Soweit ich weiß, sind Oxidationsmittel (AKA-reaktive Sauerstoffspezies oder ROS) starke antimikrobielle Mittel, die auf ein breites Spektrum von Bakterien und Viren wirken und bestimmte Toxine inaktivieren. Ist das richtig? Wie entfalten ROS ihre Wirkung auf Mikroben? Inaktivieren sie bestimmte Toxine und wie?
Einige Zitate aus diesem Artikel :
Sauerstoff zerstört Krankheitserreger.
Sauerstoff zerstört die Integrität der bakteriellen Zellhülle durch Oxidation der Phospholipide und Lipoproteine.
Aerobe Organismen besitzen Enzyme, die Sauerstoff deaktivieren, damit reaktive toxische sauerstoffhaltige Moleküle die Zellen nicht schädigen.
Töten ROS selektiv Krankheitserreger, aber nicht apathogene Mikroben oder die Zellen des vielzelligen Organismus? Wenn ja, was führt dazu, dass ROS Krankheitserreger nur oder wesentlich stärker schädigt als die Zellen des Organismus und nicht pathogene Mikroben?
In erster Linie mögen die Kommentare richtig sein, dass diese Frage mit dem Hintergedanken gestellt wird, ein Produkt zu bewerben, aber es ist dennoch wahr, dass Wasserstoffperoxid und andere Oxidationsmittel (auch bekannt als reaktive Sauerstoffspezies oder einfach ROS) starke antimikrobielle Mittel sind. also werde ich versuchen, diese Frage kurz zu beantworten.
Ich studiere Immunologie nur am Rande, aber meine Studien über das Altern überschneiden sich normalerweise mit der Immunologie aufgrund der Rolle reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in verschiedenen zellulären Signalwegen, einschließlich DNA-Schäden, Proteinfaltung und Immunologie.
Die von Organismen produzierten ROS (insbesondere Wasserstoffperoxid, Peroxidradikale und Superoxid) sind ebenso wenig wie Bleichmittel „selektive“ antimikrobielle Mittel. Sowohl endogene ROS als auch exogene Oxidantien wie Bleichmittel greifen (oxidieren) jeden ausreichend starken Elektronendonor an:
https://en.wikipedia.org/wiki/Bleach#Antimicrobial_efficacy
ROS wirken sowohl direkt als auch indirekt zur Förderung der Immunität, ROS werden in vielen Epithelgeweben konstitutiv (dh unabhängig von einer Infektion) sowie als Reaktion auf eine Infektion durch pathogene Organismen produziert. Der Nachweis pathogener Organismen ist zellabhängig, und immunologische Signalwege bestimmen, ob die ROS-Produktion angemessen ist oder nicht; dies ist ein Mechanismus, durch den ROS "selektiv" gegen Mikroben eingesetzt werden kann. Andererseits kann die Inokulation mit nicht pathogenen Mikroben durch immunologische Signalwege auf Zell-/Gewebeebene erfasst werden und zu einer Verringerung der extrazellulären ROS-Produktion unter das konstitutive Niveau führen, um die Besiedelung durch symbiotische Mikroben zu ermöglichen:
Yang, H., Yang, M., Sun, J., Guo, F., Lan, J., Wang, X., & ... Wang, J. (2015). Artikel in voller Länge: Katalase eliminiert reaktive Sauerstoffspezies und beeinflusst die Darmmikrobiota von Garnelen. Fisch- und Schalentier-Immunologie, 4763-73. doi:10.1016/j.fsi.2015.08.021
Dieser Artikel beschreibt dieses Phänomen im Detail und gibt gleichzeitig eine kurze Einführung in die anderen Beziehungen zwischen ROS und Immunologie, die ich erwähnt habe. Ich sollte betonen, dass dieses Phänomen wahrscheinlich nicht die primäre Determinante für die Wirksamkeit von ROS als antimikrobiellem Mittel ist; Ihr Kommentar zu Mikroben mit negativem Reduktionspotential ist relevanter, wenn auch nicht genau richtig.
Das Netto-Oxidations-/Reduktionspotential eines Organismus hat weniger mit den Wirkungen von ROS als vielmehr mit seiner Resistenz dagegen zu tun. Auch wenn viele Reduktionsmittel (AKA-Antioxidantien) in der Nähe sind (NADH-abhängige Enzyme, reduziertes Glutathion, Thioredoxin usw.), können Proteine und Lipide durch Oxidation vorübergehend oder dauerhaft geschädigt werden. Selbst wenn Antioxidantien verfügbar sind, kann dieser Schaden die Fähigkeit der Zelle überlasten, den Schaden schnell umzukehren, oder sogar vorübergehender Schaden kann Todessignale senden, indem Proteine / Lipide, die an der zellulären Signalübertragung beteiligt sind, gestört werden (siehe Wiki-Artikel über Bleichmittel). Siehe den folgenden Abschnitt des Wikipedia-Artikels über Antioxidantien (und seine Referenzen) für ein gründlicheres Verständnis des Zusammenspiels zwischen den antioxidativen Fähigkeiten einer Zelle, ihrer Produktion von ROS, der Anhäufung von oxidativen Schäden,
https://en.wikipedia.org/wiki/Antioxidant#Oxidative_challenge_in_biology
Letztendlich sind die Fähigkeit einer Mikrobe, vorübergehende oxidative Schäden zu tolerieren (ein komplexer zu erklärender Phänotyp) in Kombination mit ihrer Fähigkeit, oxidative Schäden schnell umzukehren (basierend auf der Expression antioxidativer Enzyme, der Akkumulation von Glutathion und dem zellulären oxidativen Stoffwechsel), die primären Determinanten einer Mikrobe Resistenz gegen ROS - das ist die genauere Art, das Konzept zu beschreiben, dass ROS (schwach) "selektiv" für bestimmte Arten von Mikroben sind.
David