2.50
Hdl Handle:
http://hdl.handle.net/2336/3936
Title:
Hrörnunarsjúkdómar í heila : oxavarnarensím og kopar : kynning á rannsóknum
Other Titles:
Neurodegenerative diseases, antioxidative enzymes and copper. A review of experimental research
Authors:
Þorkell Jóhannesson; Jakob Kristinsson; Jón Snædal
Citation:
Læknablaðið 2003, 89(9):659-71
Issue Date:
1-Aug-2003
Abstract:
Introduction: In almost all degenerative diseases of the brain aggregation of proteins inside neurons or extracellulary, is a common pathological phenomenon regardless of etiology. It is assumed that the biochemical pathways leading to aggregation are more harmful than the aggregations themselves and most likely imply production of free oxygen radicals. This oxidative stress is in the body met by free radical scavengers in the form of specific chemical substances and antioxidative enzymes. It has therefore been postulated that defective free radical defense is a common pathway in most neurodegenerative diseases in humans as well as in other mammals. Material and methods: The concentration of copper and the activity of two antioxidative copper containing enzymes, ceruloplasmin and superoxide dismutase (SOD 1), was analyzed in the blood. A series of case control studies were performed in Alzheimer´s disease (AD), Parkinson´s disease (PD) and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) as well as in Down´s syndrome and autism. Furthermore, a study in sheep was conducted in different areas with different risks of infection of scrapie. In that study, in addition, the activity of the selenium-containing enzyme, glutathione peroxidase, was determined as well as the concentration of manganese in blood. Results: The oxidative activity of ceruloplasmin and SOD1 was shown to be significantly lowered in Alzheimer´s disease without any signs of copper deficiency. In Parkinson´s disease, the oxidative activity of ceruloplasmin was also on the whole shown to be signifcantly lowered, and furthermore, it decreased significantly as well as the SOD1 activity with duration of the disease. In ALS, the means of all of the determinations were shown to be the same, but the equality of variances differed significantly in the patients compared to their controls. In Down´s syndrome past the age of 40, when Alzheimer´s type changes appear in the brain, the SOD1 activity and the ceruloplasmin specific oxidative activity (activity in relation to concentration) was significantly lowered compared with the younger patients. In autism, a non-degenerative affection of the central nervous system, there was no difference between patients and their controls. In the sheep, the results indicated a relationship between decreased glutathione peroxidase activity, and possibly also SOD1 activity, and increased susceptibility to scrapie infection. No connection was found between ceruloplasmin oxidative activity and susceptibility to scrapie infection. Susceptibility to scrapie infection was apparantly not conntected with low levels of copper or high levels of manganese in blood of the animals. Discussion: The results indicate that the oxidative defenses in four neurodegenerative diseases with different clinical features are defective as the activity of two copper containing antioxidative enzymes, ceruloplasmin and SOD1, was found defective in all of them. In a developmental syndrome (autism), where neither active degenerative changes nor aggregations are found, no such changes in enzyme activity were detected. The results thus support the idea that deranged oxidative defense is a common denominator in the pathogenesis of these diseases. As far as sheep is concerned, the results also indicate, that there is a defect in oxidative defense connected with increased susceptibility to scrapie infection in the form of lowered glutathione peroxidase activity.; Inngangur: Hrörnunarsjúkdómar í miðtaugakerfi eiga langflestir það sameiginlegt að í þeim á sér stað samsöfnun og útfelling á próteinum í taugafrumum eða utan við þær hver sem orsökin kann að vera. Talið er að efnabreytingar, sem eru undanfari samsöfnunar og útfellinga, séu skaðvaldurinn fremur en útfellingarnar sjálfar. Efnabreytingar þessar leiða að öllum líkindum til myndunar á skaðlegum súrefnisfríhópum. Oxavarnir líkamans, sem bæði taka til sértækra efna og oxavarnarensíma, vinna gegn þessu ferli og því hefur þeirri tilgátu verið varpað fram að veiklaðar oxavarnir séu sameiginlegur þáttur í meingerð hrörnunarsjúkdóma í miðtaugakerfi, hvort sem er í mönnum eða öðrum spendýrum. Aðferðir: Magn kopars og virkni tveggja oxavarnandi ensíma sem innihalda kopar, cerúlóplasmíns og súperoxíðdísmútasa 1 (SOD1), var ákvarðað í blóðinu. Gerðar voru tvenndarrannsóknir er tóku til Alzheimer sjúkdóms, Parkinson sjúkdóms, hreyfitaugungahrörnunar og sjúklinga með Downs heilkenni auk sjúklinga með einhverfu. Einnig var gerð rannsókn á sauðfé á mismunandi svæðum með mismunandi líkum á riðusmiti. Í þeirri rannsókn var að auki ákvörðuð virkni glútatíonperoxídasa sem er selenríkt oxavarnarensím og magn mangans ákvarðað í blóðinu. Niðurstöður: Oxunarvirkni cerúlóplasmíns og virkni SOD1 var marktækt minni í Alzheimer sjúkdómi án þess að rekja mætti það til vöntunar á kopar. Í Parkinson sjúkdómi var virkni cerúlóplasmíns einnig marktækt minni og virkni bæði cerúlóplasmíns og SOD1 minnkaði marktækt með sjúkdómslengd enda þótt kopar væri innan eðlilegra marka. Í hreyfitaugungahrörnun var breytileiki einstakra mælingargilda cerúlóplasmíns og SOD1 marktækt öðruvísi en ekki var munur á meðaltölugildum. Í einstaklingum með Downs heilkenni sem voru 40 ára og eldri og því komnir á þann aldur að Alzheimerlíkra breytinga er að vænta í heilanum, var virkni SOD1 og sértæk virkni cerúlóplasmíns (virkni í hlutfalli við magn) marktækt minni en í yngri hluta hópsins. Í einhverfu, sem einkennist af þroskahefti fremur en vaxandi hrörnunareinkennum, var hins vegar enginn munur á sjúklingum í samanburði við heilbrigða einstaklinga. Niðurstöður rannsókna á sauðfé bentu til þess að samhengi gæti verið milli aukinnar hættu á riðusmiti og minnkandi virkni glútatíonperoxídasa og hugsanlega einnig minnkandi SOD1 virkni. Engin marktæk tengsl voru að því er virtist milli aukinnar hættu á riðusmiti og breytinga á virkni cerúlóplasmíns. Aukin hætta á riðusmiti varð ekki tengd við litla þéttni kopars eða mikla þéttni mangans í blóði fjárins. Umræða: Rannsóknirnar benda til þess að oxavarnir séu veiklaðar í þeim fjórum hrörnunarsjúkdómum í miðtaugakerfi manna sem rannsakaðir voru þótt klínísk mynd þeirra sé ærið ólík, en greina mátti minnkaða eða afbrigðilega virkni oxavarnandi koparensíma í blóði við alla þessa sjúkdóma. Í ástandi sem telst vera þroskahefti (einhverfa) og er án virkra hrörnunarbreytinga eða útfellinga í heila er ekki að finna slíkar breytingar. Niðurstöðurnar styðja því þá tilgátu að veiklaðar oxavarnir séu sameiginlegur þáttur í meingerð þessara sjúkdóma. Varðandi sauðfé benda niðurstöður einnig til þess að veiklun sé í oxavörnum samfara auknum líkum á riðusmiti þótt það verði að líkindum einkum tengt minnkaðri virkni glútatíonperoxídasa
Description:
Neðst á síðunni er hægt að nálgast greinina í heild sinni með því að smella á hlekkinn View/Open
Additional Links:
http://www.laeknabladid.is

Full metadata record

DC FieldValue Language
dc.contributor.authorÞorkell Jóhannesson-
dc.contributor.authorJakob Kristinsson-
dc.contributor.authorJón Snædal-
dc.date.accessioned2006-08-18T15:33:26Z-
dc.date.available2006-08-18T15:33:26Z-
dc.date.issued2003-08-01-
dc.identifierGER12en
dc.identifier.citationLæknablaðið 2003, 89(9):659-71en
dc.identifier.issn0023-7213-
dc.identifier.pmid16940591-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2336/3936-
dc.descriptionNeðst á síðunni er hægt að nálgast greinina í heild sinni með því að smella á hlekkinn View/Openis
dc.description.abstractIntroduction: In almost all degenerative diseases of the brain aggregation of proteins inside neurons or extracellulary, is a common pathological phenomenon regardless of etiology. It is assumed that the biochemical pathways leading to aggregation are more harmful than the aggregations themselves and most likely imply production of free oxygen radicals. This oxidative stress is in the body met by free radical scavengers in the form of specific chemical substances and antioxidative enzymes. It has therefore been postulated that defective free radical defense is a common pathway in most neurodegenerative diseases in humans as well as in other mammals. Material and methods: The concentration of copper and the activity of two antioxidative copper containing enzymes, ceruloplasmin and superoxide dismutase (SOD 1), was analyzed in the blood. A series of case control studies were performed in Alzheimer´s disease (AD), Parkinson´s disease (PD) and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) as well as in Down´s syndrome and autism. Furthermore, a study in sheep was conducted in different areas with different risks of infection of scrapie. In that study, in addition, the activity of the selenium-containing enzyme, glutathione peroxidase, was determined as well as the concentration of manganese in blood. Results: The oxidative activity of ceruloplasmin and SOD1 was shown to be significantly lowered in Alzheimer´s disease without any signs of copper deficiency. In Parkinson´s disease, the oxidative activity of ceruloplasmin was also on the whole shown to be signifcantly lowered, and furthermore, it decreased significantly as well as the SOD1 activity with duration of the disease. In ALS, the means of all of the determinations were shown to be the same, but the equality of variances differed significantly in the patients compared to their controls. In Down´s syndrome past the age of 40, when Alzheimer´s type changes appear in the brain, the SOD1 activity and the ceruloplasmin specific oxidative activity (activity in relation to concentration) was significantly lowered compared with the younger patients. In autism, a non-degenerative affection of the central nervous system, there was no difference between patients and their controls. In the sheep, the results indicated a relationship between decreased glutathione peroxidase activity, and possibly also SOD1 activity, and increased susceptibility to scrapie infection. No connection was found between ceruloplasmin oxidative activity and susceptibility to scrapie infection. Susceptibility to scrapie infection was apparantly not conntected with low levels of copper or high levels of manganese in blood of the animals. Discussion: The results indicate that the oxidative defenses in four neurodegenerative diseases with different clinical features are defective as the activity of two copper containing antioxidative enzymes, ceruloplasmin and SOD1, was found defective in all of them. In a developmental syndrome (autism), where neither active degenerative changes nor aggregations are found, no such changes in enzyme activity were detected. The results thus support the idea that deranged oxidative defense is a common denominator in the pathogenesis of these diseases. As far as sheep is concerned, the results also indicate, that there is a defect in oxidative defense connected with increased susceptibility to scrapie infection in the form of lowered glutathione peroxidase activity.en
dc.description.abstractInngangur: Hrörnunarsjúkdómar í miðtaugakerfi eiga langflestir það sameiginlegt að í þeim á sér stað samsöfnun og útfelling á próteinum í taugafrumum eða utan við þær hver sem orsökin kann að vera. Talið er að efnabreytingar, sem eru undanfari samsöfnunar og útfellinga, séu skaðvaldurinn fremur en útfellingarnar sjálfar. Efnabreytingar þessar leiða að öllum líkindum til myndunar á skaðlegum súrefnisfríhópum. Oxavarnir líkamans, sem bæði taka til sértækra efna og oxavarnarensíma, vinna gegn þessu ferli og því hefur þeirri tilgátu verið varpað fram að veiklaðar oxavarnir séu sameiginlegur þáttur í meingerð hrörnunarsjúkdóma í miðtaugakerfi, hvort sem er í mönnum eða öðrum spendýrum. Aðferðir: Magn kopars og virkni tveggja oxavarnandi ensíma sem innihalda kopar, cerúlóplasmíns og súperoxíðdísmútasa 1 (SOD1), var ákvarðað í blóðinu. Gerðar voru tvenndarrannsóknir er tóku til Alzheimer sjúkdóms, Parkinson sjúkdóms, hreyfitaugungahrörnunar og sjúklinga með Downs heilkenni auk sjúklinga með einhverfu. Einnig var gerð rannsókn á sauðfé á mismunandi svæðum með mismunandi líkum á riðusmiti. Í þeirri rannsókn var að auki ákvörðuð virkni glútatíonperoxídasa sem er selenríkt oxavarnarensím og magn mangans ákvarðað í blóðinu. Niðurstöður: Oxunarvirkni cerúlóplasmíns og virkni SOD1 var marktækt minni í Alzheimer sjúkdómi án þess að rekja mætti það til vöntunar á kopar. Í Parkinson sjúkdómi var virkni cerúlóplasmíns einnig marktækt minni og virkni bæði cerúlóplasmíns og SOD1 minnkaði marktækt með sjúkdómslengd enda þótt kopar væri innan eðlilegra marka. Í hreyfitaugungahrörnun var breytileiki einstakra mælingargilda cerúlóplasmíns og SOD1 marktækt öðruvísi en ekki var munur á meðaltölugildum. Í einstaklingum með Downs heilkenni sem voru 40 ára og eldri og því komnir á þann aldur að Alzheimerlíkra breytinga er að vænta í heilanum, var virkni SOD1 og sértæk virkni cerúlóplasmíns (virkni í hlutfalli við magn) marktækt minni en í yngri hluta hópsins. Í einhverfu, sem einkennist af þroskahefti fremur en vaxandi hrörnunareinkennum, var hins vegar enginn munur á sjúklingum í samanburði við heilbrigða einstaklinga. Niðurstöður rannsókna á sauðfé bentu til þess að samhengi gæti verið milli aukinnar hættu á riðusmiti og minnkandi virkni glútatíonperoxídasa og hugsanlega einnig minnkandi SOD1 virkni. Engin marktæk tengsl voru að því er virtist milli aukinnar hættu á riðusmiti og breytinga á virkni cerúlóplasmíns. Aukin hætta á riðusmiti varð ekki tengd við litla þéttni kopars eða mikla þéttni mangans í blóði fjárins. Umræða: Rannsóknirnar benda til þess að oxavarnir séu veiklaðar í þeim fjórum hrörnunarsjúkdómum í miðtaugakerfi manna sem rannsakaðir voru þótt klínísk mynd þeirra sé ærið ólík, en greina mátti minnkaða eða afbrigðilega virkni oxavarnandi koparensíma í blóði við alla þessa sjúkdóma. Í ástandi sem telst vera þroskahefti (einhverfa) og er án virkra hrörnunarbreytinga eða útfellinga í heila er ekki að finna slíkar breytingar. Niðurstöðurnar styðja því þá tilgátu að veiklaðar oxavarnir séu sameiginlegur þáttur í meingerð þessara sjúkdóma. Varðandi sauðfé benda niðurstöður einnig til þess að veiklun sé í oxavörnum samfara auknum líkum á riðusmiti þótt það verði að líkindum einkum tengt minnkaðri virkni glútatíonperoxídasais
dc.language.isoisen
dc.publisherLæknafélag Íslands, Læknafélag Reykjavíkuren
dc.relation.urlhttp://www.laeknabladid.isen
dc.subjectParkinsons-veikien
dc.subjectAlzheimers-sjúkdómuren
dc.subjectEinhverfaen
dc.subjectÖldrunarlækningaren
dc.subjectHeilabilunen
dc.subjectHrörnunarsjúkdómaren
dc.subject.classificationLBL12en
dc.subject.meshCopper/blooden
dc.subject.meshNeurodegenerative Diseasesen
dc.subject.meshAlzheimer Diseaseen
dc.subject.meshAmyotrophic Lateral Sclerosisen
dc.subject.meshParkinson Diseaseen
dc.titleHrörnunarsjúkdómar í heila : oxavarnarensím og kopar : kynning á rannsóknumen
dc.title.alternativeNeurodegenerative diseases, antioxidative enzymes and copper. A review of experimental researchen
dc.typeArticleen
dc.identifier.journalLæknablaðiðis
dc.format.digYES-

Related articles on PubMed

All Items in Hirsla are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.