Electrolyzed Reduced Water Which Can Scavenge Active Oxygen Species Supresses Cell Growth and Regulates Gene Expression of Animal Cells
Bu hücre kültürü çalışması, elektrolize indirgenmiş suyun (ERW) reaktif oksijen türlerini temizleme ve DNA'yı oksidatif hasardan koruma özelliklerinin yanı sıra hücre büyümesi ve gen ekspresyonu üzerindeki etkilerini incelemiştir. ERW; TIG-1, A549 ve HeLa hücrelerinin büyümesini baskılamış, MG-63 hücrelerinde ise IL-6 gen ekspresyonunu artırmıştır.
Bu Çalışma Neden Önemli?
Elektrolize indirgenmiş suyun antioksidan özellikleri üzerine yapılan erken dönem çalışmalar, ERW'nin reaktif oksijen türlerini temizleyebildiğini ve DNA'yı oksidatif hasardan koruyabildiğini göstermişti. Bu araştırma, aynı redoks özelliğinin hücre büyümesi ve gen ekspresyonu gibi daha ileri hücresel süreçlerle ilişkisini incelemiştir.
Çalışmanın dikkat çekici yönü, ERW'nin yalnızca oksidatif stres üzerinde değil, farklı insan hücre dizilerinin büyüme davranışı ve bir sitokin geni olan IL-6'nın ekspresyonu üzerinde de etkiler göstermesidir.
ERW'nin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Araştırmacılar ERW'yi su elektrolizi sırasında katot yakınında oluşan, yüksek pH, düşük çözünmüş oksijen, yüksek çözünmüş moleküler hidrojen ve güçlü negatif redoks potansiyeli ile karakterize bir su olarak tanımlamıştır.
Daha önce aynı araştırma grubu güçlü elektrolize indirgenmiş suyun reaktif oksijen türlerini temizlediğini ve DNA'yı oksidatif hasardan koruduğunu bildirmişti.
Hücre Büyümesi Üzerindeki Etkiler
Normal fibroblast
ERW içeren kültür ortamında insan normal fibroblast TIG-1 hücrelerinin büyümesi baskılanmıştır.
Akciğer adenokarsinomu
İnsan akciğer adenokarsinom A549 hücrelerinin büyümesi ERW içeren ortamda baskılanmıştır.
Serviks kanseri
İnsan serviks kanseri HeLa hücrelerinde de büyüme baskılanması gözlenmiştir.
Sinyal yolakları
Yazarlar bu ortak büyüme baskılanmasını, ERW'nin hücre döngüsüyle ilişkili sinyal yolaklarını etkileyebildiğini gösteren bir bulgu olarak yorumlamıştır.
ERW içeren kültür ortamı insan normal fibroblast TIG-1, akciğer adenokarsinom A549 ve serviks kanseri HeLa hücrelerinin büyümesini baskılamıştır. Bu sonuç, ERW'nin hücre döngüsü sinyallemesi üzerinde biyolojik etki oluşturabildiğini göstermektedir.
Gen Ekspresyonuna Etkisi
Çalışmada insan osteosarkom MG-63 hücreleri de değerlendirilmiş ve ERW'nin interlökin-6 (IL-6) gen ekspresyonunu artırdığı bildirilmiştir.
Benzer IL-6 artışı askorbik asit, (+)-kateşin ve tannik asit gibi bilinen indirgen maddelerle de gözlenmiştir. Araştırmacılar bu benzerliği, ERW'nin hücrelerde bir redüktan gibi davranabileceğini destekleyen bir bulgu olarak değerlendirmiştir.
MG-63 hücreleri
ERW ilavesi insan osteosarkom MG-63 hücrelerinde IL-6 gen ekspresyonunu artırmıştır.
Antioksidanlarla benzer yanıt
Askorbik asit, (+)-kateşin ve tannik asitle benzer yöndeki yanıt, ERW'nin hücresel redoks ortamını etkilediğini düşündürmektedir.
ROS ve DNA Korumasıyla Bağlantısı
Bu çalışma, araştırma grubunun daha önce bildirdiği ERW'nin reaktif oksijen türlerini temizleme ve DNA'yı oksidatif hasardan koruma bulgularını hücresel büyüme ve gen düzenlenmesiyle bir araya getirmektedir.
Böylece ERW'nin etkisinin yalnızca kimyasal bir antioksidan reaksiyonla sınırlı olmayabileceği; hücre döngüsü, sinyal iletimi ve gen ekspresyonu gibi biyolojik süreçlere de yansıyabildiği gösterilmiştir.
Elektrolize indirgenmiş su; reaktif oksijen türlerini temizleme ve DNA'yı oksidatif hasardan koruma özelliklerinin yanında TIG-1, A549 ve HeLa hücre büyümesini baskılamış ve MG-63 hücrelerinde IL-6 gen ekspresyonunu artırmıştır. Bulgular ERW'nin hücresel redoks dengesi, hücre döngüsü ve gen düzenlenmesi üzerinde çok yönlü biyolojik etkiler oluşturabildiğini göstermektedir.
Bilimsel Değeri
Bu araştırma insan kaynaklı hücre dizileri üzerinde yapılmış bir in vitro hücre kültürü çalışmasıdır.
Çalışmanın önemi, ERW'nin antioksidan özelliklerini hücre büyümesi ve gen ekspresyonu gibi daha ileri biyolojik mekanizmalarla ilişkilendiren erken dönem deneysel veriler sunmasıdır.
Bulgular, elektrolize indirgenmiş suyun hücresel redoks biyolojisi ve sinyal yolakları üzerindeki etkilerinin daha ileri çalışmalarda araştırılması için güçlü bir mekanistik temel sağlamaktadır.
Çalışmanın Kimliği
Yazarlar: S. Shirahata, S. Kabayama, K. Kusumoto,
M. Gotoh, K. Teruya, K. Otsubo, J. S. Morisawa, H. Hayashi, K. Katakura
Yayın: New Developments and New Applications in Animal Cell Technology
Toplantı: 15th ESACT Meeting, Tours, France, September 1997
Sayfalar: 93–96
Yayıncı: Springer / Kluwer Academic Publishers
DOI: 10.1007/0-306-46860-3_15
Not: Springer bibliyografik kaydı ilk hardcover baskıyı 31 Temmuz 1998,
güncel kitap sayfasını ise ©2002 olarak göstermektedir.
Original Abstract
Active oxygen species are considered to cause extensive oxidative damage to biological macromolecules, which bring about a variety of diseases as well as aging. Reduced water produced near cathode during electrolysis of water exhibits high pH, low dissolved oxygen, extremely high dissolved molecular hydrogen, and extremely negative redox potential values.
Electrolyzed reduced water suppressed the growth of human normal fibroblast TIG-1, human lung adenocarcinoma A549, and human uterine cervix cancer HeLa, indicating that reduced water affects the signaling pathway of cell cycle.
The expression of the interleukin-6 gene was enhanced by reduced water, as well as ascorbic acid, (+)-catechin and tannic acid, in human osteosarcoma MG-63 cells, suggesting that reduced water acts as a reductant to cells.
Orijinal Kaynaklar
Springer:
New Developments and New Applications in Animal Cell Technology
DOI:
10.1007/0-306-46860-3_15
Sayfalar: 93–96
Akademik Arşivi Keşfedin
Elektrolize indirgenmiş su, reaktif oksijen türleri, hücre büyümesi, gen ekspresyonu ve redoks biyolojisiyle ilgili diğer bilimsel yayınları Asyata Akademik arşivinde inceleyebilirsiniz.
Asyata Akademik Arşivi
