In een baanbrekende ontdekking heeft een team van onderzoekers het gedetailleerde mechanisme blootgelegd waardoor overmatige zuurstofniveaus schade aan cellen en weefsels kunnen veroorzaken. Deze bevinding heeft aanzienlijke implicaties voor het begrijpen van de rol van zuurstof bij verschillende gezondheidsproblemen en biedt nieuwe inzichten voor mogelijke therapeutische interventies.

Zuurstof is weliswaar essentieel voor het leven, maar kan ook schadelijk zijn als het in hoge concentraties aanwezig is. Dit fenomeen, bekend als oxidatieve stress, is in verband gebracht met veroudering, ontstekingen en een reeks ziekten, waaronder kanker en neurodegeneratieve aandoeningen. De exacte moleculaire gebeurtenissen die tot door zuurstof veroorzaakte schade leiden, bleven echter onduidelijk.

Met behulp van geavanceerde beeldvormingstechnieken en computermodellen konden de onderzoekers het gedrag van zuurstofmoleculen in cellen observeren en volgen. Ze ontdekten dat wanneer het zuurstofniveau een bepaalde drempel overschrijdt, dit een cascade van reacties veroorzaakt die uiteindelijk resulteren in de vorming van zeer reactieve moleculen die vrije radicalen worden genoemd. Deze vrije radicalen kunnen schade aan lipiden, eiwitten en DNA veroorzaken, waardoor de cellulaire functie wordt verstoord en celdood ontstaat.

De onderzoekers identificeerden ook een sleutelenzym, catalase, als een cruciale speler bij het beperken van door zuurstof veroorzaakte schade. Catalase werkt als een antioxidant en zet schadelijk waterstofperoxide, een bijproduct van het zuurstofmetabolisme, om in water en zuurstof. Wanneer de katalase-activiteit wordt aangetast, nemen de niveaus van waterstofperoxide toe, wat leidt tot oxidatieve stress en celbeschadiging.

Deze studie biedt een dieper moleculair inzicht in hoe overmatige zuurstof cellen en weefsels kan beschadigen. Door licht te werpen op de rol van catalase en de cascade van reacties veroorzaakt door hoge zuurstofniveaus, openen de bevindingen nieuwe wegen voor de ontwikkeling van therapieën gericht op het beheersen van oxidatieve stress en het voorkomen van door zuurstof veroorzaakte schade.