تفاعل الإجهاد الأكسيدي والاختزالي والعناصر الغذائية الدقيقة في النمط السريري للفصام لدى الأشخاص النيجيريين
Redox-oxidative stress and micronutrients interplay in the clinical phenotype of schizophrenia in Nigerian subjects

شارك:
المجلة: Exploration of neuroscience، المجلد: 5
DOI: https://doi.org/10.37349/en.2026.1006134
تاريخ النشر: 2026-04-27
المؤلف: Tolutope Adebimpe Oso وآخرون
الموضوع الرئيسي: التربتوفان واضطرابات الدماغ

نظرة عامة

تستكشف هذه الدراسة دور عدم التنظيم الأكسدي في الفصام، مع التركيز على العلاقة بين علامات الإجهاد التأكسدي والأعراض السريرية لدى الأفراد النيجيريين الذين لم يتلقوا العلاج. تم تقييم 220 مشاركًا، بما في ذلك 120 مصابًا بالفصام و100 من الأصحاء، باستخدام مقياس الأعراض الإيجابية والسلبية (PANSS). شملت التقييمات البيوكيميائية الرئيسية أكسدة الدهون (المقاسة كمالونديالديهايد، MDA)، ومضادات الأكسدة الإنزيمية (ديسموتاز السوبر أكسيد، SOD؛ الكاتالاز، CAT)، ومضادات الأكسدة غير الإنزيمية (الجلوتاثيون، GSH)، والسعة الإجمالية لمضادات الأكسدة (TAC)، ومستويات المغذيات الدقيقة (الزنك، السيلينيوم، الفيتامينات C وE).

كشفت النتائج عن اختلافات كبيرة بين مجموعة الفصام والمجموعة الضابطة، مع زيادة في نشاط مضادات الأكسدة الإنزيمية (SOD وCAT) وانخفاض في مستويات مضادات الأكسدة غير الإنزيمية (GSH، الزنك، السيلينيوم، وفيتامين C) لدى الأفراد المصابين بالفصام. ومن الجدير بالذكر أن مستويات GSH أظهرت ارتباطًا سلبيًا مع الأعراض الإيجابية (r = -0.285، p = 0.013)، بينما ارتبطت SOD وCAT إيجابيًا مع MDA. تستنتج الدراسة أن عدم التوازن الأكسدي، الذي يتميز بزيادة أكسدة الدهون وتغيرات في ملفات مضادات الأكسدة، قد يساهم في المظاهر السريرية للفصام. تؤكد هذه النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف الإمكانات العلاجية لاستهداف الإجهاد التأكسدي في إدارة الفصام.

مقدمة

تستعرض مقدمة هذه الورقة البحثية الطبيعة متعددة الأوجه للفصام، وهو اضطراب يتميز بالأعراض الإيجابية (الهلاوس، الأوهام)، والأعراض السلبية (قلة الكلام، فقدان المتعة)، والعيوب النفسية العامة (ضعف الذاكرة، خلل في الوظائف التنفيذية). يؤثر الفصام على حوالي 1% من السكان العالميين، وهو سبب رئيسي للإعاقة، خاصة في نيجيريا. تؤكد الورقة على تعقيد علم الأعصاب للاضطراب، مع تسليط الضوء على التركيز التاريخي على التغيرات في نظام الدوبامين بينما تدعو لاستكشاف عمليات بيولوجية أخرى، وخاصة الإجهاد الأكسدي ومضادات الأكسدة من المغذيات الدقيقة.

يقترح المؤلفون أن عدم التنظيم الأكسدي، الناتج عن عدم التوازن بين الضرر التأكسدي وآليات الدفاع المضادة للأكسدة، يلعب دورًا كبيرًا في الفيزيولوجيا المرضية للفصام. يناقشون كيف يمكن أن يؤدي الإجهاد التأكسدي إلى تلف عصبي، والتهاب، واضطرابات في أنظمة الناقلات العصبية، وخاصة الغلوتامات، التي تعتبر ضرورية لوظيفة الإدراك. علاوة على ذلك، تفترض المقدمة أن نقص التغذية قد يزيد من تفاقم هذه العمليات، مما يربط جودة النظام الغذائي بشدة الأعراض وتقدم المرض. تهدف الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين النشاط الأكسدي، وأكسدة الدهون، ومستويات المغذيات الدقيقة المضادة للأكسدة لدى الأفراد المصابين بالفصام، مع فرضية أن هذه العلامات البيوكيميائية ستتوافق مع شدة مجالات الأعراض المختلفة.

الطرق

تستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. توضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، أو أدوات، أو تقنيات كانت ضرورية للبحث. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات وتحليلها. هذا القسم ضروري لضمان إمكانية إعادة إنتاج البحث وشفافيته، مما يسمح للباحثين الآخرين بتكرار الدراسة أو البناء على نتائجها.

بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول الطرق الإحصائية المطبقة لتحليل البيانات، مما يضمن أن النتائج قوية وموثوقة. تعتبر وضوح ودقة الطرق الموصوفة ضرورية للتحقق من استنتاجات الدراسة ولتقييم المجتمع العلمي الأوسع لأهمية النتائج.

النتائج

تشير النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في مستويات مضادات الأكسدة بين الأفراد المصابين بالفصام والأصحاء. كانت متوسط الدرجات للأعراض الإيجابية والسلبية والاضطراب النفسي العام 19.76 ± 7.1، 20.14 ± 7.7، و35.54 ± 12.1، على التوالي. ومن الجدير بالذكر أن مضادات الأكسدة الإنزيمية مثل ديسموتاز السوبر أكسيد (SOD) والكاتالاز (CAT) كانت مرتفعة لدى مرضى الفصام (SOD: 19.58 ± 0.80 U/L مقابل 10.12 ± 0.45 U/L؛ CAT: 41.73 ± 1.81 U/L مقابل 21.33 ± 0.98 U/L؛ p < 0.05)، بينما كانت مضادات الأكسدة غير الإنزيمية، بما في ذلك الجلوتاثيون (GSH)، الزنك، السيلينيوم، وفيتامين C، منخفضة بشكل كبير (GSH: 14.5 ± 0.28 µmol/L مقابل 15.9 ± 1.59 µmol/L؛ p < 0.05). كان مالونديالديهايد (MDA)، وهو علامة على أكسدة الدهون، أعلى بشكل ملحوظ لدى مرضى الفصام (2.32 ± 0.19 µmol/L مقابل 1.17 ± 0.10 µmol/L؛ p < 0.05). كشفت تحليل الانحدار اللوجستي أن زيادة مستويات MDA كانت مرتبطة بزيادة احتمالات الإصابة بالفصام (نسبة الأرجحية [OR] = 2.017)، بينما كانت الانخفاضات في GSH، والسعة الإجمالية لمضادات الأكسدة (TAC)، والزنك، والسيلينيوم، وفيتامين C مرتبطة أيضًا بزيادة احتمالات الإصابة بالاضطراب. أشارت تحليلات الارتباط إلى وجود علاقة سلبية بين مستويات GSH والأعراض الإيجابية للفصام (r = -0.285، p = 0.013)، بينما لم يتم العثور على ارتباطات كبيرة لبقية مضادات الأكسدة ومجالات الأعراض. تشير هذه النتائج إلى تفاعل معقد بين الإجهاد التأكسدي والفيزيولوجيا المرضية للفصام، مما يبرز علامات بيولوجية محتملة للحالة.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة في هذه الورقة البحثية الضوء على النتائج من دراسة حالة-ضابطة تبحث في الإجهاد التأكسدي ومستويات مضادات الأكسدة لدى الأفراد الذين لم يتلقوا العلاج مقارنة بالأصحاء. شملت الدراسة 220 مشاركًا، بما في ذلك 120 مصابًا بالفصام و100 ضابط، تم مطابقتهم من حيث العمر والجنس. تشير النتائج الرئيسية إلى زيادة أكسدة الدهون، كما يتضح من زيادة مستويات مالونديالديهايد (MDA) في المصل، مما يشير إلى عدم التوازن الأكسدي في الفصام. قد يساهم هذا الإجهاد التأكسدي في عدم استقرار الخلايا العصبية واضطراب الناقلات العصبية، مما يتماشى مع الأدبيات السابقة حول الفيزيولوجيا المرضية للاضطراب.

بالإضافة إلى ذلك، لاحظت الدراسة زيادة في نشاط إنزيمات مضادات الأكسدة مثل ديسموتاز السوبر أكسيد (SOD) والكاتالاز (CAT)، والتي قد تعكس استجابة تعويضية للإجهاد التأكسدي المتزايد. ومع ذلك، كانت مستويات مضادات الأكسدة غير الإنزيمية، بما في ذلك فيتامين C والزنك، أقل لدى مرضى الفصام، دون وجود ارتباط كبير بشدة الأعراض. ومن الجدير بالذكر أنه تم العثور على ارتباط عكسي معتدل بين مستويات الجلوتاثيون (GSH) والأعراض الإيجابية، مما يشير إلى أن عدم تنظيم GSH قد يلعب دورًا في الأعراض. بشكل عام، تؤكد النتائج على تعقيد تفاعلات الإجهاد التأكسدي في الفصام وتقترح أن عدم التنظيم الأكسدي قد يكون ذا صلة خاصة في الحالات المبكرة أو غير المعالجة، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في التدخلات العلاجية المحتملة التي تستهدف مسارات الإجهاد التأكسدي.

القيود

تقدم الدراسة عدة قيود يجب الاعتراف بها عند تفسير نتائجها. أولاً، لم يتم تقييم المدخول الغذائي باستخدام طرق موثوقة، مثل استبيانات تكرار الطعام أو استرجاع النظام الغذائي لمدة 24 ساعة، مما يحد من القدرة على تحديد ما إذا كانت مستويات المغذيات الدقيقة في المصل منخفضة بسبب انخفاض المدخول الغذائي، أو تغير الامتصاص، أو زيادة الاستخدام التأكسدي، أو مزيج من هذه العوامل. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم تسجيل حالة التدخين بشكل منهجي، وهو أمر مهم نظرًا لارتفاع انتشار التدخين بين الأفراد المصابين بالفصام وتأثيراته المعروفة على الإجهاد التأكسدي ومستويات مضادات الأكسدة. لم يتم قياس متغيرات أخرى محتملة قد تؤثر على النتائج، بما في ذلك الأنماط الغذائية، والنشاط البدني، والحالة الاجتماعية والاقتصادية، ومؤشر كتلة الجسم، والتعرضات البيئية، بشكل شامل، مما قد يؤدي إلى إدخال تداخل متبقي.

علاوة على ذلك، يحد تصميم الدراسة القائم على الحالة-الضابطة من الاستنتاجات السببية، مما يعني أن الارتباطات الملاحظة بين عدم التوازن الأكسدي وتغيرات المغذيات الدقيقة لا يمكن أن تشير بشكل قاطع إلى الاتجاه أو الزمن. علاوة على ذلك، لم يتم معالجة بعض الاعتبارات الإحصائية بدقة، مثل عدم وجود اختبارات رسمية للانتظام قبل تطبيق التحليلات المعلمية وغياب تشخيصات التعدد الخطي بين المتغيرات التنبؤية. قد تؤثر هذه القضايا على استقرار النتائج وقابليتها للتفسير. وبالتالي، بينما تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول العلاقة بين الإجهاد التأكسدي والمغذيات الدقيقة في الفصام، يجب تفسيرها بحذر في ضوء هذه القيود المنهجية والتحليلية.

Journal: Exploration of neuroscience, Volume: 5
DOI: https://doi.org/10.37349/en.2026.1006134
Publication Date: 2026-04-27
Author(s): Tolutope Adebimpe Oso et al.
Primary Topic: Tryptophan and brain disorders

Overview

This study investigates the role of redox-oxidative dysregulation in schizophrenia, focusing on the relationship between oxidative stress markers and clinical symptoms in drug-naïve Nigerian individuals. A total of 220 participants, including 120 with schizophrenia and 100 healthy controls, were evaluated using the Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS). Key biochemical assessments included lipid peroxidation (measured as malondialdehyde, MDA), enzymatic antioxidants (superoxide dismutase, SOD; catalase, CAT), non-enzymatic antioxidants (glutathione, GSH), total antioxidant capacity (TAC), and micronutrient levels (zinc, selenium, vitamins C and E).

The results revealed significant differences between the schizophrenia group and controls, with increased enzymatic antioxidant activity (SOD and CAT) and decreased levels of non-enzymatic antioxidants (GSH, zinc, selenium, and vitamin C) in individuals with schizophrenia. Notably, GSH levels exhibited a negative correlation with positive symptoms (r = -0.285, p = 0.013), while SOD and CAT correlated positively with MDA. The study concludes that redox imbalance, characterized by elevated lipid peroxidation and altered antioxidant profiles, may contribute to the clinical manifestations of schizophrenia. These findings underscore the need for further research to explore the therapeutic potential of targeting oxidative stress in schizophrenia management.

Introduction

The introduction of this research paper outlines the multifaceted nature of schizophrenia, a disorder characterized by positive symptoms (hallucinations, delusions), negative symptoms (alogia, anhedonia), and general psychopathological impairments (poor memory, executive dysfunction). Affecting approximately 1% of the global population, schizophrenia is a leading cause of disability, particularly in Nigeria. The paper emphasizes the complexity of the disorder’s neurobiology, highlighting the historical focus on dopamine system alterations while advocating for the exploration of other biological processes, particularly redox-oxidative stress and micronutrient antioxidants.

The authors propose that redox dysregulation, resulting from an imbalance between oxidative damage and antioxidant defense mechanisms, plays a significant role in the pathophysiology of schizophrenia. They discuss how oxidative stress can lead to neuronal damage, inflammation, and disruptions in neurotransmitter systems, particularly glutamate, which is crucial for cognitive function. Furthermore, the introduction posits that nutritional deficiencies may exacerbate these processes, linking dietary quality to symptom severity and disease progression. The study aims to investigate the relationship between redox activity, lipid peroxidation, and antioxidant micronutrient levels in individuals with schizophrenia, hypothesizing that these biochemical markers will correlate with the severity of various symptom domains.

Methods

The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, instruments, or technologies that were integral to the research. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the protocols followed for data collection and analysis. This section is crucial for ensuring reproducibility and transparency in the research process, allowing other researchers to replicate the study or build upon its findings.

Additionally, the section may include information on the statistical methods applied to analyze the data, ensuring that the results are robust and reliable. The clarity and precision of the methods described are essential for validating the study’s conclusions and for the broader scientific community to assess the significance of the findings.

Results

The results indicate significant differences in antioxidant levels between individuals with schizophrenia and healthy controls. The mean scores for Positive, Negative, and General Psychopathology were 19.76 ± 7.1, 20.14 ± 7.7, and 35.54 ± 12.1, respectively. Notably, enzymatic antioxidants such as superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) were elevated in schizophrenia patients (SOD: 19.58 ± 0.80 U/L vs. 10.12 ± 0.45 U/L; CAT: 41.73 ± 1.81 U/L vs. 21.33 ± 0.98 U/L; p < 0.05), while non-enzymatic antioxidants, including glutathione (GSH), zinc, selenium, and vitamin C, were significantly reduced (GSH: 14.5 ± 0.28 µmol/L vs. 15.9 ± 1.59 µmol/L; p < 0.05). Malondialdehyde (MDA), a marker of lipid peroxidation, was notably higher in schizophrenia patients (2.32 ± 0.19 µmol/L vs. 1.17 ± 0.10 µmol/L; p < 0.05). Logistic regression analysis revealed that increased MDA levels were associated with higher odds of schizophrenia (odds ratio [OR] = 2.017), while reductions in GSH, total antioxidant capacity (TAC), zinc, selenium, and vitamin C were also linked to increased odds of the disorder. Correlation analyses indicated a negative relationship between GSH levels and positive symptoms of schizophrenia (r = -0.285, p = 0.013), while no significant correlations were found for other antioxidants and symptom domains. These findings suggest a complex interplay between oxidative stress and the pathophysiology of schizophrenia, highlighting potential biomarkers for the condition.

Discussion

The discussion section of this research paper highlights the findings from a case-control study investigating oxidative stress and antioxidant levels in drug-naïve individuals with schizophrenia compared to healthy controls. The study involved 220 participants, including 120 with schizophrenia and 100 controls, matched for age and gender. Key findings indicate elevated lipid peroxidation, as evidenced by increased serum malondialdehyde (MDA) levels, suggesting oxidative imbalance in schizophrenia. This oxidative stress may contribute to neuronal instability and neurotransmitter dysregulation, aligning with previous literature on the disorder’s pathophysiology.

Additionally, the study observed increased activities of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), which may reflect a compensatory response to heightened oxidative stress. However, levels of non-enzymatic antioxidants, including vitamin C and zinc, were lower in schizophrenia patients, with no significant correlation to symptom severity. Notably, a modest inverse correlation was found between glutathione (GSH) levels and positive symptoms, indicating that GSH dysregulation may play a role in symptomatology. Overall, the findings underscore the complexity of oxidative stress interactions in schizophrenia and suggest that redox dysregulation may be particularly relevant in early or untreated cases, warranting further investigation into potential therapeutic interventions targeting oxidative stress pathways.

Limitations

The study presents several limitations that must be acknowledged when interpreting its findings. Firstly, dietary intake was not assessed using validated methods, such as food frequency questionnaires or 24-hour dietary recalls, which limits the ability to determine whether reduced serum micronutrient levels are due to low dietary intake, altered absorption, increased oxidative utilization, or a combination of these factors. Additionally, smoking status was not systematically recorded, which is significant given the higher prevalence of smoking among individuals with schizophrenia and its known effects on oxidative stress and antioxidant levels. Other potential confounding variables, including dietary patterns, physical activity, socioeconomic status, body mass index, and environmental exposures, were also not comprehensively measured, potentially introducing residual confounding.

Moreover, the study’s cross-sectional case-control design restricts causal inferences, meaning that the observed associations between redox imbalance and micronutrient alterations cannot definitively indicate directionality or temporality. Furthermore, certain statistical considerations were not rigorously addressed, such as the lack of formal tests for normality prior to applying parametric analyses and the absence of multicollinearity diagnostics among predictor variables. These issues may affect the stability and interpretability of the results. Consequently, while the findings contribute valuable insights into the relationship between redox-oxidative stress and micronutrients in schizophrenia, they should be interpreted cautiously in light of these methodological and analytical limitations.