שינויים בגן SOD2 משפיעים על סילוק רדיקלים חופשיים, מה שעלול להגביר את הסיכון שלך לנזק תאי ומחלות כרוניות.
מהו SOD2?
SOD2 הוא קיצור של superoxide dismutase 2 (סופראוקסיד דיסמוטאז 2) זה אנזים הנמצא בתוך המיטוכונדריה, "תחנות הכוח של התא" האחראיות על ייצור אנרגיה. דרך תהליך הנקרא נשימה תאית, מיטוכונדריה מייצרות מולקולה הנקראת ATP – מטבע האנרגיה הכימית של התאים שלנו. לרוע המזל, כפי שלמדנו בבלוג על יעילות מטבולית ו-UCP2, תהליך זה של ייצור ATP מוביל גם להצטברות של מולקולות מזיקות הנקראות מיני חמצן פעילים (ROS). (הקוראים מוזמנים לקרוא את הבלוג על UCP2 למידע נוסף על איך ROS מיוצרים במהלך הנשימה). תפקידו של SOD2 הוא לסלק את מולקולות ה-ROS המזיקות הללו, ובכך למנוע נזק לתאים. כפי שנגלה במאמר זה, וריאנטים של הגן SOD2, המקודד את האנזים SOD2, משפיעים על היעילות שבה אנו מסלקים ROS. זה, בתורו, משפיע על הרגישות שלנו לנזק תאי, דלקת והזדקנות.
נקודות מפתח
SOD2 הוא אנזים הנמצא במיטוכונדריה שעוזר לסלק מולקולות מזיקות של מיני חמצן פעילים (ROS).
מולקולות ROS מיוצרות במהלך הנשימה וקשורות לנזק תאי ודלקת.
מדוע מיני חמצן פעילים (ROS) מזיקים?
מיני חמצן פעילים (ROS) הם דוגמאות לחומרים הנקראים רדיקלים חופשיים – אטומים ומולקולות עם אלקטרונים לא מזווגים, מה שהופך אותם לריאקטיביים מאוד. מכיוון ש-ROS הם ריאקטיביים מאוד, הם יכולים להגיב עם ולפגוע במספר מולקולות חשובות בתוך הגרעין וממברנות של תאים, כולל DNA, חלבונים ושומנים. נזק זה יכול בסופו של דבר להוביל למוות תאי.
Superoxide Anion ( אניון סופראוקסיד)
אחת ממולקולות ה-ROS המיוצרות על ידי נשימה מיטוכונדריאלית נקראת אניון סופראוקסיד (O2-). מולקולה ריאקטיבית מאוד זו יש לה את הפוטנציאל לגרום נזק לרכיבי תא ולהפוך אנזימים מפתח ללא פעילים.
בנוסף לנזק תאי, אניוני סופראוקסיד גם נקשרים ומפחיתים את הזמינות של מולקולה חשובה אחרת: חנקן חד-חמצני (NO). חנקן חד-חמצני, שנתקלנו בו בבלוג על חנקן חד-חמצני וזרימת דם, הוא מרחיב כלי דם – הוא מרחיב כלי דם, ובכך מגביר את זרימת הדם לרקמות ואיברים. על ידי הפחתת הזמינות של NO, אניון הסופראוקסיד יכול לקדם כיווץ כלי דם (הצרה של כלי דם) והתפתחות של קרישי דם, ובכך לפגוע בזרימת הדם לרקמות ואיברים.
נקודות מפתח
מיני חמצן פעילים (ROS) הם דוגמאות לרדיקלים חופשיים – חומרים ריאקטיביים מאוד עם אלקטרונים לא מזווגים.
אניון הסופראוקסיד (O2-) הוא ROS המיוצר על ידי מיטוכונדריה במהלך הנשימה.
אניון הסופראוקסיד יכול להגיב עם DNA, חלבונים ושומנים, ובכך לגרום נזק לתאים.
אניון הסופראוקסיד יכול לפגוע בזרימת הדם לרקמות ואיברים.
מה זה עקה חמצונית?
המיטוכונדריה שלנו ובאופן כללי יותר, התאים שלנו, פיתחו מספר מנגנוני הגנה כדי להגן עלינו מנזק שנגרם על ידי ROS (רדיקלים חופשיים).
לדוגמה, נתקלנו בעבר בחלבוני פריקת צימוד כמו UCP2, המונעים הצטברות של ROS על ידי פיזור מפלי מתח הנוצרים כאשר מיטוכונדריה ממירות חמצן למים.
יש לנו גם מולקולות הנקראות נוגדי חמצון, אשר נקשרות ישירות ומנטרלות מולקולות ROS. דוגמאות לנוגדי חמצון כוללות ויטמין C, ויטמין E, בטא-קרוטן וגלוטתיון.
חלק מנוגדי החמצון, כמו SOD2, נושא תכונה זו, הם אנזימים. הם משתתפים בתגובות כימיות להמרת ROS למולקולות פחות מזיקות.
הודות למנגנוני הגנה מגוונים אלה, הגוף שלנו מסוגל להתמודד ביעילות עם ייצור ROS.
אולם, בנסיבות מסוימות, קצב ייצור ה-ROS עולה על ומכריע את ההגנות של נוגדי החמצון והגנות אחרות שלנו. אנו קוראים לזה עקה חמצונית: חוסר איזון בין ייצור ROS לבין הנטרול שלהם על ידי נוגדי חמצון.
חוסר איזון זה מוביל להצטברות של ROS, אשר בתורם גורמים נזק לתאים שלנו.
עקה חמצונית נחשבת לכן כתהליך מזיק וקשורה למספר תוצאות בריאותיות שליליות, כולל דלקת, הזדקנות, סוכרת, מחלות לב וכלי דם, ניוון עצבי, וסרטן.
נקודות מפתח
עקה חמצונית היא חוסר איזון בין ייצור מולקולות ROS מזיקות לבין היכולת שלנו להתנגד לכך באמצעות הגנות נוגדות חמצון מגינות.
עקה חמצונית גורמת לנזק תאי וקשורה לדלקת, הזדקנות ותוצאות בריאותיות שליליות אחרות.
כיצד SOD2 מפחית / מונע עקה חמצונית?
SOD2 עוזר להפחית עקה חמצונית על ידי סילוק מולקולה מסוימת של מין חמצן פעיל (ROS) – אניון הסופראוקסיד (O2-).
כפי שהוזכר קודם, אניון הסופראוקסיד מיוצר על ידי מיטוכונדריה במהלך הנשימה. אם מאפשרים לאניוני סופראוקסיד להצטבר, זה יכול להוביל לעקה חמצונית ונזק לתאים.
האנזים SOD2 מגן מפני זה על ידי המרת אניון הסופראוקסיד (O2-) למי חמצן (H2O2) שהם פחות ריאקטיביים.
שני אנזימים אחרים, catalase (קטלאז) וglutathione peroxidase (גלוטתיון פרוקסידאז) ממירים לאחר מכן את מי החמצן למים (H2O), שניתן לעשות בהם שימוש חוזר בבטחה או להפריש אותם.
כדי לפעול ביעילות, האנזים SOD2 דורש מנגן, מינרל הנמצא במזונות כמו אגוזים, זרעים, וירקות עליים ירוקים. מסיבה זו SOD2 מכונה גם סופראוקסיד דיסמוטאז מנגן (MnSOD).
נקודות מפתח
הצטברות של אניוני סופראוקסיד (O2-) יכולה להוביל לעקה חמצונית.
SOD2 מסלק את אניון הסופראוקסיד המזיק למי חמצן.
מי החמצן מומרים למים.
SOD2 דורש מנגן כדי לפעול ביעילות – לכן צריכת מנגן בתזונה שלך חשובה להגבלת עקה חמצונית.
גנטיקה
האנזים SOD2 מקודד על ידי הגן SOD2. וריאנטים של גן זה יכולים להשפיע על פעילות האנזים SOD2, ולכן לשנות את הקצב שבו אנו מסלקים מיני חמצן פעילים (ROS). זה, בתורו, משנה את הרגישות שלנו לעקה חמצונית ותהליכים קשורים כמו דלקת. במילים פשוטות, פעילות SOD2 נמוכה יותר תוביל לפחות סילוק של ROS ובכך תגביר את הרגישות של אדם לעקה חמצונית.
וריאנטים של הגן SOD2 ועקה חמצונית
SNP (rs4880) בגן SOD2 גורם לשינוי בקוד ה-DNA מהאות 'T' לאות 'C'. זה גורם לשינוי ברצף חומצות האמינו של האנזים SOD2 מוולין לאלנין. מכיוון שפעילות האנזימים תלויה מאוד במבנה הכימי שלהם, שינוי חומצת האמינו הזה גורם לירידה משמעותית בפעילות SOD2. וריאנט הגן הקשור לפעילות אנזים SOD2 מופחתת נקרא האלל 'C', כאשר וריאנט הגן ה'נורמלי' או 'פראי' הוא האלל 'T'. * נמצא שאנשים שירשו שני עותקים של האלל C (כלומר, אנשים עם הגנוטיפ CC) יש להם פעילות נמוכה ב-33% ו-40% מאשר לאלה עם גנוטיפים CT ו-TT בהתאמה. בגלל פעילות SOD2 מופחתת, אנשים עם הגנוטיפ CC מסלקים ROS המיוצרים במיטוכונדריה בצורה פחות יעילה ולכן עשויים להיות רגישים יותר לעקה חמצונית. אם יש לך פעילות SOD2 מופחתת בגלל וריאנטי הגן שלך, אל תדאג, יש מספר אמצעים תזונתיים ואורח חיים כדי למתן זאת. הקפד לבדוק את הפעולות המותאמות אישית שלך.
נקודות מפתח
הגן SOD2 מקודד את האנזים SOD2.
SNP של הגן SOD2 יוצר שני וריאנטים/אללים – האלל 'C' (או 'G') והאלל 'T' (או 'A').
לאנשים עם שני עותקים של האלל C (או G) (כלומר, הגנוטיפ CC או GG) יש פעילות SOD2 מופחתת.
אנשים עם הגנוטיפ CC (או GG) עשויים להיות רגישים יותר לעקה חמצונית.
