacsak a lencse GSH-szintje nem tér vissza az optimálisra, az aszkorbinsavval történő kiegészítés valószínűleg nem jár jelentős előnyökkel.

Bár a szürkehályog-műtét jelenleg az elsődleges kezelési megközelítés, nagyon költséges és gyakran komplikációkkal jár. A szürkehályog ismétlődése sajnos meglehetősen gyakori. Ésszerűen megjósolható, hogy a szürkehályog kialakulása gátolható a GSH optimális koncentrációjának fenntartásával a lencsében.

A gamma-glutamilciszteinnel (GGC) történő kiegészítés megadhatja a választ, mivel kimutatták, hogy hatékonyan növeli a celluláris GSH-t a homeosztázis felett [14].

Makula degeneráció

A makula degeneráció olyan szembetegség, amely állandó látásvesztést okoz.

Ezt a szem retina pigmenthámjának (RPE) károsodása váltja ki, ami általános homályos látást, valamint látásvesztést eredményez a szem közepén. Ez komoly aggodalomra ad okot az idősek körében, és a legtöbb fejlett országban elterjedt. Gyakran genetikai tényezők hajlamosítják az egyéneket erre a betegségre, de az egészségtelen életmódbeli választások, mint például a rossz táplálkozás vagy a dohányzás, szintén hozzájárulhatnak a kialakulásához [15]. Mivel a pontos kockázati tényezőket nehéz megállapítani, a kezelés kihívást jelenthet [15].

Az RPE-ben a ROS, például a hidrogén-peroxid által kiváltott oxidatív stressz feltételezhetően fontos hajtóerő a betegség progressziójában [16]. Ez nem meglepő, mivel az RPE magas szintű metabolikus aktivitással és ezáltal oxigénigénnyel rendelkezik, ami jelentős ROS-forrássá teszi [17].

A mitokondriumok, amelyek az RPE sejtjein belüli struktúrák, amelyek energiaerőműként működnek, különösen érzékenyek a ROS által kiváltott károsodásra [17]. Ez tovább súlyosbítja a ROS termelést és az azt követő oxidatív stresszt [17], miközben az RPE sejtjeinek nem marad elegendő energiája az osztódáshoz és normál funkcióik elvégzéséhez.

A GSH kétségtelenül a szem antioxidáns védelmének legfontosabb összetevője.

A GSH krónikus kimerülése, amely szorosan összefügg az öregedéssel és a cukorbetegséggel, a fent leírt mechanizmusok révén sejthalált válthat ki és akadályozhatja a sejtosztódást az RPE-ben [18,19]. A GSH készletének növelése az RPE-ben GGC-vel történő kiegészítéssel [14] potenciálisan gátolhatja a makula degeneráció progresszióját. Továbbá maga a GGC is képes lehet közvetlenül antioxidánsként hatni azáltal, hogy támogatja a GSH peroxidáz enzim aktivitását [20], amely felelős a hidrogén-peroxid eltávolításáért az RPE-ben [21].

Hivatkozások

1. Giblin, F.J., Glutation: létfontosságú lencse antioxidáns. Journal of Ocular Pharmacology & Therapeutics, 2000. 16(2): 121-35. o.

2. Lou, M.F., Redox szabályozás a lencsében. Haladás a retina- és szemkutatásban, 2003. 22(5): 657-682. o.

3. Beebe, D.C. és Y.-B. Shui, Progress in Prevention Age-Related Cataract, in Ocular Therapeutics, Y. Thomas, F.C. Abbot és B.W. Martin, szerkesztők. 2008, Academic Press: London. 143-165. oldal.

4. Shoham, A., M. Hadziahmetovic, J.L. Dunaief, M.B. Mydlarski és H.M. Schipper, Oxidatív stressz az emberi szaruhártya betegségeiben. Szabad gyökök biológiája és orvostudománya, 2008. 45(8): 1047-1055. o.

5. Ho, M.-C., Y.-J. Peng, S.-J. Chen és S.-H. Chiou, szenilis szürkehályog és oxidatív stressz. Journal of Clinical Gerontology and Geriatrics, 2010. 1(1): 17-21. o.

6. Beebe, DC, Y.-B. Shui és N.M. Holekamp, Az életkorral összefüggő szürkehályog biokémiai mechanizmusai, in Szembetegség, A.L. Leonard et al., szerkesztők. 2010, W.B. Saunders: Edinburgh. 231-237. oldal.

7. Lim, J.C., Arredondo, M.C., Braakhuis, A.J. és Donaldson, P.J., C-vitamin és a lencse: Új betekintés a szürkehályog kialakulásának késleltetésébe. Tápanyagok, 2020. 12(10): 3142. o.

8. Kisic, B., Miric, D., Zoric, L., Ilic, A. és Dragojevic, I., A lencsék antioxidáns kapacitása az életkorral összefüggő szürkehályoggal. Oxidatív orvoslás és sejtes élettartam, 2012. 2012.

9. Truscott, R.J.W., Az életkorral összefüggő nukleáris szürkehályog – az oxidáció a kulcs. Kísérleti szemkutatás, 2005. 80(5): 709-725. o.

10. Lim, J.C., Grey, A.C., Zahraei, A. és Donaldson, P.J., A glutation metabolizmus útvonalainak életkorfüggő változásai a lencsében: Új betekintés a szürkehályog kialakulásának megelőzésére szolgáló terápiás stratégiákba – A áttekintés. Klinikai és kísérleti szemészet, 2020. 48(8): p. 1031–1042.

11. Heruye, S.H., Nkenyi, L.N.M., Singh, N.U., Yalzadeh, D., Ngele, K.K., Njie-Mbye, Y., Ohia, S.E. és Opere, C.A., A szürkehályog farmakoterápiájának jelenlegi tendenciái. Gyógyszerek, 2020. 13(1): 15. o.

12. Meister, A., Glutation-aszkorbinsav antioxidáns rendszer állatokban. Biológiai Kémiai Folyóirat, 1994. 269(13): 9397-9400. o.

13. Fernandez, M.M. és Afshari, N.A., Táplálkozás és a szürkehályog megelőzése. Jelenlegi szemészeti vélemény, 2008. 19(1): 66-70. o.

14. Zarka, M.H. és Bridge, W.J., A γ-glutamilcisztein orális beadása növeli az intracelluláris glutation szintjét a homeosztázis felett egy randomizált humán kísérleti kísérleti vizsgálatban. Redox Biológia, 2017. 11: 631-636. oldal.

15. Lim, L.S., Mitchell, P., Seddon, J.M., Holz, F.G., Wong, TY, Életkorral összefüggő makula degeneráció. A Lancet, 2012. 379(9827): p. 1728-1738.

16. Kularatne, R.N., C. Bulumulla, T. Catchpole, A. Takacs, A. Christie, M.C. Stefan és K.G. Csaky, Az emberi retina pigment epiteliális sejtjeinek védelme az oxidatív károsodástól cisztein prodrugok alkalmazásával. Szabad gyökök biológiája és orvostudománya, 2020. 152: 386-394. oldal

17. Yang, M., So, K., Lam, W.C. és Lo, A.C.Y., új programozott sejthalál, mint terápiás célpont az életkorral összefüggő makula degenerációban? International Journal of Molecular Sciences, 2020. 21(19): 7279. o.

18. Samiec, P.S., C. Drews-Botsch, E.W. Flagg, J.C. Kurtz, P. Sternberg, R.L. Reed és D.P. Jones, Glutation in Human Plasma: Decline in relation with Aging, Age-Related Macular Degeneration, and Diabetes. Szabadgyökök biológiája és orvostudománya, 1998. 24(5): 699-704. o.

19. Sun, Y., Zheng, Y., Wang, C. és Liu, Y., A glutation depléció ferroptózist, autofágiát és korai sejtöregedést indukál a retina pigment epiteliális sejtjeiben. Sejthalál és betegség, 2018. 9(7): 753. o.

20. Quintana-Cabrera, R., Fernandez-Fernandez, S., Bobo-Jimenez, V., Escobar, J., Sastre, J., Almeida, A. és Bolaños, J.P., γ-glutamilcisztein glutation-peroxidáz-1 kofaktorként méregteleníti a reaktív oxigénfajtákat. Nature Communications, 2012. 3(718): 1-8. o.

21. Cohen, S.M., Olin, K.L., Feuer, W.J., Hjelmeland, L., Keen, C.L. és Morse, L.S., Alacsony glutation-reduktáz és peroxidáz aktivitás az életkorral összefüggő makula degenerációban. British Journal of Ophthalmology, 1994. 78(10): 791-794. o.

 

Forrás: https://www.glutathionereporter.com/glutathione-and-eye-disease/