Αποτίμηση οξειδωτικού στρες in vivo με τη χρήση ενός νέου δείκτη οξειδοαναγωγικού δυναμικού σε φυσιολογικές και παθοφυσιολογικές συνθήκες

Abstract

Nowadays, the need to simplify methods of determining the redox status of humans is crucial, as oxidative stress has been documented to be linked to several pathological conditions. At the same time, several studies that openly challenge the induction of this condition after intense exercise, make it necessary to examine the body's response to oxidative stimuli, including exercise. In this study, a thorough examination of a new system (Luoxis RedoxSYS), which allows the immediate determination of redox status in human plasma was attempted. The study aimed at identifying the validity of the results provided by this particular diagnostic system in both physiological and pathophysiological conditions. The obtained results were particularly satisfactory in both healthy individuals and patients suffering from Sepsis, Obesity, Metabolic Syndrome, and Type 2 diabetes mellitus. Specifically, there were significant correlations of the results provided by the diagnostic system with those provided by widely used spectrophotometric assays reliably assessing both antioxidant defense levels of an organism, and levels of oxidative damage in biomolecules. Moreover, a significant conclusion of the present thesis is the lack of homogeneity in the redox status of volunteers after intense exercise. Indeed, an interesting feature that has emerged concerns is the existence of an improved redox condition in individuals after an exercise, a situation referred to as "Reductive Stress" in the literature. Assuming that the athletic background of individuals can affect the body's response to the inflammation following intense exercise and consequently their redox status, a large-scale experiment was conducted and the results confirmed the above hypothesis. Finally, we made an effort to examine the effects of post-exercise reductive stress, focusing on the response of Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs) to an oxidizing agent. The obtained data suggested that reductive stress is a protective mechanism, at least when followed by an oxidizing stimulus, making it the first work that clearly highlights the beneficial effects of this condition on the organism

Τα τελευταία χρόνια η ανάγκη για απλούστευση των μεθόδων προσδιορισμού της οξειδοαναγωγικής κατάστασης των ανθρώπων είναι στην επικαιρότητα καθώς το οξειδωτικό στρες έχει τεκμηριωμένα συνδεθεί με αρκετές παθολογικές καταστάσεις. Παράλληλα, η δημοσίευση εργασιών που αμφισβητούν ανοικτά την επαγωγή της κατάστασης αυτής μετά από έντονη άσκηση καθιστά αναγκαία την ενδελεχή μελέτη της απόκρισης του οργανισμού σε οξειδωτικά ερεθίσματα, μεταξύ άλλων και της άσκησης. Στην παρούσα εργασία επιχειρήθηκε η εξέταση ενός νέου συστήματος (Luoxis RedoxSYS) που επιτρέπει τον άμεσο προσδιορισμό της οξειδοαναγωγικής κατάστασης σε πλάσμα ανθρώπου σε μόλις 4 και χρησιμοποιώντας μόλις 20μl δείγματος. Η μελέτη απέβλεπε στην ταυτοποίηση της εγκυρότητας των αποτελεσμάτων που παρέχονται από το συγκεκριμένο διαγνωστικό σύστημα τόσο σε φυσιολογικές όσο και σε παθοφυσιολογικές συνθήκες. Τα αποτελέσματα κρίθηκαν ιδιαιτέρως ικανοποιητικά καθώς τόσο σε υγιείς όσο και ασθενείς ανθρώπους με Σήψη, Παχυσαρκία, Μεταβολικό Σύνδρομο και Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου 2, υπήρχε σημαντική συσχέτιση των δεδομένων που παρέχονται από το διαγνωστικό σύστημα με τα αντίστοιχα από φωτομετρικούς βιοδείκτες που χρησιμοποιούνται ευρέως και αξιολογούν αξιόπιστα τόσο τα επίπεδα αντιοξειδωτικής άμυνας ενός οργανισμού, όσο και τα επίπεδα οξειδωτικών βλαβών σε βιομόρια. Ταυτόχρονα, σημαντικό συμπερασμα της παρούσας διατριβής είναι η έλειψη ομοιογένειας στην οξειδοαναγωγική κατάσταση εθελοντών μετά την πραγματοποίηση έντονης άσκησης. Το ενδιαφέρον στοιχείο που προέκυψε αφορά την ύπαρξη βελτιωμένης οξειδοαναγωγικής κατάστασης σε άτομα μετά την πραγματοποίηση άσκησης, μια κατάσταση που στην βιβλιογραφία αναφέρεται ως ‘’Αναγωγικό Στρες’’. Υποθέτοντας ότι το αθλητικό ιστορικό των ατόμων μπορεί να επηρεάσει την απόκριση του οργανισμού στην φλεγμονώδη απόκριση λόγω μυικής καταστροφής μετά από έντονη άσκηση, και κατά συνέπεια την οξειδοαναγωγική τους κατάσταση, πραγματοποιήθηκε μεγάλης έκτασης πείραμα όπου τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν τον άνωθεν ισχυρισμό. Τέλος, έγινε προσπάθεια εξέτασης των συνεπειών που μπορεί να έχει το ,αμφιλεγόμενο με βάση τη βιβλιογραφία, φαινόμενο του αναγωγικού στρες μετά από άσκηση εστιάζοντας την απόκριση των Ανθρωπίνων Μονοπύρηνων Κυττάρων Περιφερικού Αίματος (PBMCs) σε έναν οξειδωτικό παράγοντα. Τα ληφθέντα δεδομένα κατέδειξαν πως η ύπαρξη αναγωγικού στρες είναι ένας καθοριστικός μηχανισμός στην αντιμετώπιση των οξειδωτικών μεταβολών που προκαλείται από έναν εξωτερικό παράγοντα, αποτελώντας την πρώτη εργασία που τονίζει ξεκάθαρα τις ευεργετικές επιδράσεις της κατάστασης αυτής για τον οργανισμό.