A szulfit védi az idegsejteket az oxidatív stressztől

Jelenlegi adataink kimutatták, hogy a szulfit egy új, citoprotektív molekula az oxitózissal szemben, mivel fenntartja a ciszteinszintet az extracelluláris környezetben, ami a sejten belüli cisztein és a GSH szintjének emelkedéséhez vezet. Bár érzékeny egyéneknél káros klinikai hatások jelentkezhetnek, eredményeink új betekintést nyújtanak a szulfit oxidatív stressz okozta neuronális betegségek terápiás alkalmazásába.

A patkány agyában körülbelül 2 μM koncentrációban jelen lévő szabad szulfit hatékonyabban alakítja át a cisztint ciszteinné, mint a H2S és _a H2Sn, _és elősegíti a cisztein sejtekbe történő transzportját.

A szulfit fiziológiás koncentrációi védték a neuronokat az oxitózistól, és ezt a cisztein és a GSH intracelluláris koncentrációjának növekedése kísérte, valószínűleg az extracelluláris cisztin ciszteinné alakítása miatt, ami hatékonyabb, mint a H2S _és a _H2Sn . Ezzel szemben a tioszulfát csak kis mértékben védte a neuronokat az oxitózistól. ( R1 )

MoCo-hiány következtében kialakuló SUOX-hiány

A szulfit-szulfát katabolizmus anomáliája, amelyet szulfit-oxidáz vagy kofaktor molibdénhiány (MoCD) okoz, egy ritka anyagcserezavar, amelyben a neurológiai károsodás hasonló az újszülöttkori aszfixiához . … A kezdeti biológiai vizsgálat emelkedett vér laktátszintet talált , az aminosavak kromatográfiája pedig a cisztin jelentős csökkenését és a szulfocisztein rendellenes jelenlétét mutatta , ami a szulfit-oxidáz aktivitás hiányára utal. A másodlagosan mért húgysavszint alacsony volt, ami MoCD-re utal . ( R2 )

Laboratóriumi eredmények

• Emelkedett vér laktátszint
• Cisztinszint csökkenése
• Szulfocisztein jelenléte
• Alacsony húgysavszint

Gátolja a mitokondriális biogenezist a nukleáris PGC1a szintjének csökkentésével

A szulfit és a bezafibrát (30 mg/kg/nap) hatását a mitokondriális biogenezis fő szabályozójának, a PGC-1α-nak a nukleáris tartalmára is értékelték, miután a szulfit csökkentette a mitokondriális tömeget, és a bezafibrát megakadályozta ezt a hatást . A 7. ábrán megfigyelhető, hogy a szulfit csökkentette a nukleáris PGC-1α immuntartalmat , és a bezafibrát teljesen megakadályozta ezt a változást ( R4 ).

Megzavarja az agy mitokondriális energia homeosztázisát

Igazoltuk, hogy a szulfit önmagában, de nem a tioszulfát, csökkentette a 3. állapotot, a CCCP által stimulált állapotot és a légzésszabályozási arányt a glutamáttal és maláttal légző mitokondriumokban. Ezzel összhangban azt találtuk, hogy a szulfit gátolta a glutamát- és malát (MDH) dehidrogenázok aktivitását .

Ezenkívül a szulfit csökkentette az MDH kereskedelmi forgalomban kapható oldatának aktivitását, amit antioxidánsok és ditiotreitol megakadályozott. A szulfit mitokondriális duzzanatot is okozott , és csökkentette a mitokondriális membránpotenciált, a Ca2+ retenciós kapacitást, a NAD(P)H készletet és a citokróm c immuntartalmat, amikor Ca2+ volt jelen a táptalajban. ( R5 )

A szulfit hatása az enzimekre

• Csökkenti a citrátszintáz ( R4 ) aktivitását
• Csökkenti az I-III szuperkomplex aktivitását (a II, II-III és IV megváltoztatása nélkül) ( R4 )
• Csökkenti a kreatin-kináz ( R4 ) aktivitását
• Növeli a malát-dehidrogenáz aktivitását ( R4 ). Ellentmondásos eredmények: Gátolja az MDH-t ( R5 ).
• Csökkenti a GSH szintet ( R4 )
• Csökkenti a GPx ( R4 ) aktivitását
• Csökkenti a glutation-reduktáz ( R4 ) aktivitását
• Csökkenti a GST ( R4 ) aktivitását
• Csökkenti a G6PDH ( R4 ) aktivitását
• Növeli a kataláz ( R4 ) aktivitását
• Gátolja a glutamát-dehidrogenázt ( R5 )
• Növeli az S100B-t ( R4 )
• Növeli a GFAP-t ( R4 )

A szulfit nem változtatja meg az LC3B-t, ami arra utal, hogy nem okoz autofágiát

A szulfit nem változtatta meg az akridinnarancs festést (6B. ábra) és az LC3B szintet (6C. ábra), ami arra utal, hogy ez a metabolit nem okoz autofágiát. ( R4 )

Nyitott kérdések

• Miért emelkedik a tejsavszint SUOX-hiány esetén?
• Miért alacsony a húgysavszint?
• Miért alacsony a cisztinszint?