Məlumat

A5. Lipidlərin oksidləşdirici modifikasiyası - Biologiya

A5. Lipidlərin oksidləşdirici modifikasiyası - Biologiya



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Şəkil: Lipidlərin oksidləşdirici modifikasiyası

Ürək-damar xəstəliklərinin ilkin mərhələləri damar divarları altında yağ turşusu zolaqlarının inkişafını əhatə edir. İmmunitet hüceyrəsi olan makrofagların qəbul etdikləri qanda oksidləşmiş lipoproteinləri tanıyan reseptorları var. Hüceyrələr daha sonra zolaqları meydana gətirən yağ tərkibli köpük hüceyrələrinə çevrilir. Lipoproteinlərdəki yağ turşularının oksidləşməsi (ehtimal ki, ozonla) lipid peroksidləri və lipoproteinlərdə protein oksidləşməsinə səbəb ola bilər. Fetal Daun Sindromlu xəstələrin kortikal neyronları nəzarət neyronları ilə müqayisədə hüceyrədaxili reaktiv O2 növlərinin 3-4 dəfə səviyyəsini və lipid peroksidləşmə səviyyəsini artırır. Bu zərərin qarşısı mədəniyyətdəki neyronların sərbəst radikal təmizləyiciləri və ya katalaza ilə müalicəsi ilə alınır.

Şəkil: oksidləşmiş LDL-nin qəbulu

Neumann və digərləri tərəfindən peroksiredoksinlərin son araşdırması siçanlarda bu gen məhsullarının əhəmiyyətini göstərdi. Peroksidredoksinlər (peroksidlərin və tioredoksinin suya və oksidləşmiş tioredoksinə çevrilməsini kataliz edən) aktiv sistein yeri olan kiçik zülallardır və əksər orqanizmlərdə olur. Məməli peroksiredoksin 1 geninin transkripsiyası oksidləşdirici stresslə aktivləşdirilir. Onlar çoxalda bilən və həyati əhəmiyyət kəsb edən, lakin ömrünü qısaltmış siçan yaradan geni təsirsiz hala gətirdilər. Bu siçanlar ağır hemolitik anemiya və bir neçə növ xərçəng inkişaf etdirdilər. Anemiyası olan nokaut siçanlarının qırmızı qan hüceyrələrində yüksək səviyyədə reaktiv oksigen növləri və bunun nəticəsində oksidləşmiş zülalların səviyyəsinin artması aşkar edilmişdir. DNT-nin oksidləşdirici zədələnməsi nəticəsində yaranan 8-oksoguaninin yüksək səviyyələri şiş hüceyrələrində aşkar edilmişdir.


OP44 - Oksidləşdirici stressin sistem biologiyası: lipidlərin oksidləşməsi və zülalların modifikasiyası ilə bağlı ilk anlayışlar.

Son tədqiqatlar göstərir ki, oksidləşdirici stress (OS) hüceyrə quruluşunun bütün səviyyələrinə təsir edir və gen ifadəsində, epigenetik tənzimləmədə, mRNT və protein səviyyələrində və hüceyrə metabolizmində narahatlıq yaradır. Zülalların və lipidlərin oksidləşdirici modifikasiyaları, bu modifikasiyaların gen ifadəsini və hüceyrə siqnal yollarını necə tənzimlədiyini nümayiş etdirən çoxsaylı tədqiqatlarla dəstəklənən hüceyrə tənzimlənməsində başqa bir mürəkkəblik səviyyəsini təmsil edir. Bununla belə, vahid modifikasiya səviyyəsindən məlumatlardan istifadə edərək ƏS-nin giriş və (pato)fizioloji nəticələrini dəqiqləşdirmək demək olar ki, mümkün deyil. Hal-hazırda, aydındır ki, sistem biologiyasının təklif etdiyi kimi, yalnız vahid yanaşma bütün məlum ƏS determinantlarını nəzərə almaq, yenilərini müəyyən etmək və onlar arasında funksional əlaqələr yaratmaqla ƏS ilə əlaqəli hüceyrə tənzimlənməsi və patologiyalarına inteqrasiya olunmuş bir baxış təmin edəcəkdir.

Redoks sistemlərinin biologiyası vasitəsilə ƏS-ni öyrənmək üçün ilk cəhd olaraq, biz nitrosativ stressin dinamik modelindən istifadə edərək ƏS-nin kardiyomiyositlərə (CM) təsirini xarakterizə etmək üçün multi-omik yanaşma tətbiq etdik. Reaktiv karbonilləşdirilmiş lipidlər, hidroksilləşdirilmiş və kəsilmiş fosfolipidlər, nitratlanmış yağ turşuları və oksisterollar 15, 30, 70 dəqiqə və 16 saat OS-dən sonra CM lipid ekstraktlarında nəzarətə nisbətən ölçüldü. Eyni zamanda, zülal fraksiyası fosforlaşma, karbonilləşmə, sistein oksidləşməsi və nitrosilləşmə kimi geniş spektrli post-translational modifikasiyalar üçün təhlil edilmişdir. Omics məlumatları oksidləşmə dinamikası, məkan paylanması və funksional təsirlər üzrə biokimyəvi və mikroskopiya tədqiqatları ilə birləşdirilib və dəstəklənib. Beləliklə, lipidomikanın, məlumatlara əsaslanan proteomikanın və sistem biologiyasının birləşməsi reaktiv lipid peroksidləşmə məhsulları ilə dəyişdirilmiş 200-dən çox zülalın müəyyən edilməsinə imkan verdi ki, onların çoxu kalsium siqnal yollarında, aktin sitoskeletonunun tənzimlənməsində, fokal yapışmada və fosfatidilinoda iştirak edirdi. siqnal sistemi. Biokimyəvi və mikroskopiya tədqiqatları OS-dən qaynaqlanan Ca-siqnalının və sitoskeletal protein paylanmasının pozulmasını daha da təsdiqlədi.


Lipidlərin peroksidləşməsi

Lipid Peroksidləşmənin Ölçüsü

Lipidlərin peroksidləşməsi müxtəlif üsullarla kəmiyyət və ya keyfiyyətcə müəyyən edilə bilər. Bu, yağ turşularının itkisi, ilkin peroksidləşmə məhsullarının miqdarı, karbonillər və karbohidrogen qazları kimi ikinci dərəcəli məhsulların miqdarı və antioksidant aktivliyin azalması ilə ölçülə bilər. Tez-tez istifadə olunan üsullardan bəziləri aşağıda təsvir edilmişdir. Yağ turşularının qazlı maye xromatoqrafiyası (GLC) və ya yüksək performanslı maye xromatoqrafiyası (HPLC) ilə analizi lipidlərin peroksidləşməsinin nəticəsi olan doymamış yağ turşularının itkisini ölçmək üçün istifadə olunur. Peroksidləşmənin əsas məhsulu olan lipid hidroperoksidləri kimilüminesans detektorları ilə HPLC ilə birbaşa ölçülə bilər. Lipid peroksidlərin ölçülməsi üçün tez-tez yod azad etmə və glutatyon peroksidaza üsullarından istifadə olunur. Lipid peroksidləri I - I-ə qədər oksidləşir2 tiosulfat ilə titrasiya üçün və beləliklə tiosulfat istehlakı dolayısı ilə lipid peroksidlərin miqdarını göstərir. Hidrogen peroksidlər və hidroperoksidlər azalmış GSH-ni GSSG-yə oksidləşdirir. Glutatyon reduktaza və NADPH əlavə edilməsi GSSG-ni yenidən GSH-yə endirir, bu da peroksidin tərkibi ilə əlaqəli ola bilən NADPH istehlakını tələb edir. Dönmə tələləri (fenil t-butilnitron) tez-tez ara radikalları tutmaq üçün istifadə olunur. Karbohidrogen qazları və sitotoksik aldehidlər kimi lipid peroksidin parçalanması məhsulları GLC və ya HPLC ilə ölçülə bilər. Lipid peroksidləşmə məhsulları DNT-yə zərər verə bilər və 8-okso-2′-deoksiguanosinin (8oxodG) əmələ gəlməsi DNT-nin oksidləşdirici zədələnməsinin göstəricisidir. DNT-də 8oxodG-nin tərkibi EC detektoru ilə HPLC və immunokimyəvi üsulla (ELISA) ölçülə bilər.

Lipid peroksidləşməsinin ölçülməsi üçün ən məşhur analizlər tiobarbiturik turşu (TBA) testi və dien birləşməsinin təyinidir. TBA testində lipid tərkibli nümunələr TBA və LP məhsulu, malondialdehid (MDA) ilə çəhrayı rəngli kompleksin əmələ gəlməsinə imkan vermək üçün aşağı pH-da qızdırılır (aşağıdakı reaksiyaya baxın). Rəngin sıxlığı lipid peroksidləşmə dərəcəsi ilə bağlıdır. Sadəliyi və qənaətcilliyi səbəbindən bu üsuldan geniş istifadə olunur in vivoin vitro parametrlər. Lipidlərin peroksidləşməsi prosesi zamanı ultrabənövşəyi (UV) işığı 230-235 nm dalğa uzunluğunda udan dien birləşmələri (ikiqat bağ-tək bağ-ikiqat bağ strukturu) əmələ gəlir (bax: ferment katalizli peroksidləşmə). Bu dalğa uzunluğunda ultrabənövşəyi şüaların udulması toxumaların lipid ekstraktlarında olan dien konjuqatlarının tərkibinə və beləliklə, lipid peroksidləşmə dərəcəsinə bağlı ola bilər.

Digər yeni işlənmiş, müntəzəm olaraq istifadə edilən üsullar 4-hidroksinonal analiz və 8-izo-prostaqlandin F2a testidir. Elisa dəstləri indi əsasən müxtəlif lipid peroksidləşmə əlavələrini aşkar etmək üçün istifadə olunur. Bu dəstlər bazarda asanlıqla mövcuddur, olduqca spesifikdir və dəqiq nəticələr verir. Həm MDA, həm də hidroksinonenalın (HNE) zülallara bağlanma və sabit əlavələr əmələ gətirmə qabiliyyəti göstərildiyi üçün onlar həmçinin qabaqcıl lipid peroksidləşmənin son məhsulları (ALE) hesab olunurlar. Etanal, propanal, heksanal, qlioksal, metilqlioksal, 4-hidroksi-2-heksenal, akrolein, formaldehid və asetaldehid ALE hesab olunur. Bunlar adətən yaşlanma və ateroskleroz, diabet və ya neyrodegenerativ xəstəliklər kimi oksidləşdirici stresslə əlaqəli xəstəliklərlə yığılan reaktiv karbonil birləşmələri (RCC) və şəkər qlikoksidləşmə məhsullarıdır (qabaqcıl qlikasiya son məhsulları adlanır). RCC-lər zülallarda əlavələrin və çarpaz əlaqələrin əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunan "karbonil stressini" induksiya edir ki, bu da tədricən zülalların işləməməsinə və bütün toxumaların zədələnməsinə və patoloji nəticələrə, o cümlədən sitotoksiklik, hüceyrə disfunksiyası, iltihab və apoptotik hüceyrə ölümünə səbəb olur. Bu ALE-lərin zülallarla sonrakı qarşılıqlı əlaqəsi oksidləşmiş zülalların həm struktur, həm də funksional dəyişikliklərinə səbəb ola bilər. Xüsusilə, 4-HNE əlavələr yaratmaq üçün zülaldakı lizin, histidin və ya sistein qalıqları ilə reaksiya verə bilər. Hazırlanmış ferment immunoassay bu əlavələrin sürətli aşkarlanması və kəmiyyətinin müəyyən edilməsi üçündür. Bu analizlərdə zülal nümunələrindəki əlavənin miqdarı onun absorbsiyasını məlum əlavə məhsulun - BSA standart əyrisi ilə müqayisə etməklə müəyyən edilir.

Ümumiyyətlə pis xolesterol olaraq adlandırılan LDL xolesterin oksidləşdikdə daha da təhlükəlidir. Oksidləşmiş LDL (OxLDL) ətrafdakı toxumalarla daha reaktivdir və arteriyaların daxili astarında toplana bilər. Makrofaqlar, xolesterin və digər lipidlər yerində toplana bilər (ateroskleroz), nəticədə infarkt, insult və ya ölümlə nəticələnə bilən lövhə əmələ gətirir. LDL oksidləşməsi LDL-nin həm lipid, həm də protein komponentlərinə təsir göstərir. MDA və 4-HNE kimi PFA-ların oksidləşməsi zamanı əmələ gələn reaktiv aldehid məhsulları, MDA-Lys və HNE-Lys əlavələri (MDA-LDL) yaratmaq üçün ApoB-100-ün lizin qalıqlarının ε-amino qruplarına kovalent şəkildə bağlana bilir. və HNE-LDL). CML-LDL və CEL-LDL-nin meydana gəlməsi kimi inkişaf etmiş qlikozilləşmə də LDL oksidləşməsində iştirak edir. Ferment immunoassay plazma, serum və ya digər bioloji maye nümunələrində insan OxLDL-nin aşkarlanması və kəmiyyətinin müəyyən edilməsi üçün hazırlanmışdır. Hazır olan dəstdə mis oksidləşmiş LDL standartı var.

Tarixən MDA-nın TBARS (tiobarbiturik turşu reaktiv maddələri) analizi ilə ölçülməsi LP-nin dərəcəsini müəyyən etmək üçün tez-tez istifadə edilmişdir. Bu qeyri-spesifik hesab olunur və bioloji nümunələrə tətbiq edildikdə ümumiyyətlə zəifdir. Son analizlər MDA və ya HNE-lizin əlavələrinin ölçülməsinə əsaslanır. Bu reaktiv aldehidlərin əlavələri nisbətən sabit olduğundan, bunlar bioloji nümunələrə daha çox tətbiq oluna bilər. GCMS və ya immunoassay ilə ölçülən lipid peroksidləşmə məhsulları kimi izoprostanların kəşfi lipid peroksidləşməsinin dolayı kəmiyyətinin müəyyən edilməsi üçün yeni bir yol açdı. in vivo.


Psoriazda lipoprotein (a) və lipid peroksidləşməsi arasında əlaqə: paraoksonaz-1 fermentinin rolu

Fon: Psoriasis anormal plazma lipid metabolizması və ürək-damar hadisələrinin yüksək tezliyi ilə əlaqəli xroniki, iltihablı bir dəri xəstəliyidir. Psoriasisli xəstələrdə plazma lipidlərinin modifikasiyası və lipid peroksidləşməsinin biokimyəvi markerlərinin səviyyəsinin artması psoriaz, lipoproteinlər və oksidləşdirici zərər arasında əlaqə olduğunu göstərir.

Məqsədlər: Psoriasisdə lipoproteinlər və oksidləşdirici stress arasındakı əlaqəni daha da araşdırmaq.

Metod: Plazma lipidlərinin, lipoprotein(a) [Lp(a)] və lipid peroksidləşməsinin markerlərinin səviyyələri sedef (n=23) və nəzarət qruplarında (n=25) qiymətləndirilmişdir. Eyni subyektlərdə yüksək sıxlıqlı lipoproteinlərlə əlaqəli bir antioksidan və iltihab əleyhinə bir ferment olan paraoksonaz-1 (PON1) aktivliyi tədqiq edilmişdir.

Nəticələr: Nəticələr psoriazlı xəstələrin zərdabında nəzarətlə müqayisədə Lp(a) səviyyəsinin daha yüksək olduğunu göstərdi (P<0·001). Sağlam subyektlərlə müqayisədə xəstələrin zərdabında daha yüksək səviyyələrdə lipid hidroperoksidləri (P<0·001) və aşağı PON1 aktivliyi müşahidə edilmişdir ki, bu da sedef xəstəliyinin oksidləşdirici stresslə əlaqəli olduğunu təsdiqləyir. Oksidləşdirici stress və antioksidant fermentlər arasındakı balanssızlıq və serum Lp(a) səviyyələrinin artması sedef xəstəliyinin dərəcəsi və şiddəti ilə bağlı idi. Nəhayət, nəticələrimiz göstərdi ki, Lp(a) səviyyələri lipid peroksidləşməsinin markerləri ilə müsbət korrelyasiya və PON1 aktivliyi ilə mənfi əlaqədə olub, Lp(a) səviyyəsi daha yüksək olan subyektlərin oksidləşdirici zərərə daha çox məruz qaldığını göstərir.

Nəticələr: Nəticələrimiz oksidləşdirici stressin və xəstələrin plazmasında antioksidant sistemin pozulmasının sedef və əlaqədar ağırlaşmaların patogenezində və inkişafında rol oynaya biləcəyinə dair əlavə sübutlar təqdim edir.


Mis çatışmazlığında eritrosit membran zülallarının in vivo oksidləşdirici modifikasiyası

Oksidləşdirici stressin pəhrizdə mis çatışmazlığı ilə əlaqəli patologiyaya töhfə verdiyi ehtimal edilmişdir. In vivo olaraq eritrositlər oksidləşdirici zədələnmənin ehtimal olunan hədəfləridir, çünki onlar yüksək oksigen konsentrasiyasına məruz qalırlar və tərkibində avtooksidləşə bilən heme dəmiri var ki, bu da superoksid anionlarının əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Əhəmiyyətli antioksidant ferment olan mis, sink superoksid dismutazanın aktivliyi mis çatışmazlığı zamanı eritrositlərdə nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır. Pəhrizdə mis çatışmazlığının oksidləşdirici stress göstəricilərinə təsiri süddən kəsildikdən sonra 35 gün ərzində təmizlənmiş mis çatışmazlığı olan pəhrizdə saxlanılan siçovulların eritrosit membranlarında araşdırılmışdır. Eritrositlər membran izolyasiyasından və lipid peroksidlərin və zülal karbonillərinin miqdarının müəyyən edilməsindən əvvəl Percoll qradiyenti ilə gənc və yaşlı populyasiyalara ayrılmışdır. Western blot immunoassay ilə müəyyən edilən zülal karbonilləri əsasən spektrin həm alfa, həm də beta zəncirlərində aşkar edilmişdir. Tədqiq olunan eritrositlərin populyasiyasından asılı olmayaraq, mis çatışmazlığı olan siçovulların eritrosit membranlarında spektrinin alfa və beta alt bölmələri nəzarət qruplarından daha yüksək miqdarda karbonil ehtiva edir. Bu araşdırma göstərir ki, eritrosit mis, sink superoksid dismutaz aktivliyi mis çatışmazlığı ilə azaldıqda spektrin oksidləşdirici zərər üçün xüsusi bir hədəf ola bilər.


İnsan zərdabında lipidlərin və zülalların modifikasiyası və oksidləşməsi termokemilüminesansla aşkar edilmişdir.

Bədən mayelərində elektron həyəcanlı növlərin (EES) aşkarlanması müxtəlif patologiyalarda mühüm diaqnostik vasitə ola bilər. Bu cür məhsulların nümunələri 400-550 nm diapazonunda foton emissiyası üçün mənbə ola bilən üçlü həyəcanlı karbonillərdir (TEC). Bu tədqiqatın məqsədi bioloji mayelərin qızdırılması zamanı termokemilüminesans (TCL) tərəfindən yaradılan foton emissiyasına lipid və protein komponentlərinin (protein karbonillərinin) faktiki töhfəsini müəyyən etmək idi. Bu işdə Lumitest Ltd, İsrail tərəfindən hazırlanmış yeni TCL Fotometr cihazı istifadə edilmişdir. Nümunələr 280 s ərzində 80 ± 0,5°C sabit temperatura qədər qızdırılıb və bir neçə zaman nöqtəsində foton emissiyası ölçüldü. TCL ölçmələrinin nəticələrini lipid və zülal oksidləşməsinin aşkarlanmasının ənənəvi üsulları ilə müqayisə etmək üçün hər bir tədqiq edilən nümunə su banyosunda 80°C-də 10-280 s qızdırılıb. Lipid və zülal oksidləşməsi daha sonra ənənəvi üsullarla ölçüldü. Üç-altı cüt bağı olan dörd çox doymamış yağ turşusunun (PUFA) TCL ölçüldü. PUFA TCL amplitüdünün yüksəlməsi PUFA-nın ikiqat istiqrazlarının sayının artması ilə əlaqələndirilir. TCL intensivliyinin artması ilə iribuynuzlu zərdab albuminində (BSA) protein karbonil istehsalı arasında korrelyasiya da müşahidə edilmişdir. Venöz qan serumunda, tədqiqatımız göstərdi ki, istilik zamanı TCL intensivliyinin artması lipid mənşəli TEC-nin parçalanmasını əks etdirir. Araşdırmamız göstərir ki, zülallar, lipidlər və qızdırma zamanı qeyri-sabit ola biləcək digər molekullar kimi bioloji molekullar EES yarada bilir. Nümayiş etdik ki, TCL əyrisi oksidləşdirici stress hadisələrində iştirak edən müxtəlif molekulların modifikasiyalarını əks etdirən oksidləşdirici proseslərin ölçülməsi üçün kinetik model kimi istifadə edilə bilər. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.


1. Giriş

Hazırlanmaqda olan bir çox COVID-19 peyvəndi arasında, COVID-19 infeksiyasının qarşısının alınmasında ən perspektivli nəticələri göstərən iki peyvənd vaksin məhsullarının yeni sinfini təmsil edir: onlar lipid nanohissəcikləri ilə əhatə olunmuş messencer ribonuklein turşusu (mRNA) zəncirlərindən ibarətdir ( LNPs). BioNTech/Pfizer və Moderna tərəfindən hazırlanmış bu mRNA peyvəndlərinin effektivliyi təxminən 95% təşkil edir (Baden et al., 2021 Polack et al., 2020) və onlar fövqəladə istifadə icazəsi alan ilk mRNT vaksinləridir (FDA tərəfindən). ) və EMA tərəfindən ‘şərti təsdiq’. Bu mRNA COVID-19 peyvəndləri, qlikoproteinin prefuziya uyğunluğunu sabitləşdirmək üçün iki prolin əvəzetməsini (K986P və V987P mutasiyaları) ehtiva edən SARS-CoV-2-nin viral Spike (S) qlikoproteinini kodlayır (Wrapp et al., 2020) . Əzələdaxili (IM) tətbiq edildikdən sonra LNP sistemi ana hüceyrələr tərəfindən mənimsənilməsini və mRNT ardıcıllığının ribosomlarda S zülalına çevrilməsinin baş verdiyi sitozol daxilində mRNT-nin çatdırılmasını təmin edir. Ev sahibi hüceyrələr tərəfindən tərcümədən sonrakı emaldan sonra S zülalı hüceyrə səthində prefuziya konformasiyasında membrana bağlı antigen kimi təqdim olunur və B hüceyrələri üçün antigen hədəfini təmin edir. Bundan əlavə, müvəqqəti olaraq istehsal edilən Spike zülallarının bir hissəsi antigen təqdimetmə yollarına daxil olur, T hüceyrələri tərəfindən T-hüceyrə epitoplarının MHC təqdimatı vasitəsilə antigenin tanınmasını təmin edir (Verbeke et al., 2021). EMA qiymətləndirmə hesabatı inyeksiya yerində mRNT peyvəndlərinin təsir mexanizmini aşağıdakı kimi formalaşdırır: ‘LNP ilə hazırlanmış RNT peyvəndlərinin tətbiqi IM neytrofillərin və antigen təqdim edən hüceyrələrin (APC) toplanmasına səbəb olan keçici lokal iltihabla nəticələnir. çatdırılma. İşə götürülmüş APC-lər LNP-ni qəbul etmək və zülal ifadə etmək qabiliyyətinə malikdir və sonradan T hüceyrələrinin astarlanmasının baş verdiyi yerli drenaj limfa düyünlərinə miqrasiya edə bilər (EMA, 2020a).’ Bu xas fitri immun aktivliyə görə, mRNT-ni formalaşdırmaq lazım deyil. əlavə köməkçi maddələr olan vaksinlər. Maraqlıdır ki, Pfizer/BioNTech və Moderna xüsusi olaraq mRNT-nin immunogenliyini azaldan (artırmaq əvəzinə) nukleozidlə dəyişdirilmiş mRNT-dən istifadə edir və mRNA vaksinlərinin fitri immun aktivliyinin düzgün balanslaşdırılmasının zəruriliyini vurğulayır (aşağıya bax). The in vivo mRNA-LNP vaksinlərinin öz-özünə adyuvant xüsusiyyətləri ilə birlikdə mRNA vaksinləri ilə əldə edilə bilən antigen istehsalının post-administrasiyası, nəticədə zərərsizləşdirici antikor reaksiyalarının və hüceyrə toxunulmazlığının effektiv nəslinə gətirib çıxarır və bu, COVID-19-un inkişaf riskini azaldır. peyvənd alanlar.

mRNA vaksinlərinin digər peyvənd növləri ilə müqayisədə bir sıra üstünlükləri var. mRNA vaksinlərinin ümumi üstünlüyü onların inkişafının nisbətən sürətli olmasıdır, çünki mRNA-LNP-lər əsl platforma texnologiyasıdır. Qoruyucu zülal antigen(lər)in identifikasiyası və müvafiq gen(lər)in ardıcıllaşdırılmasından sonra mRNT həftələr ərzində hazırlana bilər (Jackson et al., 2020). Fərqli antigenləri kodlayan mRNA-lar kimyəvi və fiziki cəhətdən çox oxşar olduğundan, yeni mRNA vaksinlərinin formulasiya dizaynı və istehsal prosesləri eyni addımları izləyir (Petsch et al., 2012). Replikasiya çatışmazlığı olan viral vektorlarla müqayisədə, mRNA vaksinləri COVID-19-un qarşısının alınması üçün daha effektiv ola bilər. Viral vektor əsaslı peyvəndlərdən fərqli olaraq, onlar daşıyıcıya qarşı toxunulmazlıq yaratmırlar. Bu baxımdan mRNT vaksinləri dezoksiribonuklein turşusu (DNT) əsaslı vaksinlərə bənzəyir. Bununla belə, DNT peyvəndlərinin hələ də potensial genom inteqrasiyası üçün bir az şansı var. Üstəlik, mRNA vaksinlərindən fərqli olaraq, erkən klinik sınaqlarda DNT vaksinləri kifayət qədər aşağı immunogenlik göstərmişdir, ola bilsin ki, DNT əsaslı peyvəndlər öz təsirini göstərmək üçün nüvəyə daxil olmalı və effektiv çatdırılmanı çətinləşdirir. Bütövlükdə, çevik dizayn, standartlaşdırılmış istehsal prosesləri və nisbətən qısa müddətli sitoplazma mövcudluğu mRNT vaksinlərini, xüsusən də sürətlə mutasiyaya uğrayan virusların olduğu pandemiya vəziyyətində çox güclü edir.

Bununla belə, mRNT peyvəndlərini inkişaf etdirərkən qarşılaşılan ən böyük problemlərdən biri onların zəif sabitliyidir. Hal-hazırda, əksər mRNA vaksinləri IM tətbiq olunur, burada ev sahibi hüceyrələr tərəfindən qəbul edilən mRNT antigen ifadəsinə səbəb olur (Hassett et al., 2019). mRNA peyvəndləri ilə bağlı erkən tədqiqatlar göstərdi ki, çılpaq mRNT tətbiq edildikdən sonra tez pozulur (Pardi et al., 2015, Wayment-Steele et al., 2020). Buna görə də, son bir neçə ildə onun təkmilləşdirilməsi istiqamətində səylər göstərilmişdir in vivo administrasiyadan sonra mRNT-nin sabitliyi. Bu, deqradasiyasını yavaşlatmaqla mRNT strukturunu optimallaşdırmaq yollarına gətirib çıxardı ("mRNT sabitliyi" bölməsinə baxın). Başqa bir uğurlu və hazırda geniş istifadə olunan yanaşma LNP-lərdə mRNT-ni əhatə etmək və qorumaqdır (Pərdi et al., 2015). Bu, administrasiyadan sonra vaxtından əvvəl mRNT deqradasiyasını azaldır və antigen təqdim edən hüceyrələrin sitozoluna çatdırılmasını gücləndirir (Liang et al., 2017, Lindsay et al., 2019).

Baxmayaraq ki, sabitliyin artırılması istiqamətində irəliləyiş əldə edilmişdir in vivo və mRNA-LNP vaksinlərinin effektivliyi, saxlama zamanı onların sabitliyinə daha az diqqət yetirilmişdir (Crommelin et al., 2021). Peyvəndi bütün dünyada effektiv şəkildə yaymaq üçün onun kifayət qədər uzun raf ömrü olmalıdır, tercihen soyuducu temperaturda (2ºC) və ya daha yüksək olmalıdır. Hal-hazırda, mRNA-LNP resepturası uzun müddət saxlandıqda nə baş verdiyinə dair ictimai sahədə demək olar ki, heç bir məlumat yoxdur. Üstəlik, LNP-lər içərisində mRNT-nin tutulmasının mRNT peyvəndinin saxlanma stabilliyinə nə dərəcədə təsir etdiyi aydın deyil. Bundan əlavə, mRNT ilə hazırlanmış LNP-lərin strukturu və morfologiyası, LNP komponentlərinin kimyəvi sabitliyi və mRNA-LNP sisteminin kolloid sabitliyi haqqında çox az şey məlumdur. İndi məlum olan odur ki, mövcud mRNA COVID-19 vaksinlərini daha uzun müddət saxlamaq üçün onları dondurmaq lazımdır. Moderna və BioNTech/Pfizer-in hazırkı mRNA COVID-19 peyvəndləri müvafiq olaraq � və � ଌ və ��𡊐 , E02MAa0, E02, E02, E02) arasında saxlanılmalıdır. , 2021). Bu günə qədər deqradasiya prosesləri və saxlama temperaturu tələblərinin fərqli olmasının səbəbləri tam başa düşülməyib.

mRNA-LNP-lərin dondurulmuş vəziyyətdə saxlanması tələbi peyvəndin paylanmasına mane olur. Xüsusilə, �-dan � ଌ-yə qədər olan çox aşağı temperatur, peyvəndin daşınması, saxlanması və dünya üzrə son istifadəçilər arasında paylanmasına gəldikdə əsas maneədir. Əksər digər vaksinlər 2ºC-də saxlanıla bilər. Aydındır ki, mRNA-LNP vaksinlərinin dondurulmamış saxlanmasına imkan vermək üçün stabilləşdirmə yollarını tapmaq üçün ehtiyac və fürsət var. Bu icmal mRNT peyvəndlərini daha sabit hala gətirmək üçün yanaşmaların icmalını təqdim edir ki, onlar daha az ekstremal temperaturlarda daha uzun müddət saxlanıla bilsinlər. Mövzunu araşdırmaq üçün mRNA-LNP vaksinlərinin xüsusiyyətləri və onların saxlanma stabilliyinə təsiri müzakirə olunur. Bu məlumat mRNA vaksinin qeyri-sabitliyinin səbəblərini müəyyən etmək və sabitliyin yaxşılaşdırılması üçün texnoloji variantları araşdırmaq üçün istifadə olunur.


Giriş

Reaktiv oksigen növləri (ROS) aerob hüceyrələrin məcburi metabolik məhsullarıdır. Onlar superoksid dismutaza (SOD), katalaza (CAT), qlutatyon peroksidazalar (GPXs), tioredoksinlər (TRXs) və peroksiredoksinlər (PRDXs) kimi fermentləri və təmizləyici xüsusiyyətlərə malik digər molekulları ehtiva edən bir antioksidan sistem tərəfindən aşağı səviyyədə saxlanılır. glutatyon (GSH), ubiquinol, C və E vitaminləri və s. kimi [1]. Bununla belə, antioksidant sistem nizamsız olduqda və ROS istehsalı gücləndikdə, bu aktiv molekullar hüceyrə metabolizminin zərərli əlavə məhsullarına çevrilirlər [1].

Məməlilərin spermatozoidləri ROS-a həssasdır, məsələn, superoksid anionu (O2 •− ), hidrogen peroksid (H2O2), azot oksidi (NO • ), hidroksil (H2O • ) və peroksinitrit anionu (ONOO − ). ROS səviyyələri artdıqda, sperma funksiyası təsirlənir və sonsuzluğa səbəb olur [2-6]. ROS səviyyələrindəki bu artım oksidləşdirici stressdir və ROS-un həddindən artıq istehsalının və/yaxud antioksidan müdafiə sisteminin azalmasının nəticəsidir [7, 8]. Oksidləşdirici zərər bütün hüceyrə komponentlərini hədəf alır, sperma hərəkətliliyini və mitoxondrial fəaliyyətini azaldır [5, 9, 10]. Oksidləşdirici zərər və kişi sonsuzluğu arasındakı əlaqənin ilk sübutu Thaddeus Mann və Bayard Storey-nin qabaqcıl işi ilə nümayiş etdirildi [11, 12].

Son bir neçə onillikdə sonsuz əhali artmaqdadır [13]. Bununla belə, müalicənin effektivliyi zəifdir, çünki halların 40%-50%-də səbəb bilinmir [14]. Ətraf mühitin çirkləndiriciləri, kimyəvi maddələr, dərmanlar, tüstü, toksinlər, radiasiya və hətta xəstəliklərə məruz qalma kimi bir neçə amil sonsuzluqla əlaqədardır [15-18]. Yuxarıdakıların ümumi xüsusiyyəti oksidləşdirici stressin istehsalıdır. Belə şəraitdə həyati vacib hüceyrə komponentləri (zülallar, lipidlər və DNT) oksidləşərək hüceyrə funksiyasını və sağ qalmasını pozur [8, 19]. Ən azı 25% hallarda sonsuz xəstələrin həm spermasında, həm də spermatozoidində yüksək ROS səviyyələri aşkar edilir [2-5]. Bəzi kişi sonsuzluğunda, spermada mövcud olan antioksidan sistem [20, 21] spermatozoidləri ROS-dan asılı zərərlərdən qorumaq üçün kifayət deyil. Sonsuz xəstələrin spermatozoidlərində membran lipidlərinin peroksidləşməsi [22], DNT parçalanması və əsasların oksidləşməsi [23, 24], mitoxondrial membran potensialının aşağı olması [25, 26] və hərəkətliliklə əlaqəli fermentlərin inaktivasiyası müşahidə olunur [27, 28].

Reaktiv oksigen növlərinə görə spermatozoidlərdə zülal dəyişiklikləri

Sperma zülalları, ROS səviyyələrindən asılı olaraq ya sperma fiziologiyası üçün vacib olan siqnal yollarının aktivləşməsinə/aktivləşməsinə, ya da oksidləşdirici zədələnməyə və həyati funksiyaların pozulmasına gətirib çıxaracaq redoksdan asılı dəyişikliklərin hədəfidir (Cədvəl 1 və 2). Bu modifikasiyaların bəziləri geri çevrilə biləndir, beləliklə redoks siqnalında iştirak edən hüceyrə proseslərinin sıx tənzimlənməsinə imkan verir [29, 30]. Əsas redoks-protein modifikasiyalarının sxematik təsviri Şəkil 1-də göstərilmişdir.

Redoksdan asılı protein dəyişiklikləri. İstehsal olunan ROS növündən asılı olaraq, hüceyrə proseslərini idarə etmək üçün müxtəlif protein modifikasiyaları istehsal olunur və ya bu ROS yüksək səviyyədə olduqda, zülal funksiyasının inaktivasiyası (yəni fermentativ fəaliyyət, konformasiya quruluşunun dəyişdirilməsi və s.) tərəfindən zədələnməyə kömək edir. Hidrogen peroksid (H2O2) və digər peroksidlər hüceyrədə mövcud olan səviyyələrdən asılı olaraq müxtəlif zülal modifikasiyalarını təşviq edir, yüngül oksidləşdirici stress əsasən tiol oksidləşməsini və S-qlutationilləşməsini təşviq edir. Bu redoksdan asılı dəyişikliklər antioksidant (qeyri- və fermentativ birləşmələr) tərəfindən asanlıqla geri qaytarılır. Güclü oksidləşdirici stress sulfonlaşmaya gətirib çıxarır, bu modifikasiyanı geri qaytarmaq daha çətindir (enerji sərfiyyatı ilə fermentativ reaksiya tələb olunur). 4-HNE spermatozoidlərdə süksinat dehidrogenaz kimi fermentləri geri dönməz şəkildə təsirsiz hala gətirən protein əlavələri əmələ gətirir. Superoksid (O2 •− ) kortəbii və ya superoksid dismutaz fəaliyyəti ilə H-yə dismutasiya edir2O2 ya da azot oksidi (NO • ) ilə birləşdirilə bilər ki, ONOO - . Azot oksidi və ONOO - fizioloji və patoloji proseslərdə iştirak edə bilən S-nitrosilasiya və tirozin nitrasiyasına kömək edir.

Redoksdan asılı protein dəyişiklikləri. İstehsal olunan ROS növündən asılı olaraq, hüceyrə proseslərini idarə etmək üçün müxtəlif protein modifikasiyaları istehsal olunur və ya bu ROS yüksək səviyyədə olduqda, zülal funksiyasının inaktivasiyası (yəni fermentativ fəaliyyət, konformasiya quruluşunun dəyişdirilməsi və s.) tərəfindən zədələnməyə kömək edir. Hidrogen peroksid (H2O2) və digər peroksidlər hüceyrədə mövcud olan səviyyələrdən asılı olaraq müxtəlif zülal modifikasiyalarını təşviq edir, yüngül oksidləşdirici stress əsasən tiol oksidləşməsini və S-glutationilləşməni təşviq edir. Bu redoksdan asılı dəyişikliklər antioksidant (qeyri- və fermentativ birləşmələr) tərəfindən asanlıqla geri qaytarılır. Güclü oksidləşdirici stress sulfonlaşmaya gətirib çıxarır, bu modifikasiyanı geri qaytarmaq daha çətindir (enerji sərfiyyatı ilə fermentativ reaksiya tələb olunur). 4-HNE spermatozoidlərdə süksinat dehidrogenaz kimi fermentləri geri dönməz şəkildə təsirsiz hala gətirən protein əlavələri əmələ gətirir. Superoksid (O2 •− ) kortəbii və ya superoksid dismutaz fəaliyyəti ilə H-yə dismutasiya edir2O2 ya da azot oksidi (NO • ) ilə birləşdirilə bilər ki, ONOO - . Azot oksidi və ONOO - fizioloji və patoloji proseslərdə iştirak edə bilən S-nitrosilasiya və tirozin nitrasiyasına kömək edir.

Spermatozoadakı fizioloji proseslərlə əlaqəli redoksdan asılı protein dəyişiklikləri.

Modifikasiya . Fizioloji proseslər. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Spermatozoidin yumurta kanalının epiteliyası ilə bağlanması iribuynuzlu [ 142, 143]
Sperma hərəkətliliyi Hamster, insan, siçovul [ 144– 147]
Sperma tutumu İnsan, mal-qara [ 120, 123, 143, 148]
Sperma xromatinin yenidən qurulması İnsan, siçan, at, dovşan, siçovul [ 36, 37, 39, 149– 151]
S-nitrosilləşmə Sperma hərəkətliliyi İnsan [ 76, 152]
Tirozin nitrasiyası Sperma tutumu İnsan [ 83, 153]
Modifikasiya . Fizioloji proseslər. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Spermatozoidin yumurta kanalının epiteli ilə bağlanması iribuynuzlu [ 142, 143]
Sperma hərəkətliliyi Hamster, insan, siçovul [ 144– 147]
Sperma tutumu İnsan, mal-qara [ 120, 123, 143, 148]
Sperma xromatinin yenidən qurulması İnsan, siçan, at, dovşan, siçovul [ 36, 37, 39, 149– 151]
S-nitrosilləşmə Sperma hərəkətliliyi İnsan [ 76, 152]
Tirozin nitrasiyası Sperma tutumu İnsan [ 83, 153]

Spermatozoadakı fizioloji proseslərlə əlaqəli redoksdan asılı protein dəyişiklikləri.

Modifikasiya . Fizioloji proseslər. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Spermatozoidin yumurta kanalının epiteliyası ilə bağlanması iribuynuzlu [ 142, 143]
Sperma hərəkətliliyi Hamster, insan, siçovul [ 144– 147]
Sperma tutumu İnsan, mal-qara [ 120, 123, 143, 148]
Sperma xromatinin yenidən qurulması İnsan, siçan, at, dovşan, siçovul [ 36, 37, 39, 149– 151]
S-nitrosilləşmə Sperma hərəkətliliyi İnsan [ 76, 152]
Tirozin nitrasiyası Sperma tutumu İnsan [ 83, 153]
Modifikasiya . Fizioloji proseslər. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Spermatozoidin yumurta kanalının epiteliyası ilə bağlanması iribuynuzlu [ 142, 143]
Sperma hərəkətliliyi Hamster, insan, siçovul [ 144– 147]
Sperma tutumu İnsan, mal-qara [ 120, 123, 143, 148]
Sperma xromatinin yenidən qurulması İnsan, siçan, at, dovşan, siçovul [ 36, 37, 39, 149– 151]
S-nitrosilləşmə Sperma hərəkətliliyi İnsan [ 76, 152]
Tirozin nitrasiyası Sperma tutumu İnsan [ 83, 153]

Spermatozoadakı zərərli təsirlərlə əlaqəli redoksdan asılı protein dəyişiklikləri.

Modifikasiya . Əlaqədar nəticə. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Kişi sonsuzluğu İnsan [ 38, 39, 42]
Sperma hərəkətliliyinin pozulması Hamster, insan, siçovul [ 42, 154, 155]
Sperma-yumurta birləşməsinin blokadası Siçan [ 156, 157]
4-HNE protein əlavələri Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, at [ 62, 158, 159]
S-qlutationilləşmə Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Tirozin nitrasiyası Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34, 80]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Sülfonasiya Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, siçovul [ 42, 60, 154]
Epididimal olgunlaşmanın pozulması Siçovul [ 154]
Modifikasiya . Əlaqədar nəticə. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Kişi sonsuzluğu İnsan [ 38, 39, 42]
Sperma hərəkətliliyinin pozulması Hamster, insan, siçovul [ 42, 154, 155]
Sperma-yumurta birləşməsinin blokadası Siçan [ 156, 157]
4-HNE protein əlavələri Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, at [ 62, 158, 159]
S-qlutationilləşmə Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Tirozin nitrasiyası Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34, 80]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Sülfonasiya Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, siçovul [ 42, 60, 154]
Epididimal olgunlaşmanın pozulması Siçovul [ 154]

Spermatozoadakı zərərli təsirlərlə əlaqəli redoksdan asılı protein dəyişiklikləri.

Modifikasiya . Əlaqədar nəticə. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Kişi sonsuzluğu İnsan [ 38, 39, 42]
Sperma hərəkətliliyinin pozulması Hamster, insan, siçovul [ 42, 154, 155]
Sperma-yumurta birləşməsinin blokadası Siçan [ 156, 157]
4-HNE protein əlavələri Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, at [ 62, 158, 159]
S-qlutationilləşmə Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Tirozin nitrasiyası Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34, 80]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Sülfonasiya Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, siçovul [ 42, 60, 154]
Epididimal olgunlaşmanın pozulması Siçovul [ 154]
Modifikasiya . Əlaqədar nəticə. Növlər. İstinad.
Tiol oksidləşməsi Kişi sonsuzluğu İnsan [ 38, 39, 42]
Sperma hərəkətliliyinin pozulması Hamster, insan, siçovul [ 42, 154, 155]
Sperma-yumurta birləşməsinin blokadası Siçan [ 156, 157]
4-HNE protein əlavələri Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, at [ 62, 158, 159]
S-qlutatyonilləşmə Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Tirozin nitrasiyası Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan [ 34, 80]
Sperma tutumunun pozulması İnsan [ 34]
Sülfonasiya Sperma hərəkətliliyinin pozulması İnsan, siçovul [ 42, 60, 154]
Epididimal olgunlaşmanın pozulması Siçovul [ 154]

Tiol oksidləşməsi

Kükürd tərkibli amin turşusu olan sistein fizioloji şəraitdə güclü nukleofildir. Bu əlamətdar reaktivlik tiol (-SH) qrupu ilə bağlıdır. Tiol oksidləşməsi ilə disulfid körpülərinin (-SS-) əmələ gəlməsi, məsələn, fermentativ aktivliyi və ya reseptorlar, plazma membranının komponentləri və s. ilə qarşılıqlı əlaqəni təmin etmək üçün struktur yaradan zülalın qatlanması üçün ümumi strategiyadır. Xüsusi nisbət -SS-/ Zülal molekulunda olan SH onun funksiyasını təmin etmək üçün vacibdir və bu nisbət ROS-dan təsirlənə bilər. Oksidləşdirici stress sərbəst -SH-ni oksidləşdirərək, fizioloji proses zamanı lazım olan yerdə və nə vaxt -SS- əmələ gəlməsinin qarşısını alır və zülal funksiyasının pozulmasına səbəb olur. Bu vəziyyətin yaxşı nümunəsi yüksək səviyyəli ROS-nun insan spermatozoidlərinin ATP istehsalına təsiridir. Müşahidə edilmişdir ki, ROS-un yüksək səviyyələri, birbaşa H2O2 və ya ksantin-ksantin oksidaz sistemini əlavə etməklə (O2 •− və H2O2) inkubasiya mühitinə, dozadan və vaxtdan asılı olaraq insan sperma hərəkətliliyini azaldır [31]. Bu azalma spermatozoid tərəfindən ATP istehsalının azalması ilə əlaqələndirildi [32], beləliklə, sperma hərəkətliliyinin pozulması enerjinin tükənməsi olduğunu göstərir. İnsan spermatozoidləri qlikoliz, Krebs dövrü və elektron nəqli zənciri ilə oksidləşdirici fosforlaşmanın birləşməsi ilə qlükozanın aerob oksidləşməsindən asılıdır. In 1992, de Lamirande and Gagnon [ 32] suggested that one possible target of ROS could be the glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, which is linked to the fiber sheath explaining the drop in ATP production observed in ROS-treated spermatozoa. Recently, it was demonstrated that the glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, a key enzyme of the glycolytic pathway, can be inactivated by oxidation of the –SH in its active site by exogenous H2O2 [ 33].

An appropriate level of thiol oxidation in proteins is necessary for sperm motility [ 144– 147]. However, the machinery that makes the spermatozoon to move is very sensitive to ROS [ 42, 154, 155] levels that decrease motility significantly do not impair the viability of these spermatozoa [ 34]. But most importantly, ROS alter motility differently for instance, 100 μM H2O2 promotes a significant decrease in motility and inhibits capacitation of human spermatozoa compared to nontreated controls. However, 100 μM DA-NONOate, a NO • donor, do not affect sperm motility and even stimulate capacitation [ 34]. It is also important to highlight that 200–500 μM DA-NONOate inhibits sperm capacitation without impairing motility or viability [ 34]. Altogether, these findings indicate that there is a need to identify which specifics ROS are at high levels in infertile men to better find treatment strategies to avoid their toxic effects.

Another possible target of ROS is tubulin, a structural protein of the sperm flagellum. We found that increasing concentrations of H2O2 promoted an increase in thiol oxidation levels of α-tubulin in human spermatozoa [ 1]. Thiol oxidation of α-tubulin impaired microtubule polymerization and thus affecting the appropriate functioning of the flagellum [ 35].

Sperm chromatin remodeling is completed during epididymal maturation [ 36, 37]. During this process, an appropriate balance of thiol oxidation in protamines assures a healthy sperm chromatin structure. Both reduction and over oxidation of protamine thiols are associated with male infertility [ 38, 39].

Peroxiredoxins are selenium-free enzymes with one (PRDX6) or two cysteines (PRDX1 to 5) in their active site that are highly reactive with H2O2 and other peroxides. They compose the primary antioxidant system in ejaculated human spermatozoa since the amount of reduced GSH is insufficient (∼0.1 mM), the absence of CAT, and inactivation of mitochondrIal GPX4 as ROS scavenger [ 40, 41]. They are considered essential elements of the antioxidant defense of spermatozoa since infertile men have low amounts of PRDXs with high levels of thiol oxidation. This modification promotes the inactivation of their enzymatic activity and thus generating an increase of oxidative stress and DNA damage [ 42]. Mouse spermatozoa lacking PRDX6 display low motility and high levels of lipid peroxidation (a marker of oxidative stress) and poor sperm quality. This poor sperm quality is associated with subfertility which is exacerbated with age [ 2, 3]. The absence of PRDX4 also leads to loss of spermatogenic cells and increase of apoptosis in the testis without a significant reduction of fertility of the knockout males [ 43]. Although not measured, the authors concluded that the spermatogenic cell loss and the increase in apoptosis are due to an oxidative stress generated by the absence of PRDX4.

Peroxiredoxins are highly sensitive to ROS, and an active reductant system must be taken in place to maintain active their peroxidase activity [ 44]. In the case of 2-Cys PRDXs, this re-activation is done by the TRX/TRX reductase/NADPH system. The functional deletion of thioredoxin domain-containing proteins Txndc2 and Txndc3 in mouse spermatozoa correlated with an increase of age-related oxidative stress [ 45]. The thiol oxidized PRDX6 cannot be reduced by the TRXs and requires the presence of reduced GSH and glutathione-S-transferase pi (GSTpi) [ 46]. Ascorbate can also reduce PRDX6 as it was reported in yeast [ 47]. However, later studies using yeast and mammalian somatic cells revealed that the GSH/GSTpi system is the physiological mechanism to reduce PRDX6 [ 48– 50]. Since the GSH content is very low in spermatozoa [ 51], it is possible that ascorbate may be necessary to maintain the peroxidase activity of PRDX6. In mouse, we demonstrated that PRDX6 is important to protect the paternal genome from oxidative damage [ 52, 53]. The fact ascorbic acid protected human sperm DNA against oxidative damage [ 54] supports the hypothesis yet to be proven that PRDX6 may be reduced by ascorbate rather than by the GSH/GST system in spermatozoa.

Rat epididymal spermatozoa, collected after 24 h of the end of treatment for 2 weeks with tert-BHP, a compound that generates an oxidative stress in vivo, showed increasing levels of thiol oxidation of PRDX1 and PRDX6, the most abundant PRDXs in the rat spermatozoa [ 4]. This treatment was meant to generate the oxidative stress during the epididymal maturation, and this PRDXs oxidation reflects the scavenging activity of these enzymes in an attempt to fight against the oxidative stress caused. Moreover, the total amount of PRDX1, PRDX4, and PRDX6 increased in the treated spermatozoa, suggesting an active transfer of these enzymes from the epididymal epithelium to the maturing spermatozoa [ 4]. This active transfer of antioxidant enzymes has also been reported for other proteins including GPX5 and TRX [ 55–59].

Infertile men have a lower quantity of PRDXs in seminal plasma and spermatozoa than healthy donors [ 42]. Sperm PRDX6 was low in 67% and 39% varicocele and idiopathic infertile patients, respectively. Sperm PRDX1 was only low in 42% of varicocele patients [ 42]. In most of the cases of infertility, higher levels of thiol oxidation of PRDX1 and PRDX6 were observed in sperm from these infertile men. The thiol oxidation ratio (thiol oxidized PRDX/reduced PRDX) negatively and positively correlated with sperm motility and DNA damage and lipid peroxidation, respectively [ 42]. Interestingly, sperm levels of high molecular mass complexes of hyperoxidized PRDX6 were greater in both infertile men groups than in donors and the PRDX6 thiol oxidation ratio correlated positively with lipid peroxidation in spermatozoa [ 42]. These higher molecular mass complexes contain the sulfonated form of PRDXs (PRDX-SO2) a kind of redox-dependent modification that occurs when a strong oxidative stress is established [ 60].

Another significant modification of thiol groups by ROS is the formation of protein adducts with electrophiles such as aldehyde 4-hydroxynonenal (4-HNE) and acrolein, products of lipid peroxidation [ 61]. Both electrophiles promoted an increase in mitochondrial ROS production and reduction, DNA damage and reduction of motility in spermatozoa [ 62, 63]. The 4-HNE-dependent protein modification promotes the inactivation of succinate dehydrogenase and dynein heavy chain, both important proteins of the motility machinery of human spermatozoa. The modification of heat shock protein A2 by 4-HNE promoted its degradation by the proteasome system in male germ cells [ 64]. The recent evidence that the inhibition of arachidonate 15-lipoxygenase prevented the 4-HNE-induced protein damage in male germ cells [ 65] supports the potential advantage of pharmacological inhibition of this enzyme to protect germ cells from oxidative damage. Acrolein is capable of forming adducts with proteins and DNA and thus promoting its deleterious effects observed in spermatozoa [ 62, 63] that may include enzyme inactivation and mutagenesis [ 66, 67]. It has been reported that acrolein impairs the activity of the TRX/TRD system and PRDX [ 68].

S-Glutathionylation

Glutathione is a water-soluble tripeptide ubiquitously distributed in tissues. It is the predominant nonprotein source of intracellular SH groups (∼1–10 mM in most of the mammalian cells) present in the cytosol (∼90% of the total GSH), mitochondria, endoplasmic reticulum, and possibly in the nucleus [ 69, 70]. Protein S-glutathionylation occurs when GSH reacts with protein SH groups, often resulting in enzyme inactivation [ 71–74]. This mechanism may appear detrimental for the cell, but it is protective because it prevents further protein oxidation and it is reversible [ 8, 75].

Mammalian spermatozoa have a little amount of GSH (1–13 nmoles GSH/10 9 spermatozoa) and particularly in humans is approximately 0.3 mM [ 51] compared to the 10 mM found in most somatic cells [ 5]. Thus, the contribution of this antioxidant compound in the defense against oxidative stress is limited. This restriction will impact on antioxidant enzymes, for instance, PRDXs that require GSH for reduction of their thiol groups after ROS oxidized them. This particular topic will be discussed later in this review.

Human and mouse sperm proteins are subjected to S-glutathionylation we observed that mouse spermatozoa, lacking PRDX6, show higher levels of this modification compared to wild-type controls [ 34]. Human spermatozoa treated with H2O2 or tet-butyl hydroperoxide (tert-BHP) showed higher levels of glutathionylated proteins than nontreated controls [ 34]. Although the increase of S-glutathionylation was an antioxidant response, it was not sufficient as the oxidative stress generated either by lacking PRDX6 or by exogenously increasing the levels of ROS severely affected sperm motility.

The response of human spermatozoa to high levels of H2O2 or tert-BHP depended on the concentration of each ROS H2O2 generates S-glutathionylation at lower concentrations than tert-BHP, indicating a more reactive molecule capable of damaging the spermatozoon. Interestingly, this significant reduction in total and progressive motility was observed in viable spermatozoa [ 34]. This observation highlights the differential effects of ROS on sperm functions.

S-Glutathionylation was observed in the cytosolic and Triton X-100-insoluble fractions in human spermatozoa treated with high concentration of H2O2 [ 34]. Members of the human sperm antioxidant system may be inactivated by S-glutathionylation and therefore trigger a strong oxidative stress associated with the impairment of sperm motility and capacitation. PRDX1, PRDX5, and PRDX6 are found in the Triton X-100-soluble fraction, and PRDX6 is also found in the cytosolic and Triton X-100 soluble fractions [ 60]. We then can hypothesize that S-glutathionylation also contributes with the inactivation of these PRDXs, explaining the high oxidative stress associated with poor sperm quality observed in infertile men [ 42].

S-Nitrosylation and tyrosine nitration

Nitric oxide (NO • ) or its derivatives (e.g. ONOO − ) generate S-nitrosylation in proteins. High levels of NO • and ONOO − can modify structural proteins and enzymes, thus altering cellular function. However, low levels of these ROS are involved in redox signaling [ 6, 7]. About 240 s-nitrosylated proteins were identified in human spermatozoa treated with the NO • donor nitrosocysteine [ 76]. Enzymes involved in energy production, motility, ion channels, and in antioxidant defense were identified as modified by s-nitrosylation, indicating that this modification may be involved in redox regulation of sperm physiological processes. Of interest, PRDX1, GST, and thioredoxin domain-containing protein 3 and 11 carried this modification (for a complete list of s-nitrosylated proteins, see Lefièvre et al. [ 76]).

Peroxiredoxins are susceptible to NO • or ONOO − attack for instance, S-nitrosylation impairs the ability of PRDX2 to reduce peroxide, thus promoting neuronal cell oxidative stress [ 77] and, as mentioned above, PRDX1 was identified as one of the S-nitrosylated proteins due to nitroso-cysteine treatment in human spermatozoa [ 76].

Tyrosine (Tyr) nitration is also a protein modification promoted by NO • and ONOO − . A Tyr residue reacts with these ROS producing a nitro (-NO2) group. This modification will alter protein function leading to either a physiological or pathological effect, depending on the protein target and the level of ROS generated [ 78, 79]. It has been reported that spermatozoa from asthenozoospermic patients had high levels of Tyr nitration determined by immunocytochemistry [ 80]. Human spermatozoa treated with DA-NONOate show increased levels of Tyr nitration in a dose-dependent manner, a modification associated with the impairment of sperm motility [ 34]. Tyr-nitrated proteins were located in the Triton X-100-insoluble fraction of human spermatozoa. Immunocytochemistry studies showed that these modified proteins were mainly found in the flagellum in nonpermeabilized spermatozoa but also in the head when the sperm cells were permeabilized with methanol [ 34, 81].

Protein targets for NO • and ONOO − that display Tyr nitration and may account for impairment of sperm motility are enzymes belong to glycolysis (glyceraldehyde 3-P- dehydrogenase and enolase) and the Krebs cycle (aconitase, α-ketoglutarate dehydrogenase, malate dehydrogenase, and dihydro lipoamide dehydrogenase) (see references in Morielli and O’Flaherty [ 34]). By inactivating these enzymes by Tyr nitration, the production of ATP is severely diminished leading to an impairment of sperm motility. α-tubulin also can be modified by Tyr nitration [ 82], interfering with appropriate microtubule polymerization in the sperm flagellum.

Tyrosine nitration was found mostly in the Triton X-100-insoluble fraction [ 34], where PRDX1, PRDX5, and PRDX6 were found [ 60]. It is possible then that PRDXs are the target of NO • or ONOO − and be inactivated by Tyr nitration, leading to an increase in ROS levels that will impair sperm motility and capacitation.

Tyrosine nitration is also associated with sperm capacitation. Levels of Tyr nitration increased in spermatozoa exposed to ONOO − in a dose-dependent manner but at concentrations that do not affect sperm motility [ 34, 83]. The prevention of the time-dependent Tyr nitration by SOD (O2 •− scavenger) or L-NMMA (inhibitor of nitric oxide synthase (NOS)) that prevent capacitation in spermatozoa under capacitating conditions strongly suggests that ONOO − is endogenously produced during human sperm capacitation [ 84].

Redox signaling during sperm capacitation

Phosphorylation of proteins (e.g. enzymes, receptors and transcription factors) [ 85–92] and the redox regulation (which involves the oxidation of a signaling molecule) [ 93–96] represent two primary mechanisms regulating cell function. In essence, they resemble on–off switches for proteins [ 93, 96]. Under physiological conditions, the reversibility of these reactions is spontaneous or assured by reductive pathways or are catalyzed by enzymes [ 93, 97].

Growing evidence highlights the importance of H2O2 signaling in cell physiology [ 98– 100].

The redox regulation is essential for sperm capacitation [ 101–104]. Low levels of ROS trigger early, intermediate, and late phosphorylation events [ 105–109] that culminate with the increased capacitation-associated Tyr phosphorylation [ 101, 102]. Catalase, GPXs, and PRDXs are recognized scavengers of H2O2, but PRDXs are more versatile with a dual action as antioxidant and as modulators of H2O2-dependent signaling [ 44, 98, 100, 110–114]. This dual action of PRDXs is necessary for mammalian spermatozoa because these cells lack CAT (peroxisomes, containing the enzyme, are eliminated from germ cells during spermatogenesis [ 115, 116], and GPX4 is a structural protein involved in the mitochondrial sheath without antioxidant capacity in the ejaculated spermatozoa [ 117]. Other GPXs such as GPX2, 3, and 5 are not present in human spermatozoa [ 118, 119], and inhibition of either CAT or the GPX system did not increase the levels of lipid peroxidation in human spermatozoa [ 40]. Thus, the highly abundant and reactive PRDXs with different ROS become major players not only in the protection against oxidative damage but the regulation of the redox signaling in human spermatozoa [ 40–42, 60, 101–103].

We observed differential subcellular localization of the six PRDX isoforms in human spermatozoa and that PRDX1, PRDX4, PRDX5, and PRDX6 react with different concentrations of H2O2 [ 60]. Interestingly, PRDX6 is highly abundant and the only member of the family present in all the subcellular compartments of human spermatozoa and to react with H2O2 at levels (50 μM) that promote CAP, as well as with other ROS [ 60].

The thiol oxidation is also associated with physiological functions in human spermatozoa, a temporal inhibition of PRDXs by thiol oxidation allows the increase of ROS at levels that will not promote damage but will trigger the capacitation-associated phosphorylation events such as phosphorylation of PKA substrates and Tyr residues [ 120]. The inhibition of 2-Cys PRDXs with thiostrepton promoted the prevention of sperm capacitation and the establishment of oxidative stress. Thus, PRDX1–5 are important to assure the acquisition of fertilizing ability by the human spermatozoon [ 120].

PRDX6 is the only member of the family with phospholipase A2 activity which is important to remove lipid peroxides from the membranes [ 121, 122]. When 1-Hexadecyl-3-(trifluoroethyl)-sn-glycero-2-phospho-methanol lithium (MJ33) was present in the capacitation medium, spermatozoa not only were unable to undergo capacitation but also they displayed higher levels of lipid peroxidation compared to those capacitated without the inhibitor. These results indicate that PRDX6 is dominant in the protection of human spermatozoa against lipid peroxidation to assure normal function as the other 2-Cys PRDXs were not inhibited by MJ33 [ 120].

Human sperm capacitation is associated with rapid and reversible changes in protein -SH groups that appear to be redox regulated [ 123, 124]. This shift in the redox status of thiol groups is a very dynamic mechanism of switching on or off protein activity. The increases or decreases in -SH content were prevented by exogenous addition of SOD or CAT to the capacitating medium [ 124]. Some sperm proteins, with molecular mass and isoelectric point similar to those of PRDX1, PRDX4, and PRDX6 [ 125, 126], are oxidized by H2O2 during capacitation. This evidence supports the findings that thiol oxidation of PRDXs allows the redox signaling necessary to trigger phosphorylations events occurring during sperm capacitation [ 105, 107–109, 127].


INTESTINAL Lipid Metabolism and Chylomicron Assembly

Intestinal Lipid Absorption

Through absorption of dietary lipids, the intestine is a key regulator of stored and circulating lipids. Primarily it is enterocytes in the small intestine that actively regulate the release of dietary lipids into circulation (503-505). The predominant lipids derived from diet are triglycerides, phospholipids and cholesteryl esters. In the intestinal lumen, ingested lipids are emulsified by bile salts to enhance their hydrolysis by lipases (Figure 9) (506-509). Triglycerides make up the largest percentage of the intestinal lipids. Lipolysis of triglycerides releases free fatty acids (non-esterified fatty acids) and monoacylglycerides (Figure 9). These are absorbed on the luminal surface of the enterocytes both by free diffusion and actively by protein-mediated transport into the enterocyte cytosol (Figure 9) (508-510). The principal transporters identified to date are CD36 (now known as SR-B2 (511)) and several fatty acid binding and transport proteins (512-514).

Şəkil 9.

Intestinal Triglyceride and Cholesterol Metabolism. In the intestinal lumen, dietary triglyceride (TG) and cholesterol are emulsified by bile salts which enhance their uptake. Lipases in the intestinal lumen digest triglycerides to free fatty acids (FFA) and monoacylglycerides (MAG). These are absorbed into the enterocyte where they are used in the synthesis of TG, phospholipid and cholesteryl ester (CE). Much of the synthesized TG in enterocytes is packaged, along with phospholipids, cholesterol and proteins into chylomicrons, which are secreted at the basolateral surface of the enterocyte and enter the lymphatic system. The assembly of chylomicrons begins in the endoplasmic reticulum. During the synthesis of apolipoprotein B48 (apoB48), the protein acquires phospholipid from the endoplasmic reticulum membrane and also cholesterol and TG to form a primordial chylomicron. Continued acquisition of TG and CE and smaller, exchangeable proteins (e.g. apolipoprotein A-IV and apolipoprotein C-III) in the endoplasmic reticulum enlarges the particle to form a prechylomicron. Prechylomcirons are transported to the Golgi apparatus in specialized COPII vesicles. In the Golgi apparatus, the prechylomicron matures into a chylomicron. The maturation process includes the glycosylation of apoB48, the acquisition of additional proteins (e.g. apolipoprotein A-I) and lipid. Secretory vesicles formed from the Golgi carry the mature chylomicrons to the basolateral surface of the enterocyte. Fusion of the secretory vesicle membrane with the plasma membrane releases the chylomicron into the extracellular space where it is taken up into lacteals near the enterocyte and, thus, enters the lymphatic circulation. Dietary cholesterol in the intestinal lumen is taken into the enterocyte by a process involving Niemann-Pick C1-like protein 1 (NPC1L1). Enterocyte cholesterol and CE can be incorporated into chylomicrons and secreted with TG. In addition, enterocyte cholesterol can be directly excreted into the intestinal lumen using the heterodimer ATP-binding cassette transporter G5 and G8 (ABCG5/G8). Enterocyte cholesterol can also be transported to and incorporated into the basolateral membrane for efflux into the circulation.

Chylomicron Assembly and Secretion

In the enterocyte, the free fatty acids and monoacylglycerides are used to synthesize triglycerides, phospholipids, and cholesteryl esters (Figure 9) (508,509,513,515-517). The majority of the triglycerides formed in the enterocytes are repackaged into large, buoyant lipoproteins, called chylomicrons, and secreted from the basolateral surface of the cell (Figure 9). These particles play a central role in the transport of triglycerides and fat-soluble vitamins to the rest of the body (518).

The assembly of the chylomicron particle from precursors is a complex process. Each particle contains a single copy of apolipoprotein B48 and assembly begins with the synthesis of this protein in the rough endoplasmic reticulum. Apolipoprotein B48 is a truncated form of apolipoprotein B100 that is formed by posttranscriptional editing (519,520). As apolipoprotein B48 is synthesized and translocated across the endoplasmic reticulum membrane, it becomes lipidated to form a phospholipid-rich, dense primordial chylomicron in the lumen of the endoplasmic reticulum (Figure 9). The primordial chylomicron contains apolipoprotein B48, phospholipid, cholesterol and minor amounts of cholesteryl ester and triglyceride (513,521,522). The assembly process requires microsomal triglyceride transfer protein (523). In the absence of sufficient lipid, or if microsomal triglyceride transfer protein function is impaired, apolipoprotein B48 is ubiquitinated and targeted for proteasome degradation (524). The importance of this initiating assembly step is seen in patients with a defect in the MTP gene leading to the rare recessive disorder abetalipoproteinemia. Individuals with abetalipoproteinemia have almost undetectable levels of apoB or and very low total cholesterol levels in their plasma because of the inability to assemble apoB-containing lipoproteins in their enterocytes or hepatocytes. Among the sequelae experienced by these patients are accumulation of triglycerides in their intestines and livers and a deficiency of lipid-soluble vitamins in their plasma (525,526). If untreated, these patients develop severe neurological problems mostly related to vitamin E and A deficiency.

After formation, the initial primordial particle expands by the acquisition of additional triglyceride and cholesteryl ester (Figure 9). The additional lipid is acquired by fusion with non-apolipoprotein B48 containing particles that are rich in triglyceride and cholesteryl ester. The exact origin of these lipid particles and their precise composition is currently actively debated (504,505,513,527,528), but the fusion of the primordial chylomicron with the apolipoprotein B48-free particles occurs in the endoplasmic reticulum (513). The resulting particle is a prechylomicron (Figure 9). In addition to apolipoprotein B48, the prechylomicron surface can contain multiple copies of other small, exchangeable apoproteins including apolipoprotein A-IV and apolipoprotein C-III. Exchangeable apoproteins are soluble proteins that are not as tightly adherent to the particle surface and so can be exchanged between lipid particles.

Prechylomicrons are transported out of the endoplasmic reticulum and delivered to the Golgi apparatus for further processing (Figure 9). Transport occurs in specialized vesicles that can accommodate their large size. The unique vesicles contain a number of specific proteins necessary for the transport and docking process. Vesicle-associated membrane protein-7, coatomer protein II and Sar1b, a small GTPase component of the coatomer protein II vesicle assembly machinery (Figure 9) are among the specialized proteins on the lipid transport vesicles (505,529-531). The maturation of the particle in the Golgi apparatus includes further glycosylation of apolipoprotein B48 and the addition of apolipoprotein A-I to the surface (505,532,533). After processing, the mature chylomicron is packaged into Golgi-derived secretory vesicles and transported to the basolateral surface and exocytosed into the lymph (Figure 9) (527,534,535).

The assembly of chylomicrons in enterocytes is a complex process requiring a number of coordinated steps and specific factors to work in unison. A failure in any of these can lead to lipid-related disease states. For instance, mutations in the SAR1B gene lead to retention of prechylomicrons within membrane-bound structures in the enterocytes (529). The condition is marked in childhood by decreased blood cholesterol levels, lipid accumulation in the enterocytes, chronic fat malabsorption with steatorrhea, and deficiencies in fat-soluble vitamin and essential fatty acids.

Chylomicron Cholesterol

Although chylomicrons are triglyceride-rich, they also carry substantial amounts of cholesterol (536,537). The cholesterol in chylomicrons comes from the general pool of enterocyte cholesterol. Enterocytes acquire cholesterol by uptake at the luminal surface, acquisition from lipoproteins at the basal lateral surface, and by de novo synthesis within the enterocyte. Niemann-Pick C1-Like 1 protein is a key component of the luminal acquisition machinery (Figure 9) (538), while the low density lipoprotein receptor appears to be a major mediator of cholesterol acquisition at the basolateral surface (539,540). The incorporation of cholesterol into chylomicrons contributes to the circulating levels of cholesterol, and increases in intestinal synthesis of chylomicrons due to increased dietary lipids contributes to cardiovascular risk and atherosclerosis, albeit by complex mechanisms (516,541,542).

Non-Chylomicron Intestinal Lipid Metabolism

Enterocytes can also regulate circulating lipids by means other than chylomicron secretion. In the presence of excess fatty acids or cholesterol, the enterocyte can store excess lipid in their esterified forms (triglycerides and cholesteryl esters, respectively) within cytoplasmic lipid droplets (543-545). The neutral lipids in the droplets can subsequently be mobilized by hydrolysis as needed by the cell. The free fatty acids liberated from storage droplets can be incorporated into the chylomicron production pathway to become part of secreted chylomicrons.

Finally, the intestine also regulates circulating cholesterol levels by taking up excess circulating cholesterol and excreting it into the intestinal lumen for clearance in the feces. This process is known as trans-intestinal cholesterol excretion. It acts as an adjunct to liver biliary secretion and can account for as much as 30% of neutral sterol excretion (546). Trans-intestinal cholesterol excretion occurs at the luminal surface of the enterocytes by a process that primarily utilizes the ATP-binding cassette transporter pair ABCG5/G8 (Figure 9) but can use other pathways as well (547).

Xülasə

It is clear that intestinal lipid processing is a key contributor to the circulating levels of both triglyceride and cholesterol. Dietary, genetic and metabolic factors that disrupt the process of enterocyte lipid metabolism potentially can alter lipid homeostasis and produce disease states.


Mücərrəd

Oxidative stress is known to play an important role in the pathogenesis of a number of diseases. In particular, it is linked to the etiology of Alzheimer’s disease (AD), an age-related neurodegenerative disease and the most common cause of dementia in the elderly. Histopathological hallmarks of AD are intracellular neurofibrillary tangles and extracellular formation of senile plaques composed of the amyloid-beta peptide (Aβ) in aggregated form along with metal-ions such as copper, iron or zinc. Redox active metal ions, as for example copper, can catalyze the production of Reactive Oxygen Species (ROS) when bound to the amyloid-β (Aβ). The ROS thus produced, in particular the hydroxyl radical which is the most reactive one, may contribute to oxidative damage on both the Aβ peptide itself and on surrounding molecule (proteins, lipids, …). This review highlights the existing link between oxidative stress and AD, and the consequences towards the Aβ peptide and surrounding molecules in terms of oxidative damage. In addition, the implication of metal ions in AD, their interaction with the Aβ peptide and redox properties leading to ROS production are discussed, along with both in vitroin vivo oxidation of the Aβ peptide, at the molecular level.