Άσθμα: Οξειδωτικό Στρες & Αντιοξειδωτικές Ανεπάρκειες
Πως η Οξειδωτική-Αντιοξειδωτική Ισορροπία Διαταράσσεται στο Άσθμα
Το άσθμα χαρακτηρίζεται από αναστρέψιμα επεισόδια απόφραξης των αεραγωγών, σε συνδυασμό με χρόνια φλεγμονή των πνευμόνων, η οποία τελικά μπορεί να οδηγήσει σε αναδιαμόρφωση του τοιχώματος των αεραγωγών.
Η διήθηση των φλεγμονωδών κυττάρων στους αεραγωγούς έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία δραστικών ειδών οξυγόνου και αζώτου που επιβάλλουν ένα πρόσθετο οξειδωτικό στρες στους πνεύμονες των ασθενών με άσθμα.
Αυτό το οξειδωτικό στρες, συνήθως, αντιμετωπίζεται από έναν αριθμό αντιοξειδωτικών μηχανισμών άμυνας που υπάρχουν στους πνεύμονες. Ωστόσο, οι πνεύμονες των ασθενών με άσθμα, το αυξημένο οξειδωτικό στρες και / ή ανεπάρκειες αντιοξειδωτικής άμυνας, μπορεί να οδηγήσουν σε ανισορροπία που επιδεινώνει τη χρόνια φλεγμονή και την βλάβη των ιστών.
Τα φλεγμονώδη κύτταρα που προσλαμβάνονται στους αεραγωγούς στο άσθμα, συμπεριλαμβανομένων των ηωσινοφίλων, των ουδετερόφιλων και των μακροφάγων, αποτελούν μείζονα πηγή δραστικών ειδών οξυγόνου και αζώτου που έχουν σημαντικό ρόλο στην παθογένεση του άσθματος.
Η οξειδάση του NADPH σε αυτά τα κύτταρα έχει σαν αποτέλεσμα την παραγωγή σουπεροξειδίου ανιόντος, που οδηγεί μη ενζυματικά με κατάλυση της δισμουτάσης σε H2O2. Τα οξειδωτικά αποτελέσματα του H2O2 ενισχύονται από τα ουδετερόφιλα και τα ηωσινόφιλα, μέσω της δράσης της μυελοϋπεροξειδάσης και της υπεροξειδάσης των ηωσινόφιλων, οι οποίες καταλύουν αντίστοιχα την αντίδραση του Η2Ο2 με Cl- για να σχηματίσουν υποχλωριώδες οξύ και με Br- για να σχηματίσουν υποβρωμιώδες οξύ.
Τα προσληφθέντα φλεγμονώδη κύτταρα, καθώς και τα κυψελιδικά επιθηλιακά κύτταρα των αεραγωγών, είναι επίσης υπεύθυνα για την παραγωγή αυξημένων ποσοτήτων μονοξειδίου του αζώτου στην αναπνευστική οδό των ασθματικών ασθενών.
Αν και ο ακριβής μηχανισμός για την αύξηση σε μονοξειδίου του αζώτου και ο ρόλος του στην παθογένεση του άσθματος παραμένει ασαφής, υποτίθεται ότι η παραγωγή του μονοξειδίου του αζώτου κάτω από συνθήκες οξειδωτικού στρες έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία δραστικών ειδών αζώτου που διαμορφώνουν και / ή ενισχύουν την φλεγμονή των ασθματικών αεραγωγών.
Το μονοξειδίου του αζώτου οξειδώνεται σε νιτρώδη και νιτρικά άλατα και αντιδρά ταχέως με το υπεροξείδιο που προέρχεται από ηωσινόφιλα για να σχηματίσει το ισχυρό οξειδωτικό του υπεροξυνιτρίτη και αυτά τα προϊόντα αντίδρασης μπορεί να ευθύνονται για τις περισσότερες ανεπιθύμητες ενέργειες του μονοξειδίου του αζώτου.
Η ηωσινοφιλική υπεροξειδάση είναι επίσης υπεύθυνη για τη δημιουργία οξειδωτικών, όπως είναι το υποβρωμιώδες οξύ στους αεραγωγούς ασθενών με άσθμα.
Το οξειδωτικό στρες μπορεί επίσης να εμφανιστεί στους πνεύμονες ασθενών με άσθμα ως συνέπεια της αλλαγμένης έκφρασης και δραστηριότητας των αντιοξειδωτικών ενζύμων, που παίζουν ζωτικό ρόλο στην προστασία του πνευμονικού ιστού από τις τοξικές επιδράσεις των ROS.
Ανεπάρκεια Αντιοξειδωτικών & Άσθμα
Μια ανεπάρκεια της γλουταθειόνης, η οποία καταλύει την αναγωγή του H2O2 και των υδροϋπεροξειδίων των λιπιδίων, παρατηρήθηκε αρχικά στα αιμοπετάλια ασθενών με εγγενές και ευαίσθητο στην ασπιρίνη άσθμα. Αυτό το εύρημα επιβεβαιώθηκε στα αιμοπετάλια, καθώς και σε ερυθροκύτταρα και λευκοκύτταρα, τόσο των ατοπικών όσο και των μη ατοπικών ασθενών με άσθμα.
Η μειωμένη δραστηριότητα της γλουταθειόνης σε ασθματικούς ασθενείς μπορεί να σχετίζεται με χαμηλά επίπεδα σεληνίου.
Χαμηλή πρόσληψη βιταμίνης C έχει επίσης συνδεθεί με αυξημένη αντιδραστικότητα των βρόγχων, με συμπτώματα συριγμού σε ενήλικες και παιδιά, καθώς και με βήχα και συριγμό σε νέους καπνιστές. Άλλες πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι οι ασθματικοί ασθενείς έχουν χαμηλότερη πρόσληψη βιταμίνης C απ’ ότι οι μη ασθματικοί, και ότι η πρόσληψη βιταμίνης C ήταν ιδιαίτερα χαμηλή σε άτομα με σοβαρό άσθμα.
Σύμφωνα με αυτές τις αναφορές χαμηλής πρόσληψης βιταμίνης C στους ασθματικούς ασθενείς, παρατηρούνται ότι οι συγκεντρώσεις της βιταμίνης C στο πλάσμα είναι χαμηλότερες στους ασθενείς με άσθμα και ιδιαίτερα στους ασθενείς με σοβαρό άσθμα και ότι στη ρευστή επένδυση του πνεύμονα, ενώ στα πτύελα οι συγκεντρώσεις της βιταμίνης C είναι επίσης χαμηλές σε ασθενείς και με ήπιο άσθμα.
Ως αναπόσπαστο συστατικό του ενζύμου της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης, το σελήνιο (Se) διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο αντιοξειδωτικό αμυντικό σύστημα. Μελέτες από το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Νέα Ζηλανδία και την Αυστραλία έχουν εντοπίσει ανεπάρκειες στα επίπεδα Se του αίματος σε ασθματικούς ασθενείς.
Τα φλαβονοειδή, που είναι μια υποομάδα μιας μεγάλης ποικιλίας πολυφαινολικών αντιοξειδωτικών ενώσεων που συντίθενται από φυτά. Σε μια μεγάλη μελέτη περίπου 10.000 Φινλανδών ενήλικων, διαπιστώθηκε μια σημαντική αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ της πρόσληψης φλαβονοειδών και της επίπτωσης του άσθματος. Επιπρόσθετα, αυτή η αντίστροφη συσχέτιση παρατηρήθηκε και σε μια μελέτη από το Ηνωμένο Βασίλειο, και αποδόθηκε σε μια πιθανή προστατευτική αντιοξειδωτική δράση των φλαβονοειδών .
Η γλουταθειόνη είναι ένα σημαντικό αντιοξειδωτικό στον πνεύμονα και υπάρχει σε υψηλότερες συγκεντρώσεις στη ρευστή επιθηλιακή επένδυση του πνεύμονα παρά στο αίμα.
Η γλουταθειόνη έχει επίσης εμπλακεί στον μηχανισμό με τον οποίο η συχνή κατανάλωση παρακεταμόλης μπορεί να σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης άσθματος. Η παρακεταμόλη μπορεί να καταστρέψει την ανηγμένη γλουταθειόνη στους πνεύμονες, καθώς και την ολική αντιοξειδωτική ικανότητα του ορού, με αποτέλεσμα αυξημένη ευαισθησία στο οξειδωτικό στρες.
Μια μελέτη βραχυπρόθεσμης συμπλήρωσης με βιταμίνη C έδειξε μειωμένη βρογχική αντιδραστικότητα σε ασθματικά άτομα, ενώ η συμπλήρωση με βιταμίνη C οδήγησε σε σημαντική προστατευτική επίδραση στη λειτουργία των πνευμόνων στους εργαζόμενους στο δρόμο που εκτίθενται σε υψηλές συγκεντρώσεις όζοντος στην πόλη του Μεξικού και στην ίδια πόλη, η συμπλήρωση με βιταμίνη C μείωσε το δυσμενές αποτέλεσμα της έκθεσης στο όζον στους αεραγωγούς των παιδιών με άσθμα.
Παρομοίως, η βραχυπρόθεσμη συμπλήρωση βιταμίνης C παρείχε μερική προστασία από τις οξείες επιδράσεις του όζοντος στη λειτουργία των πνευμόνων, σε μια ομάδα Ολλανδών ποδηλατών, αλλά και σε ενήλικες με άσθμα.
Στη μοναδική ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο, διπλή-τυφλή μελέτη συμπληρώματος σεληνίου στο άσθμα, άτομα με χρόνιο εγγενές άσθμα τυχαιοποιήθηκαν για να λάβουν καθημερινά συμπλήρωμα σεληνίου ή εικονικού φαρμάκου για 14 εβδομάδες.
Στα άτομα που έλαβαν Se, η δραστηριότητα της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης αυξήθηκε σε σχέση με την ομάδα του εικονικού φαρμάκου και παρουσίασαν βελτίωση, όπως εκτιμήθηκε από ένα σύνθετο αποτέλεσμα μερικών κλινικών και υποκειμενικών αποτελεσμάτων.
Σε μια άλλη μελέτη, η συμπλήρωση με 200 μg / ημέρα Se για 96 εβδομάδες, οδήγησε σε μειωμένη χρήση εισπνεόμενων και στοματικών κορτικοστεροειδών σε ασθματικούς ασθενείς, που εξαρτώνται από αυτά τα φάρμακα.
Είναι σαφές ότι οι αεραγωγοί ασθενών με άσθμα έχουν αυξημένα επίπεδα οξειδωτικού στρες λόγω της παραγωγής φλεγμονωδών κυττάρων και επιθηλιακών κυττάρων λόγω δραστικών ειδών οξυγόνου και αζώτου.
Υπάρχουν επίσης αυξανόμενες ενδείξεις ανεπάρκειας στους ασθματικούς ασθενείς ορισμένων από τα βασικά αντιοξειδωτικά ένζυμα, βιταμίνες και μικρά μόρια, και αυτό μπορεί να οφείλεται στη διαδικασία της νόσου ή / και στις αλλοιώσεις της διατροφής.
Επομένως, τα διαθέσιμα στοιχεία υποστηρίζουν ότι η οξειδωτική / αντιοξειδωτική ισορροπία διαταράσσεται στο άσθμα.