Syre, även om det är nödvändigt för livet, kan också vara skadligt när det finns i höga koncentrationer. Detta fenomen, känt som oxidativ stress, har kopplats till åldrande, inflammation och en rad sjukdomar, inklusive cancer och neurodegenerativa störningar. De exakta molekylära händelserna som leder till syreinducerad skada förblev dock oklart.
Med hjälp av avancerad avbildningsteknik och beräkningsmodellering kunde forskarna observera och spåra beteendet hos syremolekyler i celler. De fann att när syrenivåerna överstiger en viss tröskel, utlöser det en kaskad av reaktioner som i slutändan resulterar i bildandet av mycket reaktiva molekyler som kallas fria radikaler. Dessa fria radikaler kan orsaka skador på lipider, proteiner och DNA, störa cellulär funktion och leda till celldöd.
Forskarna identifierade också ett nyckelenzym, katalas, som en avgörande aktör för att lindra syreinducerad skada. Katalas fungerar som en antioxidant och omvandlar skadlig väteperoxid, en biprodukt av syremetabolismen, till vatten och syre. När katalasaktiviteten äventyras ökar nivåerna av väteperoxid, vilket leder till oxidativ stress och cellskador.
Denna studie ger en djupare molekylär förståelse för hur överskott av syre kan skada celler och vävnader. Genom att belysa katalasens roll och kaskaden av reaktioner som utlöses av höga syrenivåer, öppnar fynden upp nya vägar för utveckling av terapier som syftar till att hantera oxidativ stress och förhindra syreinducerad skada.