възрастта

Екзотична молекула, свързана с озона, може да играе роля и при хронични заболявания, някои видове рак и разлагане на храна, според изненадващо откритие, съобщено в Сборника на Националната академия на науките, направено от учени от Националната лаборатория на Лорънс Бъркли в американския департамент по енергетика.

Тяхното откритие може да помогне да се обясни човешкият риск за развитие на хронични заболявания или някои видове рак с възрастта, както и как храната ни се разлага с течение на времето; откритията разкриват неочаквана връзка между химията на озона в атмосферата и способността на нашите човешки клетки да предпазват от болести.

„Красотата на природата е, че тя често решава да използва подобни химикали в цялата система, но никога не сме мислили, че ще намерим обща връзка между атмосферната химия и химията на нашите тела и храната,“ каза Кевин Уилсън, заместник-директор на отдела за химически науки в лабораторията на Бъркли, който ръководи проучването. „Нашето проучване е първото, което изследва друг химичен път, който може да повлияе на това колко добре клетките в нашите тела - и дори храната ни - могат да реагират на оксидативен стрес, като замърсяване, с течение на времето.“

Човешкото тяло и някои храни имат много общо: това се прави от органични молекули, включително ненаситени мазнини, които са важни градивни елементи за клетъчните стени. Ненаситените липиди и други органични молекули бавно ще се разграждат с течение на времето поради верижна реакция, наречена автоксидация, която се стартира от кислородни и хидроксилни радикали; тези реактивни кислородни видове атакуват ненаситените липиди в телата и храната ни. В храната това ще доведе до покафеняване на най-пресните авокадо, но увреждането на човешкото тяло е по-опустошително. С напредване на възрастта десетилетията на излагане на хидроксилни радикали и други реактивни кислородни видове бавно ще изтощават ненаситените липиди на тялото, това необратимо увреждане ще увеличи оксидативния стрес и ще повиши вероятността от развитие на рак и свързани с възрастта хронични заболявания.

Смята се, че хидроксилните радикали работят самостоятелно, когато атакуват ненаситени липиди, но екипът разкри, че междинните продукти на Criegee, които са силно реактивни екзотични молекули, играят заедно с хидроксилните радикали. Установено е, че тези молекули от вторични озонидни химични видове съдържат въглерод, водород и кислород по време на хидроксилна реакция с ненаситени липиди в усъвършенствания източник на светлина в лабораторията. Обикновено вторичните озониди не са свързани с ненаситени липиди, те са продукти на междинна реакция на Кридж с атмосферни алдехиди, които са органични съединения, получени от алкохоли.

Междинните продукти на криге не съществуват от много дълго време, което ги прави трудни за директно изучаване, което означава, че процесът на елиминиране трябва да бъде използван за нулиране върху тях. Масова спектроскопия беше използвана за осветяване на липидни нанокапки под ултравиолетово осветление, когато молекулите алкохол, чистач, за които е известно, че реагират само с междинни продукти на Criegee, бяха добавени към нанокапките, за което се наблюдаваше по-бавно разграждане на липидите, което се дължи на реактивността на молекулите на чистача с междинните продукти, които ги правят инертен според водещия автор Meirong Zeng. След като междинните съединения са деактивирани от молекулите на чистача, реакцията произвежда продукти, подобни на пероксид и не отделят вторични озониди.

Смята се, че откритията предоставят доказателства за нов път на разграждане на липидите, при който гладният за липиди хидроксил генерира междинни продукти на Criegee, които раждат нова партида хидроксил, която изпраща ново поколение междинни продукти на Criegee, и този цикъл продължава да се възпроизвежда.

„Това ни изненада, тъй като беше известно, че хидроксилните радикали причиняват окислително увреждане на клетките, но това, което не беше известно преди нашето проучване, е, че хидроксилът прави това чрез образуването на междинни продукти на Criegee“ добави Кевин Уилсън, заместник-директор на отдела по химически науки в лабораторията на Бъркли, който ръководи проучването.

Тъй като хроничното заболяване, ракът и развалянето на храната са свързани с клетъчни увреждания, причинени от хидроксилни радикали, се смята, че междинните продукти на Criegee също играят подобни роли в молекулярната деградация, която прави хората уязвими към свързани с възрастта заболявания и откритието може да е основата за ново клас антиоксиданти според учените.

„Това е вълнуващо откритие. Това ни даде по-пълна представа за механизмите, стоящи зад клетъчната деградация и болестта, която беше напълно неочаквана. " - каза Дзен.

„За завършването на тази работа бяха необходими години упорита работа от Наджа и Мейронг, както и уникалните възможности на усъвършенствания източник на светлина за изследване на сложна химия,“ - каза Уилсън. „Надяваме се, че резултатите от нашето проучване ще вдъхновят изследователите за по-нататъшно изследване на биохимията на междинните продукти на Criegee, липидите и антиоксидантите, които са необходими, за да помогнат на хората по редица начини: от предотвратяването на болести до запазването на храната.“

Проучването е подкрепено от Министерството на науката на DOE чрез Програмата за химическа физика на газовата фаза, а следващата фаза ще бъде да работим с теоретици за изследване на квантовите свойства, които могат да работят в междинната хидроксилна реакция на Криге, за да се изследва по-добре как цикълът може да работи в човешки клетки, храни и в материали, съдържащи ненаситени липиди като горива и пластмаси.

Материали, предоставени от:

Забележка: Съдържанието може да се редактира за стил и дължина.

Тази статия не е предназначена да предоставя медицинска диагноза, съвет, лечение или препоръка.