Открытие биохимиками UCLA нового способа для предотвращения окисления в незаменимых жирных кислотах клеточных мембран имело возможность привести к новому классу более действенных пищевых добавок и возможно оказать помощь бороться с нейродегенеративными нарушениями, такими как заболевание Паркинсона и вероятно заболевание Альцгеймера.Тогда как полиненасыщенные жирные кислоты являются значительными питательными веществами для всего от функции мозга до функции клетки, они – самые уязвимые компоненты в клетках человека из-за их высокой чувствительности к окислительным модификациям, позванным весьма реактивными кислородными молекулами в теле.Биохимики, во главе с химией UCLA и учителем биохимии Кэтрин Кларк, развили новый способ для повышения стабильности полиненасыщенных жирных кислот. Они нашли метод сделать эти молекулы тяжелее, дабы сломаться обособленно так, дабы окисление, менее возможно, случилось, вместо того, дабы надеяться на антиоксиданты, дабы компенсировать убытки по окончании того, как это случится.
«Эти составы (полиненасыщенные жирные кислоты) так ответственны, все же так хрупки», сообщил Кларк. «При многих заболеваниях ухудшается функция клеточной мембраны, и захватывающе думать, что расширенный класс добавок возможно в состоянии исправить нейродегенеративные заболевания, и вероятно кроме того окислительное обусловленное стрессом старение. Это была бы новая стратегия лечить и укрепить молекулу в месте, где это самый подвержено, дабы повредить, вместо того, дабы брать больше антиоксидантов. Это могло быть новым подходом к борьбе с заболеваниями, следующими из оксидантного стресса.
«Отечественное изучение выдвигает на первый замысел, как уязвимый эти значительные полиненасыщенные жирные кислоты», сообщила она. «Они так легко повреждены. Большое количество нейродегенеративных болезней, таких как заболевание Паркинсона и вероятно заболевание Альцгеймера, связываются с оксидантным стрессом».Полиненасыщенные жирные кислоты кроме этого употребляются, дабы произвести огромное множество взятых из жирной кислоты гормонов, получающих боли, свёртывания и воспаления крови.
Изучение, финансируемое страной Национальными Университетами Здоровья, издается в сетевом выпуске издания Free Radical Biology и Medicine, главного источника для исследования оксидантного стресса, и намечено для публикации в печатной версии 2011 года.В изучении ее коллеги и Кларк говорят о том, что полиненасыщенные жирные кислоты смогут быть усилены методом замены их самых уязвимых атомов водорода, легко снятых, с намного более стабильным дейтерием, изотопом водорода с одним дополнительным нейтроном. Результатом есть создание жирной кислоты, служащей той же функции как ее предшественник, но без той же чувствительности к окислению.
Биохимики кроме этого обрисовывают использование этого процесса упрочнения к двум значительным диетическим жирным кислотам и говорят о том, что дрожжевые клетки отнеслись с укрепленными полиненасыщенными жирными кислотами, намного более устойчивы к оксидантному стрессу, чем дрожжи отнеслись с обычными полиненасыщенными жирными кислотами.«Вы имеете возможность думать о полиненасыщенных жирных кислотах как масляная краска», сообщил Кларк. «В то время, когда Вы распространяете масляную краску на стене, она преобразовывается в жёсткую оболочку эмали. Это происходит из-за реакции окисления.
Жёсткая оболочка эмали есть громадной для стенки, но паршивой для клеточной мембраны. Клетки должны иметь дело с повреждением все время и иметь, дабы быть в состоянии компенсировать убытки, следующие из окисления».Исследовательская несколько Кларка включала четырех студентов UCLA: победите автора Шону Хилл, трудившуюся в лаборатории Кларка целых 70 часов в неделю и получившую степень бакалавра в области биохимии в июне; Брэдли Кей; Винсент Се; и Кэтлин Хирано, которая закончила UCLA в 2009 со степенью бакалавра в биохимии и есть сейчас аспирантом в УКЕ Беркли.Исследователи совершили опыты со штаммом дрожжей, в особенности поменянных, дабы испытать недочёт в антиоксидантах.
Они нашли, что колонии отнеслись с обычными, естественными полиненасыщенными жирными кислотами, погибшими скоро, тогда как те, с которыми относятся укрепленные дейтерием жирные кислоты продемонстрировали упругость наравне с дикими, немодифицированными дрожжами. Замена нескольких атомов водорода с дейтерием означала различие между энергичной жизнью и быстрой смертью для образцов дрожжей.«Шона, с Кэтлин, Брэдли и Винсентом, проверила жирные кислоты в мутантах дрожжей, испытавших недочёт в коэнзиме антиоксиданта Q, где мы знаем, что они весьма чувствительны к стрессу», сообщил Кларк. «Что они продемонстрировали, то, что, в то время, когда дрожжи лечились с изотопически укрепленными жирными кислотами, они были в порядке, но в то время, когда дрожжи лечились со стандартными полиненасыщенными жирными кислотами, 99 процентов из них погибли всего за четыре часа».
«Мы удостоверились в надежности жизнеспособность дрожжей – с атомами водорода – что испытал недочёт в коэнзиме антиоксиданта Q, и отечественный анализ продемонстрировал, что они не смогли остаться в живых», сообщил Хилл. «Но дикие, обычные дрожжи с коэнзимом Q смогли вырасти, и переживший».Исследователи тогда заменили четыре атома водорода четырьмя тяжелыми изотопами водорода дейтерия.
«Различие было огромно», сообщил Хилл. «Мы были вправду поражены, что тяжелые изотопы имели таковой сильнодействующий эффект».«Первоначально, я не полагал, что результаты были верны», сообщила Бет Марбойс, химик изучения UCLA и соавтор на изучении. «Но они были».
Дрожжи в большинстве случаев не имеют этих жиров, но поглотят и обычное и укрепленные изотопом жирные кислоты без предпочтения, в то время, когда они представлены в растворе, Хилл и Марбуа продемонстрировали.Среди вторых соавторов изучения был Михаил Щепинов, основной научный сотрудник Retrotope Inc. на Лос Буграх Альтов, Калифорния и Драгославе Видовиче от отделения химии в Оксфордском университете Англии.Человеческое тело неспособно сделать полиненасыщенные жирные кислоты, такие как омега 3 жирных кислоты и омега 6 жирных кислот.
Большое количество людей берут добавки, такие как рыбий жир, омега 3 жирных кислоты либо нефть льняного семени, чтобы получить и сохранить эти питательные вещества. Но, в то время, когда полиненасыщенная жирная кислота окислена, атом водорода снят от молекулы, вынудив ее организовать новый состав с кислородом в кровотоке, ухудшающем функцию клеточной мембраны.Оливковое масло, нефть и ореховое масло льняного семени имеют кое-какие значительные жиры, в которых мы нуждаемся для функции мозга, функции сетчатки и других критических функций тела.
Нейроны в мозгу и сердце и в мышечных клетках имеют солидные суммы этих значительных жиров. У лосося имеется они, по причине того, что рыбы едят микробы в океане, генерирующие эти жиры.Рыбий жир имеет 10 атомов водорода, каковые уязвимы и могли быть укреплены, дабы быть сделанными менее возможными ухудшиться, отметил Кларк.
Укрепленные полиненасыщенные жирные кислоты возможно имели возможность создать мембраны, каковые, по крайней мере, пара эластичны к окислительному повреждению, сообщил Кларк.По окончании того, как одна молекула полиненасыщенной жирной кислоты повреждена, цепная реакция направляться, потому, что смежные жирные кислоты везде по мембране становятся так же ухудшенными. То, что было в один раз полупроницаемый барьер, отрегулировавший функцию клетки, делается жёсткой решеткой поперечно сшитых жирных кислот, мешающей тому, дабы клетка достигла собственной цели – что мог быть чем-либо от синтезирования белка к отправке сигнала к нервной совокупности.Антиоксиданты, отысканные конечно во многих типах ягод и дешёвые в добавках, таких как витамин Е, предназначаются для промежутков, покинутых в молекулах, в то время, когда атом водорода будет удален через окисление.
Антиоксиданты подавляют реактивные оксидные липиды, формируя новый состав, мешающий тому, дабы молекулярное ухудшение распространилось его соседям.Начало цепной реакции окисления в клеточной мембране будет похожим дом в огне, где антиоксиданты являются пожарными, трудящимися, дабы погасить пламя, перед тем как это распространится в соседние дома. Потому, что атом дейтерия имеет два раза массу атома водорода, соединение углерода к дейтерию в модифицированной жирной кислоте намного более очень сильно, чем углерод к водородной связи в естественной версии.
Так жирная кислота укрепила с действиями дейтерия как дом с материалами замедлителя огня, мешающими первой искре загораться. Идеально, никакие пожарные – либо антиоксиданты – не нужны.
Антиоксиданты будут похожим команду швабры, сообщил Кларк. По окончании того, как атомы водорода осуществлены, антиоксиданты останавливают вредную цепную реакцию. Применяя другую аналогию, сообщил Кларк, «Вместо того, дабы брать антиоксидант, дабы подскочить перед пулей, Вы помещаете бронежилеты в атомы водорода».
Тогда как дикие дрожжи устойчивы к окислению при комнатной температуре, они вправду начинают мучиться от стресса, в то время, когда температура увеличивается. При больших температурах дикие колонии дрожжей отнеслись с укрепленными дейтерием полиненасыщенными жирными кислотами, показывают намного громадную упругость, чем те, с которыми относятся немодифицированные жирные кислоты – итог, показывающий, что кроме того клетки с интегрированными механизмами антиоксиданта смогут извлечь пользу из добавления улучшенных дейтерием жирных кислот, сообщил Кларк.Съешьте рыбу и физически оставайтесь активны
Marbois UCLA рекомендует имеется рыбу довольно часто, в особенности жирную рыбу, такую как лосось, и оставаться активным физически.«Ученые, проводящие стареющее изучение, знают, что одна критическая изюминка людей, живущих весьма долгими судьбами, не берет пищевых добавок, но остается активна физически», сообщила она.Если Вы берете рыбий жир, Марбуа рекомендует, храните контейнер в холодильнике. «При комнатной температуре они окислятся и ухудшатся при более стремительном уровне, чем в холодильнике», сообщила она.
И Кларк и Марбуа похвалили студенческих исследователей.«Это – настоящая привилегия трудиться с этими студентами», сообщил Марбуа. «Студенты тут всегда поражают меня».Кларк обрисовал работу со студентами как «фантастическую, такая забава».
Студенты возвратили похвалу собственных наставников.«Работа в лаборатории доктора наук Кларка была важным опытом для меня», сообщил Хилл, обращающийся к аспирантурам в биохимии и клеточной и молекулярной биологии. «Если бы не эта лаборатория я не знаю, просил ли бы я школы градиента прямо на данный момент».
«Проведение изучения в лаборатории доктора наук Кларка есть необычной возможностью», сообщил Се. «Приятелям в других университетах приходится, непросто трудясь в лабораториях, но в UCLA, возможности тут для нас, и я ощущаю себя привилегированным, дабы быть в состоянии сделать это изучение».«Мне жаль, что я не занялся изучением ранее; это так весьма интересно и вознаграждение», сообщил Кей.
Источник:Калифорнийский университет – Лос-Анджелес