Enzym Superoxide Dismutase (SOD) và cách tăng cường kích hoạt enzym SOD trong cơ thể?

1. Enzym Superoxide Dismutase (SOD) là gì?

Superoxide Dismutase (SOD) là một enzyme quan trọng trong cơ thể, đóng vai trò chính trong việc bảo vệ tế bào khỏi các tổn thương gây ra bởi các gốc tự do. Gốc tự do này là một dạng oxy hoạt tính gây hại, có khả năng tấn công và phá hủy các thành phần quan trọng của tế bào như lipid, protein và DNA.

Enzym Superoxide Dismutase (SOD)

2. Phân loại Enzym Superoxide Dismutase (SOD)

Có ba dạng superoxide dismutase(SOD) ở người. SOD1 nằm trong tế bào chất , SOD2 ở ty thể và SOD3 nằm ở ngoại bào 

SOD1 (Cu,Zn-SOD)

Tên đầy đủ: Copper-Zinc Superoxide Dismutase
Cấu trúc: SOD1 chứa các ion đồng (Cu) và kẽm (Zn) trong cấu trúc của nó.
Vị trí: Chủ yếu tìm thấy trong tế bào chất của tế bào, cũng có mặt trong không gian giữa các ti thể.
Chức năng: Chuyển đổi gốc superoxide thành hydrogen peroxide và oxy. Đây là loại SOD phổ biến nhất và đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do stress oxy hóa, liên quan đến hiện tượng apoptosis , bệnh xơ cứng teo cơ một bên và bệnh Parkinson . 

SOD2 (Mn-SOD)

Tên đầy đủ: Manganese Superoxide Dismutase
Cấu trúc: SOD2 chứa ion mangan (Mn) trong cấu trúc của nó.
Vị trí: Chủ yếu nằm trong ti thể, các bào quan có vai trò quan trọng trong sản xuất năng lượng cho tế bào.
Chức năng: Bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do các gốc tự do sản sinh trong quá trình hô hấp tế bào ở ti thể. Đây là loại SOD quan trọng cho việc duy trì chức năng của ti thể và năng lượng tế bào, liên quan đến bệnh cơ tim vô căn (IDC), lão hóa sớm, bệnh thần kinh vận động lẻ tẻ và ung thư.

SOD3 (EC-SOD)

Tên đầy đủ: Extracellular Superoxide Dismutase
Cấu trúc: SOD3 cũng chứa các ion đồng và kẽm, tương tự như SOD1.
Vị trí: Chủ yếu tìm thấy trong dịch ngoại bào, như huyết tương và dịch kẽ giữa các tế bào.
Chức năng: Bảo vệ các mô ngoại bào khỏi tổn thương do gốc superoxide. Đặc biệt quan trọng trong việc duy trì chức năng của hệ tuần hoàn và hô hấp. Làm tăng khả năng hoạt động chống oxy hóa SOD3 đóng một vai trò quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ.

3. Lịch sử phát hiện Superoxide Dismutase (SOD)

Superoxide Dismutase (SOD) được phát hiện lần đầu tiên bởi các nhà khoa học Irwin Fridovich và Joe M. McCord vào năm 1969. Trước đó, các nhà khoa học đã biết về sự tồn tại của các gốc tự do, nhưng họ chưa hiểu rõ về các cơ chế bảo vệ tế bào chống lại sự tổn hại của các gốc tự do này.

Irwin Fridovich và Joe M. McCord, khi đang làm việc tại Đại học Duke, đã phát hiện ra enzyme SOD trong quá trình nghiên cứu về sự hình thành và giải độc của các gốc tự do trong cơ thể. Họ nhận thấy rằng một số enzyme có khả năng phân giải anion superoxide (O2−), một loại gốc tự do rất phản ứng và gây hại cho tế bào.

Trước phát hiện này, cơ chế giải độc các gốc tự do chưa được hiểu rõ. Khám phá của Irwin Fridovich và Joe M. McCord đã mở ra một lĩnh vực nghiên cứu mới về các chất chống oxy hóa và vai trò của chúng trong bảo vệ tế bào và cơ thể khỏi stress oxy hóa.

4. Cơ chế hoạt động của Superoxide Dismutase (SOD) trong cơ thể?

Superoxide Dismutase (SOD) là một enzyme chống oxy hóa quan trọng trong cơ thể, có vai trò bảo vệ tế bào khỏi các tổn thương do gốc tự do gây ra. Cụ thể, SOD chuyển hóa anion superoxide (O2−), một loại gốc tự do rất hoạt động và gây hại, thành các phân tử ít phản ứng hơn. Dưới đây là mô tả chi tiết về cơ chế hoạt động của SOD:

4.1. Sự Hình Thành Anion Superoxide

• Nguồn gốc: Anion superoxide (O2−) được tạo ra trong quá trình hô hấp tế bào, đặc biệt là trong chuỗi vận chuyển electron ở ty thể. Nó cũng có thể được tạo ra bởi các enzym khác như NADPH oxidase trong quá trình phản ứng miễn dịch.

4.2. Phản Ứng Phân Giải của SOD

• Phản ứng: SOD xúc tác phản ứng phân giải anion superoxide thành oxy phân tử (O2) và hydrogen peroxide (H2O2)  ==> 2O2−+2H+→O2+H2O2

• Cơ chế: Phản ứng này xảy ra trong hai bước. Đầu tiên, SOD oxi hóa anion superoxide thành oxy và nhận một electron, trở thành dạng khử của SOD. Sau đó, SOD dạng khử phản ứng với một anion superoxide khác, chuyển đổi nó thành hydrogen peroxide và trở lại dạng oxi hóa.

4.3. Xử Lý Hydrogen Peroxide

• Enzyme tiếp theo: Hydrogen peroxide (H2O2), mặc dù ít phản ứng hơn anion superoxide, vẫn có thể gây hại cho tế bào nếu tích tụ. Do đó, nó tiếp tục được phân giải bởi các enzyme khác như catalase hoặc glutathione peroxidase thành nước (H2O) và oxy (O2) ==> 2H2O2→2H2O+O2

Quá trình phản ứng Enzym Superoxide Dismutase (SOD)

4.4. Bảo Vệ Tế Bào

• Giảm stress oxy hóa: Bằng cách chuyển đổi anion superoxide thành các phân tử ít gây hại hơn, SOD giúp giảm mức độ stress oxy hóa trong tế bào, bảo vệ các thành phần tế bào như lipid, protein, và DNA khỏi sự oxy hóa và tổn thương.
• Duy trì chức năng tế bào: SOD đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chức năng tế bào bình thường và bảo vệ cơ thể khỏi các bệnh liên quan đến stress oxy hóa.

5. Công dụng và lợi ích của Superoxide Dismutase (SOD) đối với sức khỏe người

5.1. Giảm stress oxy hóa

Khi mức độ chống oxy hóa trong cơ thể thấp hơn so với các gốc tự do, chúng ta phải đối mặt với những mối quan tâm lớn về sức khỏe. Điều này có thể xảy ra do chế độ ăn uống kém, dung nạp quá nhiều độc tố và do lão hóa.
Nghiên cứu cho thấy superoxide dismutase đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống oxy hóa chống lại stress oxy hóa trong cơ thể. Theo Tạp chí Khoa học Sức khỏe Quốc tế, enzyme này có thể được sử dụng như một loại dược phẩm trong điều trị các bệnh khác nhau do stress oxy hóa.

5.2. Giảm viêm

Enzym superoxide dismutase đóng vai trò là chất chống viêm. Nghiên cứu superoxide dismutase cho thấy kết quả đáng khích lệ khi sử dụng như một tác nhân trị liệu ở người trong các tình trạng viêm cấp tính và mãn tính, bao gồm bỏng và vết thương.

Khi đo nồng độ SOD ở bệnh nhân viêm mạn tính, hoạt động của enzyme thấp hơn đáng kể so với người khỏe mạnh. Các nhà nghiên cứu đề xuất các khả năng điều trị mới nhắm vào các con đường chống oxy hóa superoxide dismutase để các phản ứng viêm nhiễm có thể bị hạn chế.

5.3. Làm giảm triệu chứng viêm khớp

Một nghiên cứu trên động vật được thực hiện ở Anh cho thấy việc giảm nồng độ SOD có liên quan đến giai đoạn sớm nhất của viêm xương khớp. Enzyme đã được chứng minh là giảm các triệu chứng viêm sụn xương khớp ở cả người. Các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng lợi ích chống oxy hóa của SOD và vitamin E có vai trò chống viêm trong viêm khớp do thực nghiệm.

5.4.Giúp chống ung thư

Nghiên cứu gần đây cho thấy có mối liên quan đáng kể về biểu hiện superoxide dismutase ngoại bào thấp với giảm tỷ lệ sống sót của bệnh nhân ung thư. Điều này cho thấy mức SOD thấp gây thúc đẩy môi trường tiến triển ung thư.
Một nghiên cứu được công bố trên Free Radical Biology & Medicine chỉ ra rằng mức độ cao của SOD ức chế sự phát triển và di căn của khối u, cho thấy vai trò của nó như là một chất ức chế khối u.

Một nghiên cứu được công bố trên Antoxideants & Redox signaling cho thấy rằng superoxide dismutase dựa trên chế độ ăn uống để phòng ngừa ung thư cung cấp một cơ hội khác để ngăn ngừa ung thư dựa trên chất chống oxy hóa. Theo các nhà nghiên cứu, SOD ức chế không chỉ hoạt động gây ung thư mà còn cả sự chuyển hóa sau đó trong quá trình hình thành khối u sớm.

5.5. Tăng cường sức khỏe làn da

Các loại mỹ phẩm có chứa superoxide dismutase và các sản phẩm chăm sóc cá nhân khác được sử dụng để làm giảm tổn thương gốc tự do cho da và các dấu hiệu lão hóa thấp hơn. Tác dụng chống oxy hóa của SOD giúp tăng cường sức khỏe và vẻ ngoài của làn da của bạn. Và nó thường được sử dụng để ngăn ngừa nếp nhăn, nếp nhăn và đốm đồi mồi.
Superoxide dismutase để chăm sóc da cũng được biết là giúp chữa lành vết thương, làm mờ mô sẹo và bảo vệ da chống lại tia UV.

5.6. Chống lão hóa

SOD giúp giảm thiểu sự lão hóa tế bào bằng cách bảo vệ chúng khỏi các gốc tự do, từ đó giúp duy trì làn da trẻ trung và khỏe mạnh.

5.7. Bảo vệ tế bào

Enzyme này giúp ngăn ngừa tổn thương tế bào bằng cách chuyển đổi các gốc tự do superoxide thành các phân tử ít gây hại hơn như hydro peroxide và oxy.

5.8. Tăng cường hệ miễn dịch

Bằng cách giảm thiểu tác động của gốc tự do, SOD giúp hệ thống miễn dịch hoạt động hiệu quả hơn, bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh tật và vi khuẩn.

5.9. Hỗ trợ điều trị bệnh tim mạch

Việc giảm tổn thương do gốc tự do có thể giúp ngăn ngừa các bệnh tim mạch, bao gồm xơ vữa động mạch và bệnh tim mạch vành.

5.10.   Bảo vệ não bộ

SOD giúp bảo vệ các tế bào thần kinh khỏi tổn thương do stress oxy hóa, có thể giảm nguy cơ mắc các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer và Parkinson.

6. So sánh enzym SOD và các chất chống Oxy hóa thông thường

Đặc điểm	Enzyme Superoxide Dismutase (SOD)	Chất chống oxy hóa thông thường
Cơ chế hoạt động	Chuyển đổi superoxide (O2-) thành hydrogen peroxide (H2O2) và oxy (O2)	Trung hòa các gốc tự do trực tiếp
Mục tiêu chính	Gốc superoxide (O2-)	Nhiều loại gốc tự do, như hydroxyl (OH•), peroxide (ROO•), singlet oxygen (1O2)
Nguồn gốc	Nội sinh, do cơ thể tự sản xuất	Ngoại sinh, từ thực phẩm, bổ sung
Tính đặc hiệu	Đặc hiệu cho gốc superoxide (O2-)	Không đặc hiệu, nhiều loại gốc tự do
Tốc độ phản ứng	Rất cao, xúc tác nhanh	Thấp, phụ thuộc vào chất chống oxy hóa cụ thể
Khả năng tái sử dụng	Có, enzyme không bị tiêu hao trong phản ứng	Không, bị tiêu hao sau khi phản ứng, nhanh chóng bão hòa
Ví dụ cụ thể	SOD1, SOD2, SOD3	Vitamin C, Vitamin E, Glutathione, Polyphenol, Carotenoids
Vị trí hoạt động chính	Tập trung chính vào: Tế bào chất, ty thể, ngoài tế bào	Khắp cơ thể, phụ thuộc vào loại chất chống oxy hóa
Khả năng bảo vệ tế bào	Rất cao, bảo vệ tế bào khỏi tác hại của gốc superoxide	Thấp, đa dạng, bảo vệ tế bào khỏi nhiều loại gốc tự do khác nhau
Khả năng bổ sung	Cơ thể tự sản xuất thông qua tăng cường sản xuất nội sinh bằng Protandim NRF2	Có thể bổ sung qua chế độ ăn uống hoặc thực phẩm chức năng
Tác dụng phụ	Không, do Enzyme nội sinh	Có thể có, tùy thuộc vào loại và liều lượng chất chống oxy hóa

Bảng so sánh giữa Enzyme SOD và các chất chống Oxy hóa thông thường

Hình ảnh so sánh Enzym Superoxide Dismutase(SOD) và chất Oxy hóa thông thường

6. Làm thế nào có thể tăng cường kích hoạt enzym SOD trong cơ thể?

Protandim Nrf2 Synergizer là một sản phẩm bổ sung dinh dưỡng được thiết kế để kích hoạt con đường Nrf2, từ đó tăng cường sản xuất các enzyme chống oxy hóa nội sinh, bao gồm Superoxide Dismutase (SOD). Dưới đây là các ứng dụng cụ thể của SOD trong sản phẩm Protandim Nrf2:

6.1. Kích Hoạt Nrf2 và Tăng Cường Sản Xuất SOD

Protandim Nrf2 chứa các thành phần thảo dược như chiết xuất cây kế sữa, chiết xuất nghệ, chiết xuất trà xanh, chiết xuất Ashwagandha và chiết xuất Bacopa. Những thành phần này cùng với công nghệ bẻ khóa gen sinh học NRF2 Synergizer, có khả năng kích hoạt con đường Nrf2, dẫn đến việc tăng cường sản xuất SOD cùng với các enzyme chống oxy hóa khác như Catalase và Glutathione Peroxidase.

Sản phẩm protandim NRF2

6.2. Công nghệ bẻ khóa gen sinh học NRF2 Synergizer trong Protandim NRF2?

Bước 1: Kích hoạt hệ thống gen NRF2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2)

Sau khi sử dụng Protandim NRF2 có chứa các thành phần thảo dược như chiết xuất cây kế sữa, chiết xuất nghệ, chiết xuất trà xanh, chiết xuất Ashwagandha và chiết xuất Bacopa.(Được gọi là CAS - Catalytic Antioxidant System).

Các (CAS)  sau khi vào trong cơ thể, nó liền sẽ kích hoạt hệ thống gen NRF2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2) (Đây là một protein quan trọng trong cơ thể, nó tham gia vào chống oxy hóa, bảo vệ tế bào khỏi stress oxy hóa và trung hòa các gốc tự do gây hại).

Bước 2: Gen NRF2 tiếp tục kích hoạt hệ thống Enzyme Superoxide dismutase (SOD), Catalase và Glutathione peroxidase.

Khi NRF2 được kích hoạt, NRF2 di chuyển vào nhân tế bào, liên kết và kích hoạt gen chứa "môi trường oxy hóa ứng phó" (ARE - Antioxidant Response Element).

Cụ thể: Trong nhân tế bào, NRF2 gắn kết với ARE trên DNA. Tăng cường kích hoạt các enzyme chống oxy hóa như: superoxide dismutase (SOD), Catalase và Glutathione peroxidase.

Sơ đồ kích hoạt cong đường NRF2 và Enzyme SOD

 

Bước 3: Bảo vệ tế bào, phòng chống stress oxy hóa 

Nhờ vào việc kích hoạt hệ gen Nrf2 và tăng cường sản xuất các Enzyme Superoxide dismutase (SOD), giúp cơ thể có khả năng tăng tự bảo vệ tế bào, chống stress Oxy hóa và chống viêm, trung hòa các gốc tự do, đào thải các độc tố, kim loại nặng ra khỏi cơ thể, ..Từ đó giúp cơ thể phòng và cải thiện hàng trăm căn bệnh mãng tính như:

Lão hóa thần kinh: Bệnh mất ngủ, rối loạn trí nhớ, suy giảm thị lực. Bệnh tim mạch: Suy tim, bệnh mạch vành, tai biến, đột quỵ, cao huyết áp. Bệnh ung thư. Bệnh tiểu đường. Bệnh viêm: viêm xương khớp, viêm gan B&C, viêm đường tiêu hóa và nhiều bệnh viêm khác. Bệnh Parkinson và Alzheimer. Bệnh hô hấp: bao gồm hen suyễn, viêm phế quản và viêm phổi. Tổn thương tế bào gan, bệnh xơ gan. Bệnh về da: Bạch biến, Nám da, tàng nhang, sạm da, đồi mồi, vết chân chim.

®Bài viết chỉ mang tính chất tham khảo. Nếu quý đọc giả thấy hữu ích, hãy chia sẻ cho nhiều người cùng đọc, và đừng quên truy cập VÀO ĐÂY để tìm hiểu thêm những thông tin mới nhất mà chúng tôi cập nhật hằng ngày.