Επίδραση της χορήγησης αλοπουρινόλης στο οξειδωτικό στρες κατά την άσκηση

Abstract

The number of studies demonstrating that exercise induces oxidative stress has been increased over the last three decades. Nevertheless, the role of xanthine oxidase, the main contributor of free radicals during exercise, in oxidative stress and performance has not been elucidated yet. This enzyme has a dual role since it leads to generation of free radicals and production of uric acid, which is considered the most important antioxidant in plasma. In the present study, xanthine oxidase activity was inhibited via administration of the chemical compound allopurinol before aerobic exhaustive swimming in rats. This inhibition resulted in induction of oxidative stress and a marked decrease in physical performance, which can be probably attributed to inhibition of uric acid production and is not related to carbohydrate and lipid metabolism. A concurrent approach in this study involved xanthine oxidase inhibition by physical inhibitors potentially present in diet. Several antioxidant grape extracts were found to inhibit xanthine oxidase activity in vitro. A potent antioxidant grape extract was administrated in rats before the aforementioned exercise protocol to examine if it possesses antioxidant properties in vivo. Although the concentration of the injected extract is commonly used in relative studies it induced oxidative stress in blood and tissues. Exercise performance was not affected by the extract, as it did not inhibit xanthine oxidase activity to the extent that allopurinol did. This study clearly demonstrates that the in vitro antioxidant activity might not apply in an in vivo system. Therefore, the antioxidant activity of a compound seems to be related to its concentration and the system studied. Thus, the administration of antioxidants before exercise might not be probably advisable.

Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες έχει αυξηθεί ο αριθμός των εργασιών στη βιβλιογραφία, που αναφέρουν ότι η άσκηση προκαλεί οξειδωτικό στρες. Ωστόσο, δεν έχει διερευνηθεί ο ρόλος της οξειδάσης της ξανθίνης, του κύριου ενζύμου παραγωγής ελευθέρων ριζών κατά την άσκηση, στο οξειδωτικό στρες και την αθλητική απόδοση. Ο ρόλος της είναι διττός καθώς οδηγεί τόσο στην παραγωγή ελευθέρων ριζών όσο και ουρικού οξέος, του σημαντικότερου αντιοξειδωτικού του πλάσματος. Στην εργασία αυτή, η αναστολή της δραστικότητας του ενζύμου πριν από εξαντλητική αερόβια κολύμβηση με χορήγηση ενός συνθετικού αναστολέα της, της αλοπουρινόλης, σε επίμυες προκάλεσε, όπως και η άσκηση, οξειδωτικό στρες και μεγάλη πτώση στην απόδοση. Η πιθανή αναστολή της παραγωγής του ουρικού οξέος, λοιπόν, είναι υπεύθυνη για τη μειωμένη αντιοξειδωτική άμυνα και την πτώση της απόδοσης, η οποία δε φαίνεται να σχετίζεται με το μεταβολισμό των υδατανθράκων και των λιπιδίων. Μια παράλληλη προσέγγιση αφορούσε στην αναστολή του ενζύμου από αναστολείς φυτικής προέλευσης δυνητικά παρόντες στη διατροφή. Ορισμένα εκχυλίσματα σταφυλιών με αντιοξειδωτικές ιδιότητες ανέστειλαν in vitro τη δραστικότητα της οξειδάσης της ξανθίνης και το ισχυρότερο από αυτά χορηγήθηκε σε επίμυες πριν εφαρμοστεί το ίδιο πρωτόκολο άσκησης για να ελεγχθεί αν η αντιοξειδωτική του δράση ισχύει και in vivo. Αυτό δεν επιβεβαιώθηκε καθώς το εκχύλισμα από καρπούς σταφυλιού της ποικιλίας μπατίκι Τυρνάβου προκάλεσε οξειδωτικό στρες στο αίμα και σε διάφορους ιστούς παρόλο που χορηγήθηκε σε μία μέση συγκέντρωση που χρησιμοποιείται σε ανάλογες μελέτες. Η απόδοση, όμως δεν επηρεάστηκε από το εκχύλισμα καθώς η οξειδάση της ξανθίνης δεν ανεστάλη στο βαθμό, που την ανέστειλε η αλοπουρινόλη. Η διατριβή αυτή καθιστά σαφές ότι αν ένα εκχύλισμα έχει αντιοξειδωτική δράση in vitro δε σημαίνει ότι αυτό ισχύει και σε ένα in vivo σύστημα. Συμπερασματικά, η δράση ενός αντιοξειδωτικού φαίνεται να εξαρτάται άμεσα από τη συγκέντρωσή του και το σύστημα, στο οποίο μελετάται ενώ η χορήγηση αντιοξειδωτικών πριν την άσκηση πιθανώς να μην έχει τις αναμενόμενες θετικές επιδράσεις.