Активные формы кислорода ROS

Активные формы кислорода (ROS) в больших количествах вызывают повреждение ДНК клеток, повышая окислительный стресс (отношение GSSG к GSH). Однако, как показывают исследования, сравнительно низкий уровень активных форм кислорода (ROS) может наоборот продлевать жизнь, снижая окислительный стресс в здоровых клетках и повышая в раковых. В то время как антиоксиданты, которые призваны бороться с активными формами кислорода, зачастую жизнь не продлевают, а и иногда могут даже сократить, так как повышают глутатион не только в здоровых клетках, но иногда могут повышать глутатион и в клетках раковых опухолей.

Дело в том, что некоторые факторы образа жизни или лекарства умеренно повышают уровень активных форм кислорода (ROS). Но при умеренном повышении активных форм кислорода окислительный стресс (отношение GSSG к GSH) и смертность (Mortality) не повышаются, а снижаются (см. зеленую линию на графике). Красная линия на графике показывает устаревшее представление свободно-радикальной теории о действии активных форм кислорода (ROS), исключающие тот факт, что только высокие дозы активных форм кислорода (ROS) повышают смертность.

1

Такая приспособительная реакция митохондрий клеток называется митогормезисом (гормезис митохондрий). Митогормезис — это своего рода прививка от окислительного стресса. И лишь при сильном повышении количества активных форм кислорода (ROS) окислительный стресс повышается и повреждает ДНК — митогормезис уже переходит в митоотравление. Митоотравление — это своего рода болезнь, вызванная не прививкой (малыми воздействиями), а активной инфекцией. Сравнение с прививкой выбрано не просто так. Именно так действует и настоящая прививка.

1Вроде как чем больше активных форм кислорода, тем меньше должно быть дыхание митохондрий (электростанций наших клеток) и меньше должен быть уровень глутатиона в клетках. Именно так и действуют высокие дозы (HIGH) активных форм кислорода (ROS) — см. рисунок слева. Однако низкие (LOW) дозы активных форм кислорода (ROS):

увеличивают продолжительность жизни,
повышают глутатион и повышают антиоксидантную активность ферментов в здоровых клетках
улучшают дыхание митохондрий
активизируют факторы транскрипции FOXO  и другие (смотрите на картинке), которые меняют работу генов, защищая от рака и стимулируя функцию стволовых клеток. Старение стволовых клеток связано с нарушениями сигнализации активных форм кислорода (ROS), т. е. низкий уровень производства активных форм кислорода (ROS), может предотвратить снижение стволовых клеток с возрастом
уменьшают окислительный стресс
снижают глутатион в клетках рака и снижают выживание самих раковых опухолей, повреждая их ДНК
Интересно, что терапия антиоксидантом ацетилцистеин, нейтрализует последствия укрепления здоровья ряда митогорметинов (сокращение метионина, глюкозамин сульфат и др.), подчеркивая важнейшую роль для активных форм кислорода (ROS) в адаптационных процессах организма к стрессовым воздействиях внешней среды.


Подробно о том, что такое митогорметины — видео слева. К митогорметинам скорее всего можно отнести в целом, либо отчасти:

Снижение ИФР-1 до оптимального с помощью коротких циклов голодая с восстановительным кормлением, либо оптимально-калорийное питание
сульфорафан из капусты брокколи — около 100-200 грамм капусты брокколи в сутки.
лекарство для лечения сахарного диабета метформин
умеренные (правильно дозированные) аэробные нагрузки и силовые упражнения. Кстати, именно поэтому антиоксиданты снижают эффективность тренировок спортсменов на выносливость, снижают иммунитет спортсменов, затрудняют рост мышечной массы.
биологически активная добавка глюкозамин сульфат 1500 мг в сутки
гипоксия в высокогорье и при аэробных физических нагрузках
тепловой шок — 3 раза в неделю очень легкая баня
Поэтому не антиоксидантами нужно злоупотреблять, хотя это в разных случаях и оправданно, а тренировать стрессоустойчивость организма митогормезисом, повышая собственные антиоксидантные возможности организма и снижая глутатион в клетках рака, снижая тем самым смертность от онкологии.

Ссылка(и) на исследование(я):

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4036400 (про митогормезис)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24714520 (антиоксидант ацетилцистеин нивелировал действие на продление жизни митогорметина глюкозамина сульфат)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15764812 (антиоксидант ацетилцистеин нивелировал защитное действие от раковых опухолей митогорметина сульфорафана из капусты брокколи)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23526170 (антиоксидант Q10 нивелировал действие на сокращение жизни чрезмерных доз митогорметина Омега-3)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20621447 (антиоксидант Q10 нивелировал действие на сокращение жизни чрезмерных доз митогорметина Омега-3)
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16125350 (антиоксидант альфа-токоферол нивелировал действие на сокращение жизни чрезмерных доз митогорметина Омега-3)
1В 2005 году в Питтсбургском Университете (США) инвитро было показано, что сульфорафан из капусты брокколи быстро и значительно снижает синтез глутатиона (GSH) в клетках рака и подавляет рост раковых клеток предстательной железы (см. рисунок слева). Данный эффект был обеспечен повышением активных форм кислорода в клетках рака, так как сульфорафан является митогорметином. Умеренные дозы активных форм кислорода повышают уровень глутатиона в здоровых клетках, но губительны для раковых клеток. Антиоксидант ацетилцистеин нивелировал защитное действие от раковых опухолей митогорметина сульфорафана из капусты брокколи. Подобные данных показаны и в других исследованиях для сульфорафАна и сульфорафЕна (см. ссылки внизу)

Ссылка(и) на исследование(я):

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15764812
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26918318
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24667842
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25944116
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23999506
В 2014 году. Университет Zagazig в исследованиях на крысах показал, что митогорметин метформин модулирует уровень глутатиона в головном мозге.