نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌ اکسیدانت‌ها و نقش آنها در دستگاه تناسلی مردان

به سبب کمبود آنزیم‌های سیتوپلاسمی،‌‌ اسپرم‌ها قادر به ترمیم آسیب‌های ناشی از استرس اکسیداتیو نمی‌باشند. مطالعات نشان داده‌اند که آنتی‌اکسیدانت‌ها دارای اثرات گسترده‌ای‌ در آندرولوژی می‌باشند و قادرند از اسپرم‌ها در برابر ناهنجاری‌های ناشی از گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) محافظت نمایند. این ترکیبات همچنین موجب مهار ROS تولید شده توسط لکوسیت‌ها و بهبود کیفیت مایع منی شده و از قطعه قطعه شدن DNA و بلوغ نابهنگام اسپرم‌ها جلوگیری می‌کنند. سه سیستم آنتی‌اکسیدانتی متفاوت وابسته به هم که نقش کلیدی در کاهش استرس‌اکسیداتیو در جنس نر ایفا می‌کنند عبارتند از: آنتی‌اکسیدان‌های رژیم غذایی‌،‌‌ آنتی‌اکسیدان‌های آندوژن و پروتئین‌های شلاته کننده ‌یون‌های فلزی.

آنتی‌اکسیدانت‌­های موجود در پلاسمای منی و اسپرم در گروه آنتی‌اکسیدانت­‌های آندوژن قرار می‌گیرند. پلاسمای منی دارای سه ­آنتی‌اکسیدان آنزیمی ‌اصلی سوپراکسیددیسموتاز (SOD)،‌‌ کاتالاز و گلوتاتیون پراکسیداز/گلوتاتیون ردوکتاز (GPX/GRD) در کنار طیف وسیعی از آنتی اکسیدانت­‌های غیرآنزیمی ‌مانند آسکوربات‌،‌‌ اورات‌،‌‌ ویتامینE‌،‌‌ ویتامین A‌،‌‌ پیروات،‌‌ گلوتاتیون‌،‌‌ آلبومین،‌‌ یوبی کوئیتول(Ubiquitol)‌،‌‌ تائورین (Taurine)، هایپوتائورین و سلنیوم می­باشد. اسپرم­ها علاوه بر SOD که عمده­ترین آنتی‌اکسیدانت موجود در آنها را تشکیل می­‌دهد،‌‌ دارای آنتی‌ اکسیدانت­‌های آنزیمی‌ اولیه نیز می‌­باشند. آنتی‌اکسیدان‌های رژیم غذایی غالباً به شکل ویتامین C‌،‌‌ ویتامین E، بتاکاروتن­ها،‌‌ کاروتنوئیدها و فلاونوئیدها می­‌باشند. پروتئین‌های شلاته کننده‌ یون­های فلزی نظیر آلبومین،‌‌ سرولوپلاسمین‌،‌‌ متالوتیونئین (Metallothionein)‌،‌‌ ترانسفرین‌،‌‌ فریتین و میوگلوبولین،‌‌ به واسطه غیرفعال کردن انتقال یون­های فلزی که تولید رادیکال‌های آزاد را کاتالیز می‌­کنند‌،‌‌ عمل می­‌کنند. این ترکیبات همچنین پراکسیداسیون لیپیدی غشاء پلاسمایی اسپرم را کنترل می‌کنند و موجب حفظ یکپارچگی آن می‌­گردند. بررسی­‌های آزمایشگاهی صورت گرفته نیز نقش آنتی ­اکسیدانت­‌ها را در کاهش تولید ROS توسط اسپرم و بهبود توانایی تکاملی جنین مورد تأیید قرار داده است. در همین راستا،‌‌ گزارشات دیگری نیز بر نقش آنتی‌اکسیدانت­‌ها در کاهش آسیب DNA  و آپوپتوز در اسپرم­‌ها و نیز افزایش میزان بارداری و لانه‌گزینی بالینی صحه­ گذارده­‌اند.

 

منابع:

Walczak–Jedrzejowska, R., Wolski, J. K., & Slowikowska–Hilczer, J. (2013). The role of oxidative stress and antioxidants in male fertility. Central European journal of urology66(1), 60.

Agarwal, A., Tadros, H., Panicker, A., & Tvrdá, E. (2016). Role of oxidants and antioxidants in male reproduction. Oxidative Stress and Antioxidant Protection: The Science of Free Radical Biology and Disease, 221-252.

Wroblewski, N., Schill, W. B., & Henkel, R. (2003). Metal chelators change the human sperm motility pattern. Fertility and sterility79, 1584-1589.

Greco, E., Iacobelli, M., Rienzi, L., Ubaldi, F., Ferrero, S., & Tesarik, J. (2005). Reduction of the incidence of sperm DNA fragmentation by oral antioxidant treatment. Journal of andrology26(3), 349-353.

Agarwal, A., Nallella, K. P., Allamaneni, S. S., & Said, T. M. (2004). Role of antioxidants in treatment of male infertility: an overview of the literature. Reproductive biomedicine online8(6), 616-627.

Sies, H. (1993). Strategies of antioxidant defense. The FEBS Journal215(2), 213-219.

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

مصرف نمک یا سلامتی؟!

سدیم یک ماده مغذی ضروری است و از طریق طعم نمکی اشتها آور است. با این حال، مصرف زیاد سدیم به اثرات منفی سلامتی مانند فشار خون بالا، بیماری‌های قلبی عروقی و سکته مغزی مرتبط است. در کشورهای صنعتی، حدود 75 درصد سدیم در رژیم غذایی از غذاهای تولید شده و غذاهایی که از خانه خارج می‌شوند، می‌آید. با این وجود، کاهش سدیم در غذاهای فرآوری شده با توجه به قابلیت‌های خاص سدیم از لحاظ طعم و طعم غذای مرتبط با غذا (به عنوان مثال، افزایش نمکی، کاهش تلخ، افزایش شیرینی و سایر طعم های مشابه) به چالش کشید. در بررسی‌های اخیر پزشکی، نقش حسی سدیم در غذا، عوامل تعیین‌کننده طعم نمکی و انواع استراتژی‌هایی مانند جایگزین‌های سدیم (به عنوان مثال، نمک های پتاسیم) و کاهش تدریجی سدیم، برای کاهش سدیم در غذاهای فرآوری شده با حفظ سلیقه، بحث می‌شود.

کلرید سدیم (NaCl)  محرک پیش‌نمونه‌ای برای طعم شور است. سدیم باعث افزایش ویژگی‌های حساسیتی غذاها می شود، با افزایش شوری، کاهش تلخی و افزایش شیرینی و دیگر اثرات طعم مطابقت دارد. فاکتورهایی که میل فرد و پذیرش غذاهای شور را مشخص می‌کنند، درک شده اند، اما عوامل محیطی مانند سطح سدیم در غذاها و رژیم غذایی عادی نقش مهمی دارند. در حالی‌که سدیم برای عملکرد طبیعی انسان ضروری است، مصرف بیش از حد سدیم همراه با افزایش فشار خون است که علت اصلی بیماری های قلبی-عروقی است. برآورد شده است که 62 درصد سکته مغزی و 49 درصد بیماری قلبی عروقی ناشی از فشار خون بالا است. مصرف بیش از حد سدیم همراه با بسیاری از دیگر اثرات منفی سلامت، از جمله سرطان معده، کاهش تراکم استخوان  و احتمالا چاقی همراه است.

یک گزارش از Asaria و همکاران محاسبه شده است که یک کاهش 15 درصدی در مصرف سدیم جمعیت می تواند از 8.5 میلیون مرگ و میر ناشی از قلب و عروق در سراسر جهان بیش از 10 سال جلوگیری کند.  تجزیه و تحلیل فرایند تهیه شده توسط سازمان جهانی بهداشت نتیجه می‌گیرد که شواهد قوی برای تأثیر هزینه‌های راهبرد کاهش ملی سدیم وجود دارد؛ به عنوان مثال، بیماری‌های قلبی عروقی از گران‌ترین مشکلات بهداشت هستند که 11 درصد کل هزینه‌های بهداشتی در سراسر جهان را تشکیل می‌دهند. انتظار می‌رود میانگین استراتژی کاهش سدیم فقط 0.3٪ هزینه های جاری در برنامه کنترل فشار خون در مقایسه با سایر هزینه های مرتبط با قلب و عروق در سرتاسر دنیا باشد. کاهش مصرف سدیم برای افراد مبتلا به فشارخون بالا و فشار خون مفید است، گرچه افراد مبتلا به فشار خون بالا به میزان بیشتری تحت تاثیر قرار می گیرند.

علی‌رغم نتایج منفی بهداشتی و هزینه‌های مراقبت های بهداشتی مرتبط با مصرف زیاد سدیم، انسان در بیشتر کشورهای توسعه یافته بسیار بالاتر از سطوح توصیه شده مصرف می‌کند و باعث کاهش سدیم در سلامت عمومی می شود. به همین دلیل، طیف وسیعی از استراتژی‌های کاهش سدیم در غذاهای مختلف اعمال شده است. با این حال، موفقیت اغلب محدود می‌شود، زیرا کاهش میزان سدیم بر کیفیت ذوق و طعم تاثیر می‌گذارد.

منابع:

Liem, D.G., Miremadi, F. and Keast, R., 2011. Reducing sodium in foods: the effect on flavor. Nutrients, 3(6), pp.694-711.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نیتریک‌اکساید در کاهش درد بیماران مبتلا به کم خونی‌داسی‌شکل

بیماری کم‌خونی سلول ‌داسی‌شکل شایع ترین بیماری ژنتیکی است و توسط سازمان های بین المللی مانند سازمان بهداشت جهانی (WHO) و سازمان آموزشی، علمی و فرهنگی سازمان ملل (یونسکو) به عنوان یکی از مهمترین مشکلات بهداشت عمومی شناخته شده‌است. سلول‌های داسی‌شکل به سرعت از بین می‌روند و باعث کمبود سلول‌های قرمز خون می‌شوند. علاوه بر این وقتی می‌خواهند از رگ‌های کوچک عبور کنند گیر می‌افتند و باعث گرفتگی رگ‌ها می‌شوند. این بیماری می‌تواند درد و مشکلات جدی دیگری از قبیل عفونت، سندرم حاد قفسه سینه و سکته مغزی به وجود آورد.  تورم در دست و پا از اولین نشانه های بیماری سلول داسی شکل است که اغلب با تب همراه است. این تورم به علت گیر کردن سلول های داسی شکل در رگها رخ می‌دهد. روش درمان آن استفاده از داروهای ضد درد و نوشیدن مایعات بیشتر مانند آب است. یکی از دلایلی که این بیماران به اورژانس و بیمارستان مراجعه میکنند درد است. علت این دردها نیز گیرکردن سلول‌های داسی‌شکل است که با توجه به بیماری دردها شدید و خفیف است.

مطالعه ای از 18 بیمار در آتلانتا، شیکاگو و دیترویت نشان داد که هضم نیتریک‌اکساید برای چهار ساعت کنترل درد بهتر از افرادی است که تنها مرفین را دریافت می‌کنند. دکتر C. Alvin Head، رئیس گروه بیهوشی در کالج پزشکی دانشکده پزشکی گرجستان ادامه داد: “این مطالعه نشان می دهد که شما می توانید گاز را نفس بکشید و درد کمتری داشته باشد “.  رئیس، نویسنده مربوط به مطالعه منتشر شده در مجله آمریکایی هماتولوژی گفت: مطالعه ای بزرگتر به تعیین دوز بهینه و همچنین زمان‌بندی و مدت زمان درمان کمک خواهد کرد. اگر یافته‌ها همچنان ادامه داشته باشد، او تصور می‌کند که بیماران سلول داسی‌شکل، بسیار شبیه به آسم، آنالایزر اکسید نیتریک مفید برای جلوگیری از یک بحران درد کامل دارند. درد ناشی از آن است که هموگلوبین غیر طبیعی شکل بیمار مانع انتقال اکسیژن می‌شود. در همان زمان بیمار را در اتاق اورژانس یا کلینیک می بینید، آنها مقدار قابل توجهی از درد را تجربه می کنند.

در حالی که مشخص نیست که چگونه نیتریک‌اکساید کمک می‌کند، Head دارای شواهد آزمایشگاهی و برخی از علائم اولیه بالینی است که نیتریک‌اکساید، وابستگی زیادی به هموگلوبین، شکل طبیعی و شارژ هموگلوبین را بازیابی می‌کند. شارژ منفی بیشتر به سلول‌ها کمک می‌کند تا یکدیگر را دفع کنند، پلیمرهای چسبنده را ذوب می‌کنند و ممکن است از تشکیلات جدید جلوگیری کنند. در واقع، او معتقد است که یکی از وظایف معمول نیتریک‌اکساید در بدن، کمک به جلوگیری از تشکیل لخته است.

وی گفت: “اگر بدون مورفین اضافه تسکین درد داشته باشید، باید با این مسئله مخالفت کنیم”. شرکت کنندگان در مطالعه نیتریک‌اکساید مورفین کمتری از گروه کنترل استفاده می‌کردند و دو ساعت پس از پایان درمان به کاهش درد ادامه می‌دادند. هیچ بیماری نشانه‌ای از سمیت نیتریک‌اکساید نداشت. مورفین سرانجام در نهایت با ترکیبی از داروهای دیگر مانند نیتریک‌اکساید جایگزین می‌شود که به علت اثر به روی عامل اصلی درد می باشند.

او در حال برنامه ریزی مطالعات انسانی و حیوانی است تا ببینید آیا دوزهای بسیار کمی از اکسید نیتریک در دوران بارداری نیز می تواند میزان درد را بهبود بخشد.

منابع:

Serjeant, G.R. and Serjeant, B.E., 1992. Sickle cell disease(Vol. 3). Oxford: Oxford university press

.2010 , medical life sciences, Nitric oxide inhalation reduces pain in sickle cell disease patients 

.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

راهی برای جلوگیری از آلزایمر

محققان معتقدند که یک ساختار پروتئینی به نام آمیلوئید بتا، عامل اصلی آسیب عصبی در بیماری آلزایمر است.
مطالعه‌ای در دانشگاه کالیفرنیا سان دیگو که در مجله Journal of Biological Chemistry به چاپ رسیده، نشان می‌دهد که آمیلوئید بتا یکی از پروتئین‌های آنتی‌اکسیدانتی مغز را مختل می‌کند، همچنین در این مطالعه راهی برای محافظت از اثرات مضر آمیلوئید بر روی پروتئین‌های آنتی اکسیدانتی پیشنهاد شده است.
پروفسور جری یانگ در این رابطه می‌گوید: به نظر می‌رسد آمیلوئید، سبب آسیب به سلول‌ها می‌شود. در مطالعه حاضر شیوه بسیار دقیقی از یک فعل و انفعال بالقوه، در رابطه با اینکه آمیلوئید چطور می‌تواند باعث ایجاد بیماری شود و راه مقابله با آن چیست را پیدا کردیم.
این مطالعه بر روی کاتالاز (آنزیمی که اکسیدانت‌های اضافی را از بین می‌برد) تمرکز داشته، زیرا کاتالاز به طور معمول به جلوگیری از آسیب مغزی در بیماران مبتلا به آلزایمر کمک می‌کند و در مطالعات قبلی نشان داده شده که پروتئین‌های کاتالاز در پلاک‌های آمیلوئیدی ذخیره می‌شوند.

واکنش میان رشته‌های تجمع یافته سمی پپتیدهای بتا آمیلوئیدی (یکی از نشانه‌های بیماری آلزایمر است) با پروتئین‌هایی مانند آنزیم کاتالاز (بعنوان یک آنتی‌اکسیدانت) که با رنگ قرمز نشان داده شده است. این واکنش، کاتالاز را غیرفعال می‌کند، که سبب آسیب اکسیداتیو به سلول‌های عصبی کشت داده شده، می‌شود. پوشش مقاوم در برابر پروتئین (آبی) بر روی آمیلوئید‌های تجمع یافته مانع از آسیب‌های اکسیداتیو شده و سلول را از سمیت بتا آمیلوئیدی مصون نگه‌می‌دارد.

واکنش میان رشته‌های تجمع یافته سمی پپتیدهای بتا آمیلوئیدی (یکی از نشانه‌های بیماری آلزایمر است) با پروتئین‌هایی مانند آنزیم کاتالاز (بعنوان یک آنتی‌اکسیدانت) که با رنگ قرمز نشان داده شده است. این واکنش، کاتالاز را غیرفعال می‌کند، که سبب آسیب اکسیداتیو به سلول‌های عصبی کشت داده شده، می‌شود. پوشش مقاوم در برابر پروتئین (آبی) بر روی آمیلوئید‌های تجمع یافته مانع از آسیب‌های اکسیداتیو شده و سلول را از سمیت بتا آمیلوئیدی مصون نگه‌می‌دارد.

لیلا حبیب، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی زیستی و نویسنده نخست این مقاله می‌افزاید: در این مطالعه، آمیلوئید به محیط کشت سلول‌های عصبی اضافه شد و اثرات آن مورد بررسی قرار گرفت. وی گفت: ما توانستیم تعامل میان بتا آمیلوئید و کاتالاز را ارزیابی کرده و به این نتیجه برسیم که در این بین، عملکرد فیزیولوژیکی کاتالاز دچار اختلال شده و تبدیل پراکسید هیدروژن به اکسیژن و آب به درستی صورت نمی‌پذیرد.
این محققان جهت جلوگیری از تعامل آمیلوئید با دیگر پروتئین‌ها، اقدام به پوشاندن آمیلوئید توسط مولکول‌های کوچکی کردند و توانستند فعالیت کاتالاز و پراکسید هیدروژن درون سلول‌ها را به سطوح نرمال بازگردانند. این پوشش که محققان برای بررسی اثر متقابل آمیلوئید و کاتالاز استفاده کردند، نامزدی برای پیدایش یک داروست که در آزمایشگاه پروفسور یانگ توسعه یافته است.

 

منبع:

Habib, Lila K., Michelle TC Lee, and Jerry Yang. “Inhibitors of catalase-amyloid interactions protect cells from β-amyloid-induced oxidative stress and toxicity.” Journal of Biological Chemistry 285.50 (2010): 38933-38943.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ارتباط TAC و بیومارکر MDA در مطالعات بالینی

زمانی که آنتی‌اکسیدان‌ها در بدن ضعیف می‌شوند و یا کاهش می‌یابند، سلول‌های بدن و بافت‌ها مستعد ابتلا به اختلالات عملکرد و بیماری می‌شوند بنابراین حفظ سطوح آنتی‌اکسیدانی کافی برای جلوگیری و یا حتی کنترل بسیاری از بیماری‌ها ضروری است.
استفاده از ظرفیت آنتی‌اکسیدانی تام (TAC) ، در بیوشیمی، پزشکی، علوم تغذیه و در بسیاری از بیماری‌های مختلف پاتوفیزیولوژی (بیماری‌های قلبی و عروقی، دیابت، بیماری‌های عصبی، روانپزشکی، اختلالات کلیوی و بیماری‌های ریوی) می‌تواند به عنوان یک بیومارکر قابل اعتماد تشخیصی و پیش آگهی مورد مطالعه قرار بگیرد، اگرچه چندین توصیه برای سنجش آن باید مورد توجه باشد. مطالعه بیومارکرهای آنتی‌اکسیدانی دیگر نیز مانند عناصر پاسخ آنتی‌اکسیدانی ژنتیکی (ARE) و یا ویتامین‌های آنتی‌اکسیدانی و دیگر بیومارکرهای ارزشمند اکسیداتیو / نیتروژنیک نیز می‌تواند برای ارزیابی مداخلات تغذیه‌ای با غذاهای غنی از TAC در مورد خطر و پیشگیری از بیماری، از جمله استراتژی های ضد پیری مفید باشد.

رادیکال‌های آزاد زمانی که بیش از حد تولید می‌شوند و یا در اثر کمبود آنتی‌اکسیدان‌ها سطح بالایی در سلول دارند، می‌توانند ساختار و عملکرد پروتئین را تغییر دهند و باعث پراکسیداسیون لیپیدها شده و باعث آسیب DNA گردد. تجزیه پراکسید‌های لیپید محصولات متنوعی را تولید می‌کند. از جمله آن، مالون‌دی‌آلدهید (MDA) یک محصول پراکسیداسیون لیپیدی است که به خوبی مطالعه و بررسی شده است. سطح MDA نشان دهنده میزان پراکسیداسیون لیپید به طور کلی است و به عنوان نشانگر آسیب سلولی در نتیجه حضور رادیکال‌های آزاد عمل می‌کند.

پراکسیداسیون لیپید ناشی از ROS در تغییرات بدخیم دخیل بوده و اهداف اولیه پراکسیداسیون توسط ROS اسید چرب غیر اشباع شده در چربی‌های غشایی است. علاوه بر این، تجزیه این لیپیدهای پراکسیداسیون، انواع محصولات نهایی مانند MDA را تولید می‌کند. MDA به عنوان بیومارکر موتاژنیک و سرطان زایی مورد توجه قرار گرفته است. همچنین می توان از آن به عنوان بیومارکر تشخیص بیان ژن‌های مربوط به پیشرفت تومور استفاده کرد. بنابراین، سطح MDA نشان دهنده میزان پراکسیداسیون لیپید به طور کلی است و به عنوان نشانگر آسیب سلولی حاصل از رادیکال‌های آزاد عمل می‌کند. افزایش سطح MDA در بیماران OSCC ( سرطان سلول‌های سنگفرشی دهان) نسبت به گروه شاهد مشاهده شده است. این افزایش در MDA ممکن است به علت شکل‌گیری رادیکال های آزاد بیش از حد و تجزیه اسیدهای چرب اشباع‌نشده موجود در غشاء باشد و یا ممکن است به علت اصلاح ناکافی رادیکال‌های آزاد توسط سیستم آنتی‌اکسیدانی ضعیف سلولی باشد. افزایش سطح MDA و کاهش میزان TAC موجود در سرم و بافت بیماران OSCC در مطالعات به خوبی بررسی و اثبات شده است.

اثرات آنتی‌اکسیدانی NO-MDA با یکدیگر مرتبط هستند؛ NO باعث پراکسیداسیون لیپید می‌شود که به نوبه خود MDA را تولید می‌کند. فعالیت های MDA و NO در سرطان زایی بستگی به وضعیت آنتی‌اکسیدانی کل دارد. بدین ترتیب که این مکانیزم‌ها به طور متقابل در ارتباط هستند، نیاز به مطالعه آن‌ها با هم وجود دارد.
مطالعات نشان می‌دهد میزان استرس اکسیداتیو و نیتروژنیک در بیماران سرطانی دهان افزایش یافته و بیانگر سطح بالایی از NO و MDA و کاهش TAC به عنوان دفاع آنتی‌اکسیدانی اثبات شده است. افزایش سطح NO سرم و بافت منجر به پراکسیداسیون لیپیدها و در نتیجه باعث افزایش سطح سرمی و بافتی MDA می‌گردد. ارتباط مثبت NO-MDA نشان می‌دهد که DNA آسیب دیده در اثر اکسیداسیون، یک پدیده حیاتی برای سرطان زایی است که به دلیل تعامل ROS و RNS ( گونه‌های فعال نیتروژن) همراه با TAC رخ می‌دهد.

هم چنین در بیماران مزمن کلیوی، سطح MDA و گلوتاتیون اکسیدشده (GSSG) افزایش و غلظت GSH و GPx کاهش یافته که بررسی‌ها در این بیماران سطح پایینی از TAC را نشان می‌دهد. بیماران مبتلا به صرع دارای گلوتاتیون ردوکتاز اریتروسیتوز و سطح ویتامین‌های A و C پایین نسبت به گروه شاهد هستند و سطوح بالاتری از اریتروسیت MDA، سرولوپلاسمی و همولیز را نسبت به افراد کنترل نشان دادند که در این بیماران نیز TAC کاهش یافته است.
Pleural effusion لنفوسیت‌ها در بیماران مبتلا به سرطان، کاهش سطح TAC و درجه بالاتری از آسیب اکسیداتیو DNA را نشان می‌دهد. کودکان مبتلا به سرطان استخوان، لنفوم Burkitt و لوسمی حاد ميلوئژن، سطح پلاسماي MDA بالاتري داشته و در زنان مبتلا به سرطان سینه ، بیماران مبتلا به فیبروآدنوم و آدنوکارسینوم پستان سطح پلاسما و اریتروسیت MDA افزایش یافته و غلظت GSH و ویتامین های C و E کاهش می‌یابد.

در نتیجه می‌توان به این نکته اشاره کرد که با افزایش سطح رادیکال‌های آزاد در سلول مانند NO و فعالیت اکسیداسیونی آن، سطح MDA به عنوان یک بیومارکر افزایش می‌یابد و سطح TAC که دفاع آنتی اکسیدانی در مقابل استرس اکسیداتیو محسوب می‌شود، در مقایسه با گروه شاهد کاهش معناداری را از خود نشان می‌دهد.  سنجش میزان TAC سلولی می‌تواند به تشخیص و پیش‌آگاهی بیماری و میزان استرس اکسیداتیو سلولی در نتیجه حضور رادیکال‌های آزاد منجر شود.

 

منابع:

 

Alipour, M., Mohammadi, M., Zarghami, N. and Ahmadiasl, N., 2006. Influence of chronic exercise on red cell antioxidant defense, plasma malondialdehyde and total antioxidant capacity in hypercholesterolemic rabbits. Journal of sports science & medicine5(4), p.682

Sies, H., 2007. Total antioxidant capacity: appraisal of a concept. The Journal of nutrition137(6), pp.1493-1495

Castillo, C., Hernandez, J., Valverde, I., Pereira, V., Sotillo, J., Alonso, M.L. and Benedito, J.L., 2006. Plasma malonaldehyde (MDA) and total antioxidant status (TAS) during lactation in dairy cows. Research in veterinary science80(2), pp.133-139

Samouilidou, E. and Grapsa, E., 2003. Effect of dialysis on plasma total antioxidant capacity and lipid peroxidation products in patients with end-stage renal failure. Blood purification21(3), pp.209-212

Korde, S.D., Basak, A., Chaudhary, M., Goyal, M. and Vagga, A., 2011. Enhanced nitrosative and oxidative stress with decreased total antioxidant capacity in patients with oral precancer and oral squamous cell carcinoma. Oncology80(5-6), pp.382-389.

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سرکوب لیستریا بدون مرگ سلول میزبان

پروتئین‌های مرگ سلولی باعث سرکوب ليستریا بدون کشتن سلول‌های میزبان می‌شوند

تحقیقات جدید دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی نشان می‌دهد که پروتئین‌های کلیدی شناخته شده جهت جلوگیری از عفونت‌های ویروسی با القای مرگ سلولی می‌توانند برخی از عفونت‌های باکتریایی را بدون ایجاد مرگ سلول‌های میزبان مسدود کنند.

پروتئین RIPK3 و MLKL به جای کشتن سلول‌های میزبان آلوده به لیستریا در دستگاه گوارش، ترکیب شیمیایی باکتری‌ها را تشخیص می‌دهند و MLKL به آن متصل می‌شود، در نتیجه از گسترش لیستریا جلوگیری می‌شود، در حالی که سلول‌های میزبان زنده می‌ماند.

Jun Ninomiya-Tsuji استاد علوم زیست‌شناسی و نویسنده مسئول مقاله‌ای که این پژوهش را توصیف می‌کند، بیان می‌کند که: “در حالی‌که ما نشان داده‌ایم که این پروتئین‌ها در سلول‌های اپیتلیال روده‌ای نسبت به سلول‌های ایمنی متفاوت عمل می‌کنند اما هنوز مطمئن نیستیم که چرا و چگونه این تمایز رخ می‌دهد”.

محققان متخصص تحقیقات سم‌شناسی ابتدا از سلول‌های روده انسان استفاده کردند تا نشان دهند که سلول‌های با کمبود RIPK3  توسط لیستریا آلوده شده بودند، در حالی که سلول‌های دارای RIPK3 دارای چنین عفونت‌هایی نبودند. محققان سپس از موش استفاده کردند تا ببینند که آیا لیستریا می‌تواند با عبور از سلول‌های روده به مجاری موش برسد. آن‌ها آلودگی لیستریا را در موش‌های با کمبود RIPK3 یافتند، اما آلودگی لیستریا کمتری در موش‌های نرمال مشاهده شد.

سپس محققان نشان دادند که RIPK3 و یک پروتئین  دیگر به نام MLKL که با آن کار می‌کند، با حضور لیستریا فعال می‌شود. فعال‌سازی پروتئین این مسیر، تکرار ليستریا را مهار می‌کند، که نشان می‌دهد که پروتئین‌ها به طور موثر ليستریا را از بین می‌برند. سپس به طرز شگفت‌آوری محققان نشان دادند که فعال شدن RIPK3 و MLKL توسط لیستریا باعث مرگ سلول نمی‌شود. در عوض، پروتئین MLKL خود را به لیستریا متصل می‌کند، و گسترش آن را متوقف می‌کند.

پروتئین‌های دیگر موجب مرگ سلول برای جلوگیری از عفونت‌های خاص، به ویژه در سلول‌های ایمنی بدن می‌شود. مرگ سلول‌های اپیتلیال در دستگاه گوارش ممکن است باعث برداشتن مانع مهمی برای بیماری‌های ویروسی و باکتری‌ شود، بنابراین ممکن است این پروتئین‌ها منجر به بهبود شرایط زنده‌مانی سلول در زمان آلودگی گردد.

محققان معتقدند که تحقیقات آینده تلاش خواهد کرد تا بدانند که چگونه و به چه علت این پروتئین‌ها روش متفاوتی ( به روش مرگ سلول یا عدم مرگ سلولی ) جهت جلوگیری از ایجاد باکتری در دستگاه گوارش دارند.

 

منابع:

Sai, K., Parsons, C., House, J.S., Kathariou, S. and Ninomiya-Tsuji, J., 2019. Necroptosis mediators RIPK3 and MLKL suppress intracellular Listeria replication independently of host cell killing. The Journal of cell biology218(6), pp.1994-2005

McDougal, C. and Sauer, J.D., 2018. Listeria monocytogenes: the impact of cell death on infection and immunity. Pathogens7(1), p.8

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نیتریک‌اکساید در اگزما

طبق جدیدترین مطالعه ، ممکن است راه‌های جدیدی برای درمان بیماری آلرژیک شایع پوست، اگزما وجود داشته‌باشد. به گفته محققان دانشگاه ادینبورگ، با قرار گرفتن در معرض نور خورشید، پوست ترکیبی را آزاد می کند که می تواند علائم این بیماری را تسکین دهد؛ این ترکیب نیتریک‌اکساید می‌باشد. نیتریک‌اکساید پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید در پوست آزاد می‌شود و این مولکول می‌تواند به کاهش التهاب و کاهش علائم خارش کمک کند که این علائم منجر به درد و ناراحتی در بین افراد مبتلا به اگزما می‌شود. درمان‌های جدید می تواند به گونه ای طراحی شود که بتواند تأثیرات خورشید را بر روی پوست تقلید کند و محققان امیدوار باشند. از آنجا که چنین نور درمانی می تواند به پوست آسیب برساند اما سازگاری با مکانیسم مولکولی ممکن است فایده ای را برای آنها ایجاد کند بدون اینکه آسیبی به آنها وارد شود.

به گفته محقق برجسته دکتر آنستر، نیتریک‌اکساید دارای خواص ضد التهابی قدرتمندی است و می‌تواند به عنوان یک هدف دارویی جایگزین مورد مطالعه قرار گیرد. برای این مطالعه ، تیم محققان برخی از شرکت‌کنندگان داوطلب سلامت را در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش، بر روی لکه‌ای از پوست کوچک قرار دادند، که حضور نیتریک‌اکساید در جریان خون آنها در نتیجه این قرارگرفتن در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش مشاهده شد. نیتریک‌اکساید به نوبه خود برای فعال‌کردن برخی سلول‌های ایمنی تخصصی به نام سلول‌های تنظیم کننده T عنوان شده است. این سلول‌ها واکنش‌های التهابی بیش فعالی را که منجر به علائم اگزما در درجه اول می‌شود ، از بین می‌برند. این تیم محققان خاطرنشان كردند كه بیماران اگزما بعد از انجام نور درمانی افزایش قابل توجهی در تعداد سلولهای تنظیم كننده T در خون داشتند. این نیز به طور مستقیم با بهبود علائم اگزما و بهبود بیماری در ارتباط است.

به گفته پروفسور ریچارد ولر ، مدرس ارشد پوست در دانشگاه ادینبورگ ، نور خورشید بیشتر از ویتامین D است و هنگامی که این شکاف‌ها پر شود، می‌توان در مورد مزایای سلامتی در معرض آفتاب فهمید. اگزما از هر پنج کودک یک؛ و از هر ۲۰ بزرگسال یک نفر را در انگلستان درگیر می‌کند. تحقیقات در این زمینه می‌تواند به هزاران فرد مبتلا کمک کند که محققان این را بشدت احساس می‌کنند.

 اگزما

اگزما یک بیماری پوستی است که با التهاب مزمن و عود مکرر مشخص می‌شود. بر روی نقاط آسیب دیده بثورات خارش قرمز وجود دارد که معمولاً شامل چین‌های پوستی مانند چین‌های آرنج یا پشت زانو می باشد. اگزما 15-20٪ از کودکان مدرسه و 2-10٪ از بزرگسالان را مبتلا می کند. کودکان بیشتر از بزرگسالان مبتلا هستند و نزدیک به 80٪ از کل موارد زیر 5 سال سن دارند.

تحریک کننده‌های محیطی و آلرژن هایی مانند مواد غذایی موجود در مواد غذایی ، مواد شیمیایی یا آلاینده ها از عوامل محرک آن به اگزما هستند. علائم معمول شامل خارش ، خشکی ، مقیاس های ریز یا پوسته پوسته شدن با قرمزی است. شدت تحریک از خفیف  که نیازی به درمان پزشکی ندارد شروع می‌شود، تا خارش شدید پوست که با ترشحات همراهی است. قسمت‌هایی با خارش مکرر ممکن است پوست را ضخیم و پوسته پوسته کند. به این شکل شدیدتر اگزما ، درماتیت آتوپیک گفته می‌شود.

معمولاً درمان روی هیدراتاسیون کافی پوست تمرکز دارد. بعضی از آنها ممکن است به یک کرم استروئید با هیدروکورتیزون 1٪ که روزانه چند بار در منطقه استفاده می‌شود برای تسکین نیاز دارند. داروهایی مانند آنتی‌هیستامین‌ها و کرم‌های استروئیدی ممکن است باعث تسکین خارش شوند. استروئیدها ضدالتهاب اولیه‌ای هستند که می‌توانند التهاب را مهار کرده و تسکین دهند.

منابع:

.medical life science ,New hope for eczema from nitric oxide, Dr. Ananya Mandal, MD,2017

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

مصرف آمفتامین‌ها می‌تواند روند پیری قلب را تسریع بخشد!

سوء مصرف آمفتامین‌ها بصورت چشمگیری در حال افزایش میان کشورهای مختلف می‌باشد. در حالیکه عوارض جانبی این داروها مشتمل بر افزایش ضربان قلب، سردرد، احساس دلپیچه و درد در ناحیه شکم و تغییرات حالات روحی افراد می‌باشد، تاثیرات این دسته دارویی تا‌کنون بر روی قلب به وضوح مطالعه نشده است. هم‌اکنون مطالعه‌ی جدیدی در نشریه Heart Asia به چاپ رسیده است که بر‌مبنای آن مصرف تفننی آمفتامین ها موجب تسریع پیری قلب می گردد.

آمفتامین های تفننی با نام‌های یخ (Ice)، سرعت (Speed) و اکستازی (Ecstasy) نامیده می‌شوند که به عنوان محرک سیستم عصبی مرکزی معرفی می شوند. آمفتامین‌ها موجب افزایش ضربان قلب، تسریع جریان خون در عروق، افزایش فشار خون و تولید هورمون ستیز و گریز آدرنالین برای بازدهی بیشتر بدن می شوند.

در مورد اثرات سوء مصرف آمفتامین‌ها بر روی ضربان قلب، فشار خون و جریان خون که به نوعی مشابه القاء اثرات شرایط استرس‌زا بر روی سیستم قلبی‌ـ‌عروقی می‌باشد که در گذشته مطالعات اندکی به آن پرداخته‌اند. بر‌مبنای شواهد موجود اثرات طولانی مدت محرک‌ها موجب پیری زودرس سلول‌های پوستی نابالغ می‌شود؛ حال اینکه بر‌مبنای این مطالعات محققان دانشگاه Western Australia هدف خود را بر‌اساس بررسی اثرات آمفتامین‌ها بر‌ روی سلول‌های قلبی متمرکز نموده‌اند. محققان برای این منظور جریان خون در شریان بازویی در قسمت فوقانی بازو و همینطور جریان خون شریان Radial ساعد را در 713 نفر مورد بررسی قرار دادند.

لازم به ذکر است، شریان‌ها با افزایش سن افراد دچار تغییراتی در دیواره‌های خود می‌شوند که منجر به کاهش خاصیت ارتجاعی دیواره و در نتیجه سخت تر شدن آن می گردد، بنابراین محققان پیری قلب را با بهره‌مندی از راهکار مذکور محاسبه نمودند. افراد مورد مطالعه در دهه 30 و 40 زندگی خود به سر می‌برند که دارای سابقه استفاده از آمفتامین‌ها بودند.

محققان برای جمع آوری اطلاعات لازم روش استاندارد اندازه‌گیری فشار خون در بازوی افراد و سیستم  مانیتورینگ غیر تهاجمی به نام Sphygmocor را بر روی ساعد استفاده کردند. Sphygmocor با استفاده از نرم افزار خود می‌تواند سن بیولوژیکی عروق افراد را با استفاده از سن، جنس و قد افراد به همراه محدوده سختی عروق آنها ارائه نماید.

افراد مورد مطالعه بر مبنای میزان استفاده آنها از دارو به 4 گروه تقسیم بندی شدند: 483 نفر بدون سابقه استعمال دخانیات، 107 نفر با سابقه استعمال دخانیات، 68 نفر مصرف‌کننده متادون به عنوان جایگزین هروئین، 55 نفر با سابقه استفاده از آمفتامین.

در 66 مورد بررسی انجام شده بر روی افراد حاضر در گروه مصرف کننده آمفتامین،  94 درصد از افراد سابقه مصرف آن را در هفته گذشته و نزدیک به نیمی از آنها طی روز قبل از انجام مانیتورینگ سابقه مصرف آمفتامین داشتند.

 

مصرف کنندگان آمفتامین دارای قلبی مسن تر نسبت به افراد سیگاری و افراد استفاده کننده از متادون بودند!

نتایج حاکی از این بود که  افراد با سوء مصرف آمفتامین ها نسبت به افراد سیگاری و آنان که متادون مصرف می کنند از روند سریعتری برای پیری قلب برخوردار بودند.

این نتایج زمانی معنی دار و چشمگیر ظاهر شدند که برخی فاکتورهای ریسک آفرین در بیماری های قلبی و عروقی مانند وزن بالا، میزان کلسترول و شاخص التهابی C  مد نظر قرار داده شدند. از آنجائیکه استفاده از آمفتامین ها بصورت مکرر  و طولانی مدت می باشد، قلب همواره تحت تاثیر محرک ها بصورت رفتاری، مزمن و طولانی مدت قرار می‌گیرد. تمام این موارد به این دلیل است که سوء مصرف محرک‌هایی همچون آمفتامین‌ها مضرات فیزیولوژیک و قلبی عروقی فراوانی در بر دارد. محققان همین طور خاطر نشان‌کردند مشخص نیست کدامیک از عوارض افراد کدامیک از علايم را بروز دهند.

باید بدانیم پیری از پروسه خاصی در طول زندگی پیروی می‌کند، همچون سایر روند‌های فیزیولوژیک بدن که به صورت پیشرونده دارای آغاز و پایان خاص خود در طول زندگی فردی می باشند. با این حال یافته‌های جدید حاکی از تسریع دژنراسیون سیستم های فیزیولوژیکی بدن در اثر سوء مصرف محرک‌ها می‌باشد. به عقیده نویسنده این مقاله: طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق آسیب حاصل از محرک‌ها با گذشت زمان شدیدتر می شود که آگاهی از آن مستلزم جمع آوری اطلاعات اپیدمیک مربوط به محرک‌ها از تمام نقاط جهان می باشد و تا کنون به طور جد به آن پرداخته نشده است.

در نهایت محققان خاطر نشان شدند مصرف آمفتامین در تداخل با عملکرد سلول های بنیادین بوده و منجر به اختلال در تقسیمات سلولی سایر سلول ها می باشد. از اینرو آمفتامین ها مضاف بر‌اینکه می‌توانند مانع ترمیم بافتی شوند قادر به افزایش آسیب‌های بافتی نیز می‌باشند.

منبع:

Reece AS, Norman A, Hulse GK Acceleration of cardiovascular-biological age by amphetamine exposure is a power function of chronological age Heart Asia 2017; 9: 30-38. doi: 10.1136/heartasia-2016-010832

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو در بیماری مزمن ریه COPD

بیماری مزمن انسداد ریوی (COPD) یک بیماری تنفسی مزمن با علائم سیستمیک است که به طور معنی‌داری بر کیفیت زندگی بیماران تاثیرگذار است. این بیماری با انسداد جریان هوا همراه با التهاب ریه و تخریب بافت ریوی همراه بوده و عموما یک بیماری در طی پروسه پیری است. نشانگرهای استرس اکسیداتیو در بیماری مزمن انسداد ریوی (COPD) و گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) می‌توانند مولکول‌های بیولوژیکی، مسیرهای سیگنالینگ و عملکرد مولکولی آنتی‌اکسیدان را تغییر دهند که بسیاری از آن‌ها در پاتوژنز COPD دخالت دارند.

شواهد نشان می‌دهد که عملکرد چندین سلول کلیدی در بیماران COPD در طی بیماری تغییر می‌کند و سطوح بیان مولکول‌های مهم اکسیدان و آنتی‌اکسیدان ممکن است غيرطبيعی باشد. آزمایشات درمانی در جهت تلاش برای بازگرداندن تعادل به این مولکول‌ها بر تمام جنبه های بیماری تأثیر نگذاشته این درحالیست که تاثیر ROS در COPD با مدل های فعلی و مسیرهای مربوط به آسیب بافت اثبات شده است.

روش‌های مختلفی برای ارزیابی حضور استرس اکسیداتیو در ریه بیماران مبتلا به COPD مورد استفاده قرار گرفته است و شواهد واضحی از افزایش بار اکسیداتیو در COPD در مقایسه با گروه‌های کنترل غیر سیگاری وجود دارد.

بررسی مایع تنفس ریه (EBC) یک روش موثر برای شناسایی محصولات استرس اکسیداتیو موجود در ریه است. مطالعات متعدد نشان داده است که H2O2 به میزان قابل توجهی در تراکم انسداد تنفس COPD در مقایسه با کنترل‌های سالم افزایش می‌یابد. با افزایش سطح H2O2 اسید آراشیدونیک که اسید چرب اشباع نشده در غشای سلولی است، افزایش چشمگیری یافته و می‌تواند توسط رادیکال‌های آزاد در in vivo پراکسیده شود تا ایزوپروستان‌ها را تشکیل دهد که در EBC اندازه گیری می‌شوند و در بیماری COPD قابل مشاهده است. همچنین میزان تولید پروتئین اسیدچرب، مالون دی آلدهید (MDA) نیز در EBC بیماران مبتلا به COPD افزایش یافته است. سطوح سرمی MDA و GPx (تعیین شده توسط فعالیت) با شدت COPD ارتباط دارد، با افزایش MDA سرم و کاهش GPx شدت بیماری COPD افزایش می‌یابد.

با استفاده از رنگ‌آمیزی ایمونوهیستولوژیکی، می‌توان برخی از محصولات استرس اکسیداتیو مانند 4HNE، محصول نهایی پراکسیداسیون لیپید که به آسانی با چندین پروتئین واکنش می‌دهد را در اجزای مجزای سلولی ریه مشخص کرد. این رنگ‌آمیزی بیان‌گر افزایش نشانگرهای استرس اکسیداتیو نیتروژن، نیتروتیروسین و اکسید نیتریک القا شده (iNOS) در COPD است.

تحقیقات نشان داده است که مولکول‌های ضدالتهابی یا آنتی‌اکسیدان‌های مختلف توانایی کاهش التهاب و شدت علائم COPD در مدل موش را دارند. موش های ترانس‌ژنیک بیان‌کننده تریروتوكسین (TRX) كه مولكول آنتی‌اكسیدان است، كاهش بسیاری در شدت COPD نشان می‌دهد که می‌تواند یک روش درمانی باشد. در مدل‌های موش، تحت تاثیر قرار گرفتن در معرض ROS منجر به ابتلا به COPD و پیشرفت این بیماری می‌شود و شناسایی مکانیسم‌ آن می‌تواند یک روش درمانی مفید محسوب شود.

استرس اکسیداتیو از طریق H2O2 ناشی از اختلال عملکرد میتوکندری اختلال در COPD را  شدیدتر می‌کند. درمان آنتی‌اکسیدانی هدفمند میتوکندری باعث مهار و کاهش علایم بیماری COPD می‌گردد. علاوه بر این، شواهدی از اختلال عملکرد میتوکندری در ماکروفاژ بیمارهای مبتلا به COPD در طی فاگوسیتوز یافت شده و مطالعات دیگر از اختلال عملکرد میتوکندری طی استرس اکسیداتیو گزارش می‌دهد.

دلایل نظری قابل ملاحظه ای وجود دارد که چرا آزاد شدن ROS باعث ایجاد یا پیشرفت COPD می شود. افزایش میزان اکسیدان‌ها از 4700 ترکیب شیمیایی و بیش از 1015 اکسیدان / رادیکال‌های آزاد موجود در سیگار حاصل می‌شود با این حال، این محرک به تنهایی نمی‌تواند کافی یا ضروری باشد تا COPD در سیگاری‌ها ایجاد شود، و این نشان می‌دهد که باید فاکتورهای دیگری به صورت تعاونی با این عوامل در جهت بروز بیماری همکاری کنند.

بسیاری از محصولات استرس اکسیداتیو در COPD در مقایسه با کنترل افزایش می‌یابد، در حالی که سطح آنزیم‌های مربوط به حذف ROS در برخی مطالعات کاهش یافته است. مطالعات سلولی نشان می‌دهد که آزادی ROS از واسطه‌های اصلی واکنش التهابی در COPD، از جمله نوتروفیل‌ها، ماکروفاژهای هوا و مونوسیت‌ها، افزایش یافته است. اگر چه مدل حیوانی COPD وجود ندارد که تمام جنبه‌های بالینی بیماری بررسی شود، مدل‌های دیگر نشان‌دهنده افزایش بار اکسیداتیو در اثر قرار گرفتن در معرض دود سیگار و آسیب بافتی بعد از آن، از جمله ایجاد آمفیزم است که می‌تواند با هدف‌گیری مسیرهای اکسیداسیون، کاهش یابد.

ارائه درمان بالینی برای COPD با توجه به تغییر در پروتئین‌ها، آنزیم‌ها، مولکول‌ها و سلول‌های دخیل در این بیماری چالش مهم بوده و در حال حاضر مشخص نیست که آیا تغییرات نسبت اکسیدان‌ها به آنتی‌اکسیدان‌ها به صورت ثابت رخ می‌دهد که درک این موضوع برای تعیین درمان‌هایی که بیشتر از آنتی‌آکسیدان‌ها استفاده می‌کنند، حیاتی است. واضح است که تحقیقات پایه و تحلیلی بیشتر برای شناسایی بیماران حساس به آسیب های مرتبط با ROS ضروری است و باید مشخص شود آیا ROS هدف موثر برای تغییر در COPD است یا خیر؟

 

منبع:

McGuinness, A.J.A. and Sapey, E., 2017. Oxidative Stress in COPD: Sources, Markers, and Potential Mechanisms. Journal of clinical medicine6(2), p.21.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو در سندروم ولفرام

سندروم ولفرام  WFS یک بیماری ارثی است که به طور معمول با ابتلا به دیابت نوع اول وابسته به انسولین و آتروفی اپتیکی پیشرونده همراه است. علاوه بر این، بسیاری از افراد مبتلا به سندرم ولفرام هم‌چنین از اختلالات شنوایی ناشی از دیابت و کاهش حس شنوایی برخوردارند. یک نام قدیمی برای این سندرم DIDMOAD است که به دیابت نوع یک، آتروفی بینایی و ناشنوایی اشاره دارد. برخی افراد جهش در ژن یکسان دارند که موجب سندروم ولفرام می‌شود، اما آن‌ها ویژگی‌های این سندروم را نشان نمی‌دهند، بنابراین با نام اختلالات مرتبط با WFS1 شناخته می‌شوند. به عنوان مثال، این نام برای توصیف فردی با شدت شنوایی حساس ناشی از جهش‌های ژن WFS1، بدون دیابت یا سایر ویژگی‌ها استفاده می‌شود.

مطالعات جدید بر نقش استرس اکسیداتیو در سندرم ولفرام و هیپوترمی تمرکز دارد

در دانشکده پزشکی دانشگاه تارتو، اولین تست‌های حیوانی با استفاده از پپتیدهای آنتی‌اکسیدانی سنتری، انجام شده که ممکن است استرس اکسیداتیو را کاهش دهد. استرس اکسیداتیو یک بیماری ژنتیکی غیر قابل علاج به نام سندرم ولفرام ایجاد می‌کند و به طور گسترده توسط دانشمندان در سراسر جهان مورد مطالعه قرار گرفته است. استرس اکسیداتیو شرایطی است که گونه‌های فعال مانند رادیکال‌های آزاد بر سیستم دفاعی تأثیر می‌گذارند و این ممکن است به آسیب بافت منجر شود.

در پژوهش با عنوان نقش استرس اکسیداتیو در سندرم ولفرام و هیپوترمی، نقش استرس اکسیداتیو در مورد هیپوترمی خفیف یا کاهش دمای بدن و نیز سندرم ولفرام نادر مورد مطالعه قرار گرفت. بیماری ولفرام ناشی از نقص ژن وولفرمین است که هم‌چنین باعث ایجاد دیابت، آتروفی عصب اپتیکال و اختلالات نوروژنیک می‌شود. فرد مبتلا به این سندروم دارای دیابت است و کور و ناشنوا می‌شود.

کمبود ولفرامین که علت سندرم ولفرام است، در اثر استرس اندوپلاسمی داخل سلولی و هم‌چنین استرس اکسیداتیو اتفاق می‌افتد. سطح استرس اکسیداتیو شدیدتر از هر زمان دیگری در مدل موش‌هایی که مبتلا به سندرم ولفرام هستند، دیده می‌شود و پپتید‌های آنتی‌اکسیدانی  UPFباعث کاهش استرس اکسیداتیو در بافت‌های مختلف می‌شوند.

مدل‌های حیوانی اکنون می‌توانند برای توصیف سندرم ولفرام در تحقیقات بیشتری مورد استفاده قرار گیرند. توصیف دقیق متابولیسم، اطلاعاتی را برای مطالعات بیشتر بر روی یک پروتئین با عملکرد بیوفیزیکی ناشناخته ارائه می‌دهد که همچنین تاکید بر ایم مساله دارد که ولفرامین است که باعث سندروم ولفرام می‌شود. به این ترتیب، عملکرد دقیق و بیوشیمیایی آن و نقش استرس اکسیداتیو در این بیماری، بیشتر می‌تواند توصیف شود.

هیپوترمی خفیف در عمل بالینی برای اجتناب از آسیب بافت بسیار کاربرد دارد. در حال حاضر، دقیقا مشخص نیست که چه چیزی از مکانیسم هیپوترمی محافظت می‌کند. تحقیقات نشان داد که هیپوترمی خفیف باعث پاسخ استرس در سلول‌های مختلف سلولی می‌گردد.

 

منابع:

AMO-SHIINOKI, K.I.K.U.K.O., TANABE, K., HATANAKA, M. and TANIZAWA, Y., 2018. Metabolic Insufficiency Caused By Cellular Stresses Is Implicated in Beta-Cell Dedifferentiation in the Mouse Model of Wolfram Syndrome.

Kondo, M., Tanabe, K., Amo-Shiinoki, K., Hatanaka, M., Morii, T., Takahashi, H., Seino, S., Yamada, Y. and Tanizawa, Y., 2018. Activation of GLP-1 receptor signalling alleviates cellular stresses and improves beta cell function in a mouse model of Wolfram syndrome. Diabetologia61(10), pp.2189-2201.

Sakakibara, Y., Sekiya, M., Fujisaki, N., Quan, X. and Iijima, K.M., 2018. Knockdown of wfs1, a fly homolog of Wolfram syndrome 1, in the nervous system increases susceptibility to age-and stress-induced neuronal dysfunction and degeneration in Drosophila. PLoS genetics14(1), p.e1007196.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

اختلال شناختی در بیماران مبتلا به آلزایمر

مدل جدیدی در MIT می‌تواند با پیش‌بینی نمرات آزمون شناختی خود در آینده، پیش‌بینی کند که آیا بیمارانی که در معرض ابتلا به بیماری آلزایمر هستند‌، دچار کاهش شناختی بالینی در اثر بیماری خواهند شد یا خیر. این مدل می‌تواند برای بهبود انتخاب داروهای نامزد و گروه‌های شرکت کننده در کارآزمایی‌های بالینی، که تاکنون ناموفق بوده‌اند، استفاده شود. همچنین بیمارانی که ممکن است در ماه‌ها و سال‌های آینده روند کاهش سریع شناختی را تجربه می‌کنند ، امکان آمادگی آنها و عزیزانشان بیشتر می‌باشد.

شرکت‌های داروسازی طی دو دهه گذشته صدها میلیارد دلار در تحقیقات آلزایمر تزریق کرده‌اند. با این وجود در این زمینه با شکست روبرو شده‌است: براساس گزارش سال 2018 از تحقیقات دارویی و تولید کنندگان آمریكا ، بین سالهای 1998 و 2017 ، 146 تلاش ناموفق برای تولید دارو برای معالجه یا پیشگیری از بیماری وجود داشته است. در آن زمان فقط چهار داروی جدید تصویب می‌شد و فقط برای درمان علائم استفاده می‌شد. در حال حاضر بیش از 90 نامزد در حال توسعه هستند.

مطالعات نشان می‌دهد که موفقیت بیشتر در ورود دارو به بازار می‌تواند به استخدام داوطلبانی که در مراحل اولیه این بیماری هستند (قبل از اینکه علائم مشهود باشد) کاهش یابد، که این در مواقعی است که درمان موثرتر است. در مقاله‌ای که در کنفرانس Machine Learning for Health Health 2019 ارائه شد ، محققان آزمایشگاه MIT Media یک الگوی یادگیری ماشینی را توصیف کردند که می‌تواند به پزشکان کمک کند تا در این گروه خاص از شرکت‌کنندگان به صفر برسند. آنها ابتدا یک مدل “جمعیت” را در کل مجموعه داده ها قرار دادند که شامل نمرات آزمون شناختی بالینی قابل توجه و سایر داده‌های بیومتریک از بیماران آلزایمر و همچنین افراد سالم بود که بین ویزیت‌های پزشک دوسالانه جمع آوری شدند. از داده‌ها ، این مدل الگوهای یادگیری را می‌آموزد که می‌تواند به پیش‌بینی چگونگی امتیاز‌دهی بیماران در تست‌های شناختی که بین ویزیت‌ها انجام می‌شود، کمک کند.

اگی رودوویچ ، محقق آزمایشگاه  اعلام کرد: آزمایشات نشان می‌دهد که پیش‌بینی‌های دقیقی می‌توان در ۶، ۱۲، ۱۸و ۲۴ ماه آینده انجام داد. بنابراین پزشکان می‌توانند از این مدل برای انتخاب مشارکت‌کنندگان در معرض خطر برای کارآزمایی بالینی، که احتمالاً حتی قبل از ظهور سایر علائم بالینی ، نشان‌دهنده کاهش سریع شناختی است‌، استفاده کنند. درمان زود هنگام چنین بیمارانی ممکن است به پزشکان کمک کند تا بهتر تشخیص دهند که داروهای ضددرد چه کاربرد و اثری دارند. پیش بینی دقیق کاهش شناختی از ۶ تا ۲۴ ماه برای طراحی کارآزمایی بالینی بسیار مهم است. توانایی پیش‌بینی دقیق تغییرات شناختی آینده می‌تواند تعداد بازدیدهایی را که شرکت‌کننده انجام داده است کاهش دهد، که این می تواند گران و وقت گیر باشد. جدا از کمک به تولید داروی مفید ، هدف این است که به کاهش هزینه‌های آزمایشات بالینی کمک کنیم تا آنها را در مقیاس‌های بزرگتر و مقرون به صرفه‌تر انجام دهند.

محققان برای کار خود بزرگترین مجموعه داده آزمایش کارآزمایی بالینی بیماری آلزایمر جهان را با نام ابتکار عمل Neuroimaging Alzheimer در جهان (ADNI) استفاده کردند. این مجموعه داده شامل داده هایی از حدود 1700 شرکت‌کننده است‌، باوجود و بدون آلزایمر ، در طی مراجعه به پزشک نیمساله بیش از 10 سال ثبت شده است. داده ها شامل نمرات زیر مقیاس شناختی (ADAS-Assessment) مقیاس شناختی (ADAS-Cog13) است ، که بیشترین معیار شناختی مورد استفاده در آزمایشات بالینی داروهای بیماری آلزایمر است. این آزمون حافظه ، زبان و جهت‌گیری را در مقیاس افزایش شدت تا 85 امتیاز ارزیابی می‌کند. مجموعه داده‌ها شامل اسکن‌های MRI، اطلاعات جمعیتی و ژنتیکی و اندازه‌گیری مایعات مغزی نیز می‌باشد.

در کل ، محققان مدل خود را بر روی زیر گروهی از 100 شرکت کننده ، که بیش از 10 بازدید داشته‌اند و کمتر از 85 درصد داده مفقودالاثر، هر کدام با بیش از 600 ویژگی محاسبه شده، آموزش داده و آزمایش کردند. از بین این شرکت کنندگان ، 48 نفر به بیماری آلزایمر مبتلا بودند. اما داده‌ها پراکنده هستند و ترکیب‌های مختلفی از ویژگی‌ها برای اکثر شرکت‌کنندگان وجود ندارد. برای حل این مسئله، محققان از این داده‌ها برای آموزش یک مدل جمعیتی استفاده شده از یک چارچوب احتمال “غیرپارامتری” به نام (Gaussian Proces (GPs استفاده کردند که دارای پارامترهای انعطاف‌پذیر برای متناسب‌سازی توزیع‌های مختلف احتمال و پردازش عدم قطعیت در داده‌ها است. این تکنیک شباهت بین متغیرها ، مانند نقاط داده‌های بیمار را برای پیش‌بینی مقدار برای یک نقطه داده غیب -مانند نمره شناختی – اندازه‌گیری می‌کند. خروجی همچنین شامل تخمینی برای میزان اطمینان آن در مورد پیش بینی است.

اما محققان دریافتند که نتایج مدل‌های شخصی هنوز کمتر از حد استاندارد است. برای برطرف کردن این مسئله ، آنها یک طرح جدید “metalearning” را اختراع کردند که می‌آموزد به طور خودکار انتخاب کند که کدام نوع از مدل ، جمعیت یا شخصی سازی شده باشد ، بسته به داده‌های در حال تجزیه و تحلیل، برای هر یک از شرکت‌کنندگان معین در هر زمان معین بهتر کار می‌کند. Metalearning قبلاً برای انجام دیدهای رایانه‌ای و کارهای ترجمه ماشینی مورد استفاده قرار گرفته است تا مهارت‌های جدیدی یاد گرفته و یا با چند مثال آموزشی به سرعت با محیط‌های جدید سازگار شود. رودوویچ می‌گوید، اما این اولین‌بار است که برای ردیابی کاهش شناختی از بیماران آلزایمر، جایی که داده‌های محدود یک چالش اصلی است، اعمال می‌شود. این طرح در اصل چگونگی عملکرد مدل‌های مختلف را برای یک کار معین – مانند پیش بینی نمره ADAS-Cog13 – شبیه سازی می‌کند و بهترین تناسب را می‌آموزد. در طول هر مراجعه بیمار جدید ، این طرح بر اساس داده های قبلی ، مدل مناسب را اختصاص می دهد. به عنوان مثال، در بیمارانی که داده‌های پر سروصدا و پر سر و صدایی در حین ویزیت‌های اولیه ندارند، پیش‌بینی‌های دقیق‌تری انجام می‌شود. هنگامی که بیماران با داده های بیشتری شروع می‌کنند یا تعداد بیشتری از طریق ویزیت های بعدی جمع آوری می‌کنند، با این‌حال، مدل‌های شخصی عملکرد بهتری دارند.

منابع:

.medical life sciences ,Reviewed by Kate Anderton, B.Sc, New model predicts cognitive decline of patients at risk for Alzheimer’s disease, 2019

 

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

انتقال دارو به سلول با حباب کاتالاز

آنزیم طبیعی کاتالاز ممکن است پتانسیل بسیاری در درمان بیماری‌های نورولوژیک از جمله پارکینسون داشته باشد. این آنزیم آنتی‌اکسیدان قوی قادر است التهابِ کشنده‌ی نورون‌ها را با روشی غیرموازی با داروهای ریزمولکول، از بین ببرد. اما یک مشکل بزرگ وجود دارد. این آنزیم بسیار بزرگ هستند. تا حدی که عبور از سد خونی-مغزی و رسیدن به سلول‌های مغزی برای آن‌ها تقریبا غیرممکن است. اما محققین روشی را پیدا کرده‌اند که بارگذاری این آنزیم در حباب‌های کوچک و طبیعی خون، عبور آن‌ها را از سیستم ایمنی مغز ممکن ساخته و راه جدیدی برای درمان بیماری‌های مغزی ایجاد می‌کند.

در تحقیقی که در دانشگاه کارولینای شمالی توسط دکتر النا باتراکوا رهبری می‌شود، دانشمندان اگزوزوم‌های سلول‌های ایمنی را جداسازی کردند. این حباب‌های ریز در بیماری‌هایی از جمله ایدز و سرطان تولید می‌شوند و باعث می‌شوند بیماری با سرعت بیشتری در بدن انتشار یابد. در این مورد، محققین توانستند این حباب‌ها را با کاتالاز بارگذاری کنند تا در بافت مغز پروتئین‌های عامل التهاب مقابله کند.

باتراکوا عنوان کرد:

اگزوزوم‌ها به‌وسیله طبیعت به عنوان یک حامل عالی برای پروتئین‌ها و محتوای ژنتیکی طراحی شده‌اند. کاتالاز پروتئین بزرگی است و تقریبا عبور آن از سد خونی-مغزی امکان ناپذیر است. ما از اگزوزوم‌های گلبول‌های سفید بدین منظور استفاده کردیم. این اگزوزوم‌ها علاوه بر اینکه از نظر سیستم ایمنی نامرئی هستند، با پیوستن به سد خونی-مغزی باعث انتقال محتویات آن به مغز می‌شوند.

این محققین اذعان می‌کنند که هر مولکول کاتالاز می‌تواند تا یک میلیون مولکول مخرب را در هر ثانیه خنثی کنند. این واکنش ادامه پیدا می‌کند چرا که کاتالاز نقش کاتالیزور را ایفا می‌کند.

باتراکوا و همکاران امیدوارند بتوانند درمان‌های شخصی با استفاده از اگزوزوم‌های خود فرد توسعه دهند. به‌عنوان مثال یک اسپری نازال برای این درمان بسیار موثر خواهد بود.

 

منبع:

Haney MJ, Klyachko NL, Zhao Y, Gupta R, Plotnikova EG, He Z, Patel T, Piroyan A, Sokolsky M, Kabanov AV, Batrakova EV. Exosomes as drug delivery vehicles for Parkinson’s disease therapy. Journal of Controlled Release. 2015 Jun 10;207:18-30.