บทบาทของภาวะเครียดออกซิเดชันในโรคพาร์กินสัน The Role of Oxidative Stress in Parkinson’s Disease

Abstract

บทคัดย่อ อนุมูลอิสระประกอบด้วย reactive oxygen species (ROS) ซึ่งทำปฏิกิริยากับสารชีวโมเลกุลส่งผลให้เกิดความเสียหายแก่องค์ประกอบต่าง ๆ ของเซลล์ในร่างกาย เช่น ทำลายโครงสร้าง DNA การเปลี่ยนสภาพโปรตีนรวมทั้งไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์ สำหรับภาวะเครียดออกซิเดชัน (oxidative stress) เป็นภาวะการเสียสมดุลระหว่าง ROS ที่ผลิตโดยกระบวนการชีวเคมีและความสามารถของระบบทางชีวะในการทำลาย reactive intermediates ซึ่ง ROS ทำให้เกิดความเสียหายต่อโมเลกุลและการตายของเซลล์ ซึ่งหากพยาธิสภาพนี้เกิดที่สมองส่วน basal ganglia ก็จะนำไปสู่การเกิดโรคพาร์กินสัน โดยความเสื่อมมีลักษณะเด่นคือ การสะสมโปรตีนผิดประเภท (misfolded proteins) ภายในเซลล์ และ Lewy bodies ทำให้สูญเสียเซลล์ประสาทโดพามิเนอร์จิก ซึ่งอาจลดจำนวนหรือเกิดความบกพร่องในการปล่อยสารสื่อประสาทโดปามีน  อาการของโรคพาร์กินสันจึงเกิดขึ้น ได้แก่  อาการสั่น  เคลื่อนไหวช้า  แข็งเกร็ง และปัญหาของการทรงตัวและเดินลำบากการเกิด โดยการเกิด oxidative stress ในสมองเนื่องจาก dopamine metabolism, ระดับเหล็กและแคลเซียมที่สูงใน substantia nigra, mitochondria dysfunction, neuroinflammation และ genetic mutations ส่งผลให้เกิดการทำลายเซลล์ประสาทด้วยกลไกหลากหลาย เช่น มีการเพิ่ม oxidation ของโดปามีนและการเกิด neuromelanin, มีการเพิ่มความเข้มข้นของเหล็ก และลดการผลิต reduced glutathione และเพิ่ม oxidized glutathione นำไปสู่การเสื่อมและการตายของเซลล์ประสาทในผู้ป่วยพาร์กินสัน คำสำคัญ: ภาวะเครียดออกซิเดชัน, อนุมูลอิสระ, โรคพาร์กินสันAbstract Reactive oxygen species (ROS) as free radicals interact with biomolecules resulting in damage to the composition of the cells in the body, such as the destruction of the DNA structure, the transformation of proteins and lipids of the cell membrane. Oxidative stress is an imbalance between ROS produced by biochemical processes and the biochemical system's ability to destroy reactive intermediates, leading to ROS accumulation which could cause molecular damage and cell death. Such neurodegeneration in the basal ganglia could lead to the reduction or defect of dopaminergic neurons which results in the reduction in dopamine release. Specific mechanisms involve the accumulation of misfolded proteins within the cells and Lewy bodies. With the reduced release of dopamine, symptoms of Parkinson's are apparent including bradykinesia, rest tremor, rigidity and postural instability. Oxidative stress in the brain is due to dopamine metabolism, high iron and calcium levels in substantia nigra, mitochondria dysfunction, neuroinflammation and genetic mutations. This results in the destruction of neurons by a variety of mechanisms such as increased dopamine oxidation and the occurrence of neuromelanin, increased iron concentrations, reduced glutathione production and increased oxidized glutathione, leading to degeneration and death of neurons in Parkinson's patients. Keywords: oxidative stress, free radicals, Parkinson’s disease