Naukowcy opracowują obrazową metodę mierzenia poziomu glutationu w czasie rzeczywistym

Glutation

Glutation jest najliczniej występującym w komórkach naturalnym antyoksydantem. Chroni je od uszkodzeń i reguluje szereg ważnych funkcji, włączając proliferację i śmierć komórek, syntezę kwasów nukleinowych i białek oraz aktywację ekspresji genów. Funkcje te są regulowane poziomem glutationu, ale obecne metody nie pozwalają na jego mierzenie w czasie rzeczywistym.

Naukowcy m.in. z Baylor College of Medicine uczynili krok naprzód w tej dziedzinie, opracowując sondę fluorescencyjną, która jest w stanie mierzyć poziom glutationu w komórce w danej chwili. Osiągnięcie to dostarcza nowego narzędzia do badania roli tego związku w procesie starzenia oraz chorobie Parkinsona, Alzheimera czy chorobach nowotworowych.

„Do tej pory metody umożliwiały pomiar tylko w jednym punkcie czasowym" - mówi dr Jing Wang. I dodaje: „Chcieliśmy stworzyć taką, która pozwoliłaby biologom sprawdzić, jak stężenie glutationu zmienia się wewnątrz komórek w czasie rzeczywistym".

Dotychczasowe metody oparte były na nieodwracalnych reakcjach chemicznych, które wychwytywały cały glutation obecny w komórce, dostarczając informacji o jego ilości. Dr Wang i jego współpracownicy poszukiwali reakcji odwracalnej, która zużywałaby i uwalniała ten związek, pozwalając tym samym na wielokrotne pomiary wewnątrz tej samej komórki.

„Pewnym naukowcom udało się opracować sondy chemiczne do mierzenia dynamicznych zmian wapnia i cynku w komórkach w oparciu o odwracalne reakcje chemiczne. Jakkolwiek niektórzy sądzili, że nie jest to możliwe w odniesieniu do glutationu".

W 2015 roku Wang i jego zespół opublikował jednak dowód, że jest inaczej. Dalsze prace doprowadziły do aktualnej publikacji.

„Największym osiągnięciem obecnych badań jest zoptymalizowanie sondy i przyspieszenie reakcji. Zarówno reakcja pierwotna, jak i odwrotna do niej mogą zajść w ciągu minuty, co pozwala nam mierzyć realne zmiany poziomu glutationu w żywych komórkach" - mówi Wang. „Nasza metoda wymaga bardzo małych ilości sondy, co skutkuje niską toksycznością i nie zaburza funkcji antyoksydantu w komórce. Ponadto sonda może być użyta na wiele różnych sposobów, od mikroskopu do sortowania komórek."

Używając RealThiol – bo taką nazwę nosi sonda, badacze mierzą zwiększoną zdolność antyoksydacyjną aktywowanych neuronów i dynamiczne zmiany glutationu podczas ferrozytacji, formy śmierci komórkowej. Grupa dra Wang opracowuje obecnie sondy glutationowe o różnych subkomórkowych właściwościach. Ten nowy zestaw narzędzi może poszerzyć wiedzę naukowców i przyczynić się do opracowania nowych strategii leczenia chorób związanych z procesami zależnymi od glutationu.

(KB)