Η δισμουτάση του υπεροξειδίου του υδρογόνου (SOD) είναι ένα ένζυμο που καταλύει τις αντιδράσεις μετατροπής της δραστικής ρίζας του οξυγόνου (Ο2-) είτε προς μοριακό οξυγόνο (O2) είτε προς υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Οι δραστικές ρίζες οξυγόνου παράγονται ως παραπροϊόν του μεταβολισμού του οξυγόνου και εάν δεν ελεγχθούν, προκαλούν πολλούς τύπους κυτταρικών βλαβών. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου που είναι επίσης επιβλαβές για το κύτταρο, αποικοδομείται από άλλα ένζυμα όπως η καταλάση. Έτσι, η SOD αποτελεί μια σημαντική αντιοξειδωτική άμυνα σε όλα σχεδόν τα κύτταρα που χρησιμοποιούν οξυγόνο.
Ο έλεγχος της δισμουτάσης του υπεροξειδίου στα πλαίσια του ελέγχου του Οξειδωτικού Στρες, μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό των υποκείμενων αιτιών για πολλά νοσήματα και κλινικές διαταραχές, έτσι ώστε να σχεδιασθούν οι κατάλληλες εξατομικευμένες θεραπευτικές παρεμβάσεις.
Περισσότερες πληροφορίες
Υπάρχουν δύο τύποι SOD όσον αφορά στην παρουσία μετάλλων στο μόριο του ενζύμου: χαλκού / ψευδαργύρου (Cu/Zn) SOD και μαγγανίου (Mn) SOD. Κάθε τύπος SOD παίζει διαφορετικό ρόλο στη διατήρηση της υγείας των κυττάρων. Η Cu/Zn SOD προστατεύει το κυτταρόπλασμα των κυττάρων και η Mn SOD προστατεύει τα μιτοχόνδρια από τις βλαβερές επιδράσεις των ελεύθερων ριζών. Υπάρχουν 2 ακόμη τύποι SOD, η σιδήρου (Fe) SOD και η νικελίου (Ni) SOD, που όμως δεν υπάρχουν στον άνθρωπο. Όσον αφορά στις πολυπεπτιδικές αλυσίδες της SOD υπάρχουν 3 μορφές: η SOD1 που το γονίδιο της βρίσκεται στο χρωμόσωμα 21, είναι διμερής, περιέχει χαλκό και ψευδάργυρο και βρίσκεται εντοπισμένη στο κυταρόπλασμα, η SOD2 που το γονίδιο της βρίσκεται στο χρωμόσωμα 6, είναι τετραμερής, περιέχει μαγγάνιο και βρίσκεται εντοπισμένη στα μιτοχόνδρια και η SOD3 που το γονίδιο της βρίσκεται στο χρωμόσωμα 4, είναι τετραμερής, περιέχει χαλκό και ψευδάργυρο και βρίσκεται εξωκυτταρικά.
Μελέτες έχουν δείξει ότι η SOD δρα ως αντιοξειδωτικό και αντιφλεγμονώδες ένζυμο στο σώμα, εξουδετερώνοντας τις ελεύθερες ρίζες που μπορούν να οδηγήσουν σε προκαρκινικές μεταβολές των κυττάρων. Υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον σχετικά με τις δυνατότητες της δισμουτάσης του υπεροξειδίου ως αντιγηραντική θεραπεία, αφού είναι πλέον γνωστό ότι τα επίπεδα της SOD μειώνονται, ενώ τα επίπεδα των ελεύθερων ριζών αυξάνονται καθώς αυξάνεται η ηλικία του ανθρώπου. Η SOD που βρίσκεται τόσο στο χόριο όσο και στην επιδερμίδα είναι το κλειδί για την παραγωγή των ινοβλαστών (κύτταρα που συμμετέχουν στη δημιουργία δέρματος).
Οι ανωμαλίες στο γονίδιο της Cu/Zn SOD (SOD1) μπορεί να συμβάλουν στην εμφάνιση της Αμυοτροφικής Πλάγιας Σκλήρυνση (ALS) ή νόσου Lou Gehrig σε ορισμένους ανθρώπους. Η ALS είναι μια θανατηφόρος νόσος που προκαλεί βλάβες των κινητικών νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο και στο νωτιαίο μυελό. Θεωρείται ότι τα χαμηλά επίπεδα δισμουτάσης του υπεροξειδίου στους ασθενείς με ALS αφήνουν απροστάτευτα τα νευρικά κύτταρα από τις ελεύθερες ρίζες που μπορούν να τα βλάψουν. Για το λόγο αυτό οι ερευνητές μελετούν την επίδραση της βιταμίνης Ε και άλλων αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων στον έλεγχο αυτής της ασθένειας.
Η αυξημένη παραγωγή της SOD1 έχει συνδεθεί με τις νευρικές διαταραχές που παρατηρούνται στο σύνδρομο Down. Σε ασθενείς με θαλασσαιμία, η SOD μπορεί να είναι αυξημένη. Μελέτες σε ανθρώπους δείχνουν ότι η SOD του πλάσματος μπορεί να αποτελεί δείκτη καρδιαγγειακών μεταβολών σε υπερτασικούς και διαβητικούς ασθενείς, καθώς οι μεταβολές στα επίπεδα της συσχετίζονται με μεταβολές στην αγγειακή δομή και λειτουργία των ασθενών.
Η φυσιολογική σημασία της SOD γίνεται φανερή από τις σοβαρές συνέπειες που εμφανίζονται σε γενετικώς τροποποιημένα ποντίκια που στερούνται αυτών των ενζύμων. Τα ποντίκια που στερούνται SOD2 πεθαίνουν μερικές ημέρες μετά τη γέννηση, εν μέσω μαζικού οξειδωτικού στρες. Τα ποντίκια που δεν έχουν SOD1 αναπτύσσουν ένα ευρύ φάσμα παθολογιών, συμπεριλαμβανομένου του ηπατοκυτταρικού καρκινώματος, επιτάχυνση της απώλειας μυϊκής μάζας που σχετίζεται με την ηλικία, εμφάνιση καταρράκτη και μειωμένη διάρκεια ζωής. Τα ποντίκια που δεν έχουν SOD3 δεν εμφανίζουν σημαντικές βλάβες και έχουν κανονική διάρκεια ζωής, αν και είναι πιο ευαίσθητα στις οξειδωτικές βλάβες. Τα πειραματόζωα που δεν έχουν SOD εμφανίζονται γενικά πιο ευαίσθητα στις θανατηφόρες επιδράσεις των ενώσεων που παράγουν υπεροξείδια, όπως είναι τα διάφορα ζιζανιοκτόνα.
Η δισμουτάση του υπεροξειδίου έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία της αρθρίτιδας, της υπερτροφίας του προστάτη, των ελκών του κερατοειδούς, των εγκαυμάτων, των φλεγμονωδών νοσημάτων και ιδιαιτέρως των φλεγμονωδών νοσημάτων του εντέρου, των μακροχρόνιων βλαβών από την έκθεση στον καπνό και την ακτινοβολία και την πρόληψη των παρενεργειών των αντικαρκινικών θεραπειών. Η τοπική χορήγηση δισμουτάσης του υπεροξειδίου, μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των ρυτίδων του προσώπου, των ουλών, στη θεραπεία τραυμάτων και εγκαυμάτων, στους δερματικούς δυσχρωματισμός και στην προστασία από τις επιβλαβείς ακτίνες UV. Για θεραπευτικούς σκοπούς, η SOD εγχέεται τοπικά.
Η δισμουτάση του υπεροξειδίου βρίσκεται στο κριθάρι, μπρόκολο, λαχανάκια Βρυξελλών, λάχανο και τα περισσότερα πράσινα φυλλώδη λαχανικά. Δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι η κατανάλωση τροφών πλούσιων σε SOD ή συμπληρωμάτων SOD μπορεί να έχει κάποια φυσιολογική επίδραση καθώς διασπάται σε αμινοξέα πριν απορροφηθεί (με την εξαίρεση ίσως μόνο της SOD που βρίσκεται δεσμευμένη σε πρωτεΐνες του σιταριού, όπως τη γλιανδίνη). Ωστόσο, το σώμα χρειάζεται τα δομικά συστατικά του ενζύμου καθώς και άφθονη βιταμίνη C και χαλκό για να την παρασκευάσει.
