Cysteiini, GSH, orgaaninen rikki. Säteilyherkkyys, Pigmentti

Tallettin aikoinaan  aminohappojen merkityksestä myös seuraavan artikkelin  lähinna orgaanisen rikin aineenvaihdunnan alueelta ( cysteiini,  GSH glutationi), mutta samalla tämä kattaa  fenylalaniinilähtöisen pigmentin muodostuksen molekyylejä  eumelaniinin ja feomelaniinin.  Artikkeli katsoo näitä ihmissolun säteilyherkkyyden kannalta  Niin  tavallinen kuin meidän maapallomme onkin tavallisimmin,  olemme kuitenkin kosmisen avaruuden yhdellä planeetalla ja yksi puolustusjärjestelmämme on tietynasteista säteilyn  sietoa koskeva.Antioksidanteista puhutaan   aallottain paljon, välillä puolesta välillä vastaan, mutta tuollainen  talonpoikaisjärkinen  ravinnonsyönti, johon kuuluu  tasapainoisesti proteiinia ja orgaanista rikkiä kuten  esim sitä on sipulissa ja maidossa  ja munatuotteissa ym, niin  se kyllä  antaa perusedellytyksiä myös säteilynsietojärjestelmäämme.
LÄHDE:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15140073

Pigment Cell Res. 2004 Jun;17(3):275-80.Cysteine but not glutathione modulates the radiosensitivity of human melanoma cells by affecting both survival and DNA damage.

Kinnaert E, Duez P, et. al.

Tiivistelmä( Abstract)

•  Glutationi  (jota solut itse  tekevät)  ja sen edeltäjäaminohappo cysteiini, ( joka on ravinnon orgaanista rikkiä tuova aminohappo metioniinin kera)  tiedetään sellaisiksi, että ne molemmat reagoivat soluissa  esiintyvien oksidatiivisten lajien kanssa ja sen takia ne ovat tärkeä solupuolustuksen mekanismi oksidatiivista stressiä vastaan. 

Glutathione (GSH) and its precursor cysteine (Cys) are both known to react within any cells with oxidative species and thus play an important role in cellular defense mechanisms against oxidative stress. 

•  Melanosyyteissä, pigmenttisoluissamme, nämä ovat myös  tärkeitä melanogeneesin  edeltäjämolekyylejä, koska ne pysyvät reagoimaan ilman entsyymitarvetta l dopakinonin kanssa muodostaen  rikkiä sisältävää feomelaniinia.

In melanocytes, these are also important precursors of melanogenesis by reacting non-enzymatically with l-dopaquinone to form the sulfur-containing pheomelanin. 

•  Tutkijat  halusivat mitata solun säteilysuojausmekanismissa pigmentin osuuden käyttämällä ihmisen melanomasolumallia, jonka melaniinityyppi oli eu- ja feomelaniinin sekamuotoa ja he tutkivat tätä solutyyppiä tilanteessa josta GSH( antioksidatiivinen tekijä)  poistettiin, jotta  solu olisi  herkistyneenä - säteilylle.

 Our aim was to assess pigment role in the cellular radioprotection mechanism using a human melanoma cell model of mixed-type melanin under GSH depletion to obtain a radiosensitizing effect. 

• Tällainen GSH:n  vähentämistilanteen tutkijat saivat aikaan joko vähentämällä cysteiiniaminohapon osuutta  tai  vähentämällä GSH spesifisesti.  Sitten he vertailivat solujen elinkykyisyyttä kontrollisoluihin soluun.
•  Cysteiinideprivaatio  tuli esiin  24 tunnin kuluttua  sen pitoisuuden  alentamisesta.  Tässä tilassa ei havaittu toksisuutta.  Kun Cysteiinin ja glutationin pitoisuudet vähenivät, teki melaniinisynteesi vaihteen feomelaniinista  eumelaniinin runsaampaan  synteesiin ja samalla solut tulivat  paljon vastustuskykyisemmiksi 10 grayn jonisoivalle säteilylle verrattuna  käsitelemättömiin soluihin.

The latter has been achieved either by Cys deprivation or GSH specific depletion. We first compared cell survival of Cys-deprived and GSH-depleted cells vs. control cells.
Cys deprivation was achieved by decreasing Cys concentration in the culture medium for 24 h. In this condition, no toxicity was observed, Cys and GSH levels decreased, melanogenesis switched to a higher eumelanin synthesis and cells were significantly more resistant to 10-Gy dose of ionizing radiations than untreated cells.

•  Glutationiin (GSH)  vähentymä saatiin aikaan  entryymi-inhibiittorilla (BSO) eikä tästä seurannut toksisuuta. Siinä tilassa solunsisäisen GSH:n pitoisuus laski, mutta  pigmentaatiossa ei tapahtunut muutosta ja solut olivat hieman mutta kutienkin merkitsevästi säteilyherkempiä kuin kontrollisolut.

 Glutathione depletion was achieved with the gamma-glutamylcysteine synthetase inhibitor buthionine-S-sulfoximine (BSO) for 24 h at 50 microM, a concentration yielding no toxicity. In this condition, intracellular GSH level decreased but no change in pigmentation was observed and cells were slightly but significantly more sensitive to radiation than the control.

•  Tutkijat vertailivat DNA:sta  säteilynaiheuttamat vauriot kontrollisoluissa, edellä mainitusti käsitellyissä soluissa  sekä  sellaisissa soluissa, joiden pigmentinmuodostusta oli stimuloitu lisäämällä väliaineeseen  tyrosiinia. 

 We then compared DNA radio-induced damages by Comet assay in control cells, cells treated as above and cells with stimulated pigmentation by increasing Tyr concentration in the medium.

•  Tutkijoiden tuloksena oli, että  solunsisäisen eumelaniinipigmentin pitoisuuden  noustessa DNA vauriot vähenivät. Ja päinvastoin DNA-vauriot nousivat, kun solut oli käsitelty pelkästään GSH:n poistajalla. 

 Our results showed that, when intracellular eumelanin content increased, DNA damage decreased. By contrast, DNA damage increased in cells treated with BSO alone.

•  Johtopäätöksena on ,että kahden solunsisäisen säteilyltä suojaavan tekijän  GSH:n ja cysteiinin  menetystä korvaa  solunsisäisen eumelaniinipitoisuuden lisääntyminen joko melaniiniesiasteella  aminohapolla tyrosiini   tai feomelaniinista eumelaniiniksi  tapahtuvalla vaihteella

 It is concluded that increasing the intracellular eumelanin content by the melanin precursor Tyr or by favoring the Pheo- to Eumelanin switch, compensates for the loss of the two intracellular radioprotectors that are GSH and Cys.