Kui inimesed mõtlevad hapnikust tavaliselt kui millestki, mis on eluks vajalik, siis tegelikult on hapnik ka mürgine gaas, kuna see reageerib hõlpsasti mitmesuguste ainetega. Richard Meitern uuris oma doktoritöös, kas mõningate praegu kasutatavate vahenditega on üldse võimalik õigesti oksüdatiivset stressi mõõta. Mis muutuks aga maailmas, kui inimkond oskaks oksüdatiivset stressi täpselt mõõta?

Meitern ütles, et ta uuris midagi, mille täpne mõõtmine on tegelikult väga raske, ning tema doktoritöö eesmärk oli hinnata, kas nendest mõõdikutest, mida teaduses on seni kasutatud, üldse piisab. Oksüdatiivne stress on olukord organismis, kus on häiritud kehasisene reaktiivsete hapnikuosakeste ja antioksüdantide omavaheline tasakaal. Kestev sügav oksüdatiivne stress võib põhjustada või süvendada mitmesuguseid haigusi nagu vähk, suhkrutõbi, närvisüsteemi kahjustavad haigused jne.

Meitern uuris, kas mõõdikud, mida kasutatakse vabalt looduses elavate lindude uurimisel, on pädevad ja mõistlikud. «Ühtlasi üritasin nende samade mõõdikute abil selgitada välja, missugused elus ettetulevad sündmused võiksid kehale põhjustada oksüdatiivset stressi ehk hapnikukahjustust,» kirjeldas ta.

Arvatakse, et oksüdatiivne stress võib tekkida olukordades, kus organism pingutab ehk lihastel on tavalisest suurem koormus ning selle tõttu suureneb ka hapnikutarbimine. «Teisalt näiteks siis, kui immuunsüsteem võitleb mingisuguse haigustekitajaga ning siis võib keha haigusega võideldes kahjustada iseennast nendesamade reaktiivsete hapnikuosakeste kaudu.»

Seesuguseid igapäevaste tegevustega seotud kahjustusi püütaksegi oksüdatiivse stressi mõõtmisega tuvastada. Meiterni sõnul on elamine tegevus, mis kulutab organismi, kuid organism võitleb pidevalt selle vastu – toimub pidev kudede uuendamine. «Ja tegelikult on võimalik, et need kahjustused, mis tekivad näiteks hapnikuga reageerides, ei olegi olulised tuleviku määramises ehk selles, milliseks kujuneb edasine elu.»

On võimalik, et tavaolukorras ei põhjusta oksüdatiivne stress vaevusi. Samas võib see jällegi mängida tähtsat rolli, kui tegemist on mõne kindla haigusega, kus reaktiivsete osakeste hulk kasvab hüppeliselt mingi geenirikke tõttu.

«Seega ongi üks võimalus, et oksüdatiivne stress on kahjulik. Minu töö viitab aga pigem sellele, et on ka teine võimalus, mille järgi oksüdatiivne stress ei omagi nii suurt rolli, kui seni on arvatud. Hapnik on siin maailmas olnud juba väga kaua aega ning organismid on hapnikuhingamise negatiivsete efektidega toime tulemiseks kohanenud.» Seega, kahjustused on küll olemas, kuid tavapärastes tingimustes saab organism nende parandamisega hakkama.

Mõõdik pole täpne

Meitern keskendus ühes oma töö aluseks olevas artiklis laialt kasutatava meetodi, oksüdatiivseid kahjustusi hindava d-ROMs testi valideerimisele. «Seda mõõdikut on ka varem kritiseeritud, kuid viimasel ajal on seda hakatud palju kasutama ökoloogilistes uurimustes ja lindudel. Meie üritasime välja selgitada, kui mõistlik on seda mõõdikut kasutada ja kui palju segavad tulemusi muud organismis olevad ained.» Selguski, et tulemusi võivad mõjutada ka väga paljud teised tegurid ning praegu ei ole kuidagi võimalik kindlaks teha erinevate faktorite osakaalu mõõtmistulemustes.

d-ROMs testi katsetamiseks püüti talve alguses rohevinte ning laboris võeti neilt vereproov. Selleks, et kaasata rohkem liike, kasutati veel ka kana ja inimese verd. «Teadsime, et see test peab mõõtma Fentoni-reaktsiooni, ja teadsime, et veres on aineid, mis võivad seda mõjutada.» Nii proovitigi, kuidas erinevad veres esinevad ained mõjutavad mõõtmistulemusi.

Meitern selgitas, et mõõdikud, mis näitavad immuunsüsteemi aktiveeritust kipuvad korreleeruma d-ROMs testi tulemusega. «Üritasime katse tingimusi muuta, et saada täpsemalt aru, kas on võimalik mõõta ainult oksüdatiivseid kahjustusi.» Vereseerumile lisati eri aineid, muudeti katsekeskkonnas olevat temperatuuri jne, kuid leiti, et usaldusväärselt ei ole siiski võimalik d-ROMs testiga oksüdatiivseid kahjustusi mõõta. «Testi tulemusi mõjutavad liiga paljud tegurid,» ütles Meitern.

Keemilisel stressil suur mõju

Teise katse käigus kutsuti väikesel osal lindudel ka keemiliselt esile oksüdatiivne stress, st neile manustati vastavat oksüdatiivset stressi põhjustavat ainet. «Sageli on väga raske aru saada, kas mingisugune olukord põhjustab hapnikukahjustusi või mitte. Seega kutsusime teadlikult parakaadiga esile oksüdatiivse stressi.» Seejärel üritati mõõta, mil määral peegeldub lindudel esile kutsutud oksüdatiivne stress vastavates mõõdikutes.

Meiterni sõnul jälgis ta pidevalt, kuidas seesugune olukord lindudele mõjus. Kui oksüdatiivse stressi tase oli nõrk, ei reageerinud sellele ükski mõõdik. «Väga raskekujulise oksüdatiivse stressi puhul halvenes aga lindude tervis oluliselt – nende kehamass langes märgatavalt. Nägime, et tekkisid ka DNA-kahjustused.» Katse lõpetati, kui kehamassi langus oli väga suur.

Peale selle prooviti veel, kas lindude hirmutamisel võiksid mõõdikud kuidagi teisiti käituda. «Leidsime, et pigem ei toimu just nende mõõdikute tasemetes mingisugust selget muutust. On võimalik, et need mõõdikud, mida kasutatakse, on sobimatud või ebapiisavad.» Meitern lisas, et miljonite aastate jooksul väljakujunenud süsteem, mis hoiab hapniku kahjustusi kontrolli all, on lihtsalt liiga keeruline, et sellest täielikku pilti saada.

Oksüdatiivne stress kui vahelüli

Kui organismil on mingisugune hulk vahendeid, siis tuleb tal need kusagile paigutada. «Näiteks loomad tegelevad toitumise ja kudede uuendamisega, saavad järglasi jne – need ressursid paigutatakse kusagile. Samas on veel hulga kulukohti, mida silmaga ei näe, näiteks immuunsüsteemist põhjustatud kulud.»

Kui organism võitleb mingisuguse haigustekitajaga, tekivad selle tõttu ka energiakulud. «On arvatud, et oksüdatiivsed kahjustused ja stress vahendavad nende kulude ühele või teisele poole viimist. Kui inimene võitleb haigustekitajaga, tekib palju reaktiivseid osakesi, mis kahjustavad keha.» Seetõttu peab organism panustama keha parandamisse ja teiste tegevuste jaoks jääb alles vähem energiat. «Meie mõte ongi leida, kuidas need erinevad elulised olukorrad ja juhtumid, millega organism tegeleb, suhtuvad teineteisesse ja mõjutavad üksteist. On arvatud, et oksüdatiivne stress on selles mingisugune vahelüli.»

Praegu ei ole täiuslikku mõõdikut oksüdatiivse stressi mõõtmiseks olemas. Kui see aga olemas oleks, saaksime võib-olla paremini aru sellest, kuidas organism otsustab energiat eri ressursside vahel jaotada ning kas oksüdatiivne stress on neis protsessides üldse olulisel kohal. «Kui stressi oleks võimalik usaldusväärselt mõõta, saaksime teada, kuidas olukorda parandada – kuidas teha nii, et reaktiivsete osakeste teke oleks kontrolli all. Nii saaksime võib-olla rohkem energiat, oskaksime neid kahjustusi paremini kontrolli all hoida ja saaksime võib-olla pikema eluea.»

Meiterni sõnul räägitakse nüüdisajal palju sellest, et inimestel tuleb süüa erinevaid antioksüdante. «Kahjuks on see aga üks kohutavalt suur tööstus, mille kasu ei ole tegelikult kliiniliselt tõestatud. Kui vaadata näiteks maailma tervishoiuorganisatsiooni soovitusi, siis nende nimekirjast antioksüdante ei leia, sest ei ole selge, kas neist on mingit kasu.»

On teada, et inimesed otsivad alatasa imeravimit, kuidas kauem elada ja paremini hakkama saada, kuid Meitern arvab, et tegelikult ei olegi seda üht võtit olemas, mis kõik uksed avaks. «Ka oksüdatiivse stressiga on nii, et seda peetakse oluliseks, aga tegelikult me veel ei tea, kui tähtis see on, ja selle mõõtmine on samuti raskendatud. Kui suudaksime aru saada, kas oksüdatiivne stress on oluline igapäevaelu osa, saaksime ka aru, kas inimeste elu oleks võimalik seda manipuleerides paremaks muuta.»