نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

بیومارکرهای سرطان

بیومارکر چیست؟ ( قسمت اول )

انواع مختلف بیومارکرهای سرطانی وجود دارد و هر یک از آن‌ها در بدن نقش متفاوتی دارند و به روش‌های مختلف واکنش نشان می‌دهند. به طور کلی، بیومارکرهای سرطانی به واسطه عملکردهای مختلف آن‌ها طبقه بندی می شوند:

  • بیومارکرهایی که منجر به رشد و تکثیر غیر طبیعی سلول‌ها می‌شوند

یک نمونه از این نوع بیومارکر، پروتئین HER2 است که به کنترل رشد سلول کمک می‌کند. اگر HER2 در سلول‌های سرطانی بیش از حد بیان شود، سلول‌ها HER2 مثبت در نظر گرفته می‌شوند، به این معنی که پروتئین بیشتری نسبت به حالت طبیعی دارند. این وضعیت احتمالا باعث می‌شود، سلول‌ها سریع‌تر رشد کنند و شانس خود را برای متاستاز کردن (گسترش) به سایر قسمت‌های بدن افزایش دهند. هم‌چنین به این معنی است که درمان‌هایی که به علت اختلال در مسیر سیگنالینگ HER2 شناخته می‌شود، به توقف رشد سرطان کمک می‌کند.

  • بیومارکرهایی که از فعالیت درمانی سلولی یا مولکولی پشتیبانی می‌کنند

این نوع بیومارکر به وسیله یک ژن به نام SPARC تولید می‌شود که منجر به ترشح پروتئین اسیدی Cysteine-Rich می‌شود.SPARC به انتقال آلبومین – نوعی از پروتئین موجود در خون، سفیده تخم مرغ، شیر و سایر مواد – به سلول‌ها کمک می‌کند. برخی از داروهای شیمی درمانی با آلبومین جهت جلوگیری از حل شدن در خون متصل می‌شوند.  بنابراین، بیان بیش از حد SPARC به درمان‌های مربوط با آلبومین کمک می‌کند و می‌تواند درمان سلولی موثری باشد.

  • بیومارکرهایی که باعث کاهش فعالیت درمانی سلولی یا مولکولی می‌شوند

برخی داروهای شیمی درمانی برای از بین بردن DNA تومور با پلاتین ساخته می‌شوند. با این حال، یک پروتئین به نام ERCC1 وجود دارد که DNA تومور را تعمیر می‌کند. اگر بیومارکر سطح بالای ERCC1 را در یک تومور بیمار تشخیص دهد، عامل‌های مبتنی بر پلاتین برای این بیمار بسیار مؤثر نیستند.

حتی در دسته‌های بیومارکر فوق، انواع مختلفی وجود دارد. به عنوان مثال، مولکول‌هایی که سبب رشد غیر طبیعی سلول می‌شوند می‌توانند از جهش ژنی یا از کپی‌های اضافی ژن دیگری در داخل DNA تومور، ایجاد شوند.

احتیاط: ژن‌های شما و بیومارکرهای سرطان شما دقیقا یک چیز نیستند

در برخی از افراد DNA ژن قابل شناسایی وجود دارد که می‌تواند منجر به افزایش خطر ابتلا به سرطان‌های خاص شود. به عنوان مثال، فردی که جهش‌های خاصی را در BRCA1 و BRCA2 به نام “ژن‌های سرطان پستان” به ارث برده است، خطر ابتلای بیشتر به سرطان پستان، تخمدان، پروستات و سایر انواع سرطان را دارد.

 

با این حال، اکثر سرطان‌ها به ارث برده نمی‌شوند و در اکثر موارد افرادی که با سرطان تشخیص داده می‌شوند، هیچ کدام از ژن‌های سرطان را ندارند. اما همه سرطان‌ها دارای بیومارکرهای زیستی هستند، از جمله نشانگرهای ژنتیکی. بنابراین، تفاوت چیست؟

 

سرطان شما یک نسخه منحصر به فرد از DNA شما دارد که با DNA در سلول‌های سالم شما متفاوت است. اکثر بیومارکرهای سرطانی که با درمان مرتبط هستند با ژن‌های منحصر به فرد تومور و ساختار مولکولی، به جای ژن‌های سالم، مرتبط هستند.

 

تشخیص و اندازه‌گیری بیومارکرها برای ایجاد یک برنامه درمان ضد سرطان شخصی

برای تعیین اینکه آیا و در چه سطحی، مشخصه‌های بیومارکرهای موجود در سرطان شما وجود دارد، پزشک شما باید یک نمونه از بافت تومور یا مایعات بدن را بیرون بیاورد و آن را به یک آزمایشگاه برای انجام یک سری از آزمایشات آسیب‌شناسی پیشرفته و آزمایش‌های پروفایل مولکولی ارسال کند. این آزمایشات سطوح بیومارکرهای خاص خود را برای سرطان مشخص می‌کند. سپس اطلاعات به دست آمده با تحقیقات منتشر شده توسط محققان پیشرو در زمینه سرطان در جهان مطابقت خواهند یافت تا مشخص شود کدام درمان‌ها به احتمال زیاد کار خواهند کرد. سپس پزشک شما یک گزارش را ارسال می‌کند که لیستی از عواملی را که در نمونه شناسایی شده‌اند، همراه با درمان‌هایی که به طور مثبت و منفی مرتبط با آن عوامل شناخته شده است، نشان می‌دهد. این فرآیند اجازه می‌دهد تا پزشک شما به شخصی‌سازی برنامه درمان ضد سرطان شما پرداخته و درمان منحصر به بیماری شما را تدوین نماید.

بیومارکرهای استرس اکسیداتیو ( قسمت سوم )

منابع:

Balkwill, F., BERLATO, C. and Fletcher, L., Cancer Research Technology Ltd, 2019. CCL22 and CCL17 cancer biomarkers. U.S. Patent Application 10/241,118.

Sölétormos, G., Duffy, M.J., Hassan, S.O.A., Verheijen, R.H., Tholander, B., Bast, R.C., Gaarenstroom, K.N., Sturgeon, C.M., Bonfrer, J.M., Petersen, P.H. and Troonen, H., 2016. Clinical use of cancer biomarkers in epithelial ovarian cancer: updated guidelines from the European Group on Tumor Markers. International Journal of Gynecologic Cancer26(1), pp.43-51.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نیتریک‌اکساید در نجات جان انسان‌ها

پروفسور جاناتان استاملر در مورد نیتریک‌اکساید و توانایی تغییر شکل در سیستم تنفسی، راه‌های جدیدی برای نجات جان انسان‌ها ارائه می‌دهد. طبق نظریه‌های علمی فرآیند تنفس  شامل دو عنصر اکسیژن و دی‌اکسیدکربن است. تحویل اکسیژن از ریه‌ها به بافت‌ها، و حذف مواد زائد، از طریق بیرون آوردن دی اکسید کربن. او و همکارانش اخیرا در مجله( Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS منتشرکرده‌اند که نیتریک‌اکساید برای تحویل اکسیژن به سلول ها و بافت هایی که به آن نیاز دارند ضروری است.

Stamler، MD، پروفسور پزشکی در دانشکده پزشکی دانشگاه Cardinal Hospital University Case University و متخصص قلب و عروق در بیمارستان دانشگاه Case Medical Center، تیمی را هدایت کرد که نشان داد نیتریک‌اکساید باید با هموگلوبین همراه باشد تا رگ‌های خونی را باز کند و سپس اکسیژن را به بافت عرضه کند. در ادامه افزود: “کمترین حد این است که ما پایه مولکولی کنترل جریان خون در حلقه چرخه تنفسیچرخه تنفسی را کشف کردیم.” “این در پروتئین خود هموگلوبین است که دارای توانایی تولید نیتریک‌اکساید همراه با اکسیژن دارد. از دیدگاه کتاب ساده شده دو گاز توسط هموگلوبین یک عنصر اساسی – اکسید نیتریک وجود دارد – زیرا جریان خون به بافت ها در واقع مهم تر است اکثر شرایط از میزان اکسیژن توسط هموگلوبین است بنابراین چرخه تنفسی در واقع یک سیستم سه گانه است.

پزشکان مدت‌ها شناخته‌اند که یک اختلال عمده بین میزان اکسیژن موجود در خون و میزان اکسیژن که به بافت‌ها منتقل می‌شود وجود دارد. تا به حال، آنها هیچ راهی برای توضیح تفاوت نداشتند. یافته‌های جدید نشان می‌دهد که نیتریک‌اکساید در داخل سلول‌های قرمز خون خود، دروازه‌بان چرخه تنفسی است – نیتریک‌اکساید باعث می‌شود که چرخه اجرا شود.

محققان نقش کلیدی اکسید نیتروژن را در کنترل جریان خون در عروق کوچک در بافت‌هایی که مسئول حمل اکسیژن هستند (شناخته شده به عنوان «تنظیم خودکار جریان خون») کشف کردند – فرآیندی که پایه مولکولی آن یک رمز و راز قدیمی در پزشکی بوده است . محققان به طور خاص چرخه تنفسی را در موش هایی که دارای یک محل اسید آمینه نیستند و در گلبول های قرمز خون خود حمل اکسید نیتریک را بررسی می کنند، مورد بررسی قرار دادند. شاهد بودند که تنظیم خودکار جریان خون به طور کامل حذف شد، حیوانات نمی‌توانند از بافت‌ها اکسیژن بگیرند.

در ابتدا، محققان سطوح اکسیژن پایین در عضلات حیوانات را در ابتدای مسیر، با وجود گلبول‌های قرمز حیوانات که بار کامل اکسیژن را حمل می‌کردند، پایین آوردند. هنگامی که موش ها پس از آن تحت فشار قرار گرفتند تا کمبود اکسیژن کم (هیپوکسی) را به ارمغان بیاورند، جریان خون به اندامشان به سرعت کاهش می‌یابد. کمبود اکسیژن موجب افزایش جریان خون برای ارسال اکسیژن خون بیشتر به بافت ها و سلول ها می‌شود. در عوض، جریان خون کاهش یافته و کمبود اکسیژن ناشی از آن موجب حملات قلبی و نارسایی قلبی در این حیوانات کمبود نیتریک‌اکساید می‌شود.

آزمایش نشان داد که مکانیسم آزادسازی نیتریک‌اکساید ، تحویل اکسیژن را تنظیم می‌کند. هنگامی که نیتریک‌اکساید از محل اتصال به سیتستین در هموگلوبین جریان می‌یابد، رگ‌های خونی گسترش می‌یابد و اجازه می‌دهد سلول‌های قرمز خون به بافت‌ها منتقل شود. در گذشته، کنترل جریان خون به عنوان رعایت رژیم‌های خون و غضروف‌های اندوتلیال آنها مورد بررسی قرار گرفته است، در حالی که نقش گلبول‌های قرمز به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. تصور می‌شود که کمبود جریان خون که سبب حمله قلبی و سکته مغزی می‌شود با سلول‌های قرمز خون مرتبط نیست.

منابع:

Chen, J.G., Crooks, R.M., Seefeldt, L.C., Bren, K.L., Bullock, R.M., Darensbourg, M.Y., Holland, P.L., Hoffman, B., Janik, M.J., Jones, A.K. and Kanatzidis, M.G., 2018. Beyond fossil fuel–driven nitrogen transformations. Science360(6391), p.eaar6611.

Jamison, D.T., Breman, J.G., Measham, A.R., Alleyne, G., Claeson, M., Evans, D.B., Jha, P., Mills, A. and Musgrove, P. eds., 2006. Disease control priorities in developing countries. The World Bank.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

بیومارکرهای استرس اکسیداتیو

بیومارکر چیست ؟ ( قسمت اول )

بیومارکرهای سرطان ( قسمت دوم )

 

استرس اکسیداتیو، قسمت سمی اکسیژن و متابولیسم را نشان می‌دهد. استرس اکسیداتیو به عنوان عدم تعادل بین اکسیدان‌ها و آنتی‌اکسیدان‌ها به نفع اکسیدان‌ها شناخته شده که منجر به اختلال در سیگنالینگ مجدد، کنترل چرخه سلولی و آسیب مولکولی می‌شود.

بیومارکرهای استرس اکسیداتیو به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
– گونه‌های فعال اکسیژن ROS
– DNA / RNA، چربی‌ها و پروتئین‌هایی که توسط اکسیداسیون آسیب دیده‌اند
– آنتی‌اکسیدان‌ها

درباره این سه گروه این توضیح را باید افزود که:
– ROS نشان‌دهنده عواملي هستند كه استرس‌اكسيداتيو را تحريك مي كنند و باعث آسیب به اجزاي سلول می‌شوند.
– آسیب DNA / RNA، پراکسیداسیون لیپید و اکسیداسیون / نیترات پروتئین، آسیب‌های ناشی از اکسیداسیون را نشان می‌دهد
– آنتی‌اکسیدان‌ها سیستم‌های مبارزه با استرس اکسیداتیو را نشان می‌دهند

• گونه فعال اکسیژن ROS

گونه فعال اکسیژن، گونه‌های شیمیایی واکنشی هستند که حاوی اکسیژن فعال می‌باشند. آن‌ها عبارتند از پراکسید، سوپراکسید، هیدروکسیل رادیکال، اکسیژن مجزا و آلفا اکسیژن.
با توجه به ماهیت گذار آن‌ها، به راحتی در سلول‌های زنده با استفاده از تست‌های رنگ‌سنجی، مانند DCFDA، اندازه‌گیری می‌شوند. این بیومارکرها قابل اندازه‌گیری در خون، پلاسما، بافت و ادرار هستند.

• آسیب DNA / RNA، پراکسیداسیون لیپید، و اکسیداسیون / نیترات پروتئین

استرس اکسیداتیو را می‌توان به طور غیرمستقیم با اندازه‌گیری سطوح آسیب DNA / RNA، پراکسیداسیون لیپید و اکسیداسیون / نیترات پروتئین، به جای اندازه‌گیری مستقیم گونه‌های فعال اکسیژن، اندازه‌گیری کرد. بیومارکرهای استرس اکسیداتیو پایدارتر از انواع اکسیژن فعال هستند.

آسیب DNA / RNA

انواع مختلفی از آسیب DNA / RNA وجود دارد که می‌تواند به عنوان بیومارکرهای استرس اکسیداتیو اندازه‌گیری شود.  8-hydroxydeoxyguanosine احتمالا به عنوان یکی از رایج ترین بیومارکرهای آسیب DNA برای استرس اکسیداتیو است. تست‌های مکان‌های apurinic / apyrimidinic و آزمون‌های آسیب ناشی از آلدهید می‌تواند به عنوان اندازه‌گیری‌های مستقیم از آسیب DNA استفاده شود که به طور بالقوه مرتبط با استرس اکسیداتیو است.

پراکسیداسیون لیپید

مالون‌دی‌آلدئید MDA یکی از معمول‌ترین شاخص‌های لیپیدی استرس اکسیداتیو است. این ماده از طریق پراکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع تشکیل شده است و معمولا با استفاده از آزمون TBARS اندازه‌گیری می‌شود. تست TBARS به طور کامل برای MDA خاص نیست، همانطور که سایر آلدهید‌ها نیز سیگنال مشابهی را با این تست تولید می‌کنند، با این حال، تست TBARS عموما راحت‌تر از استفاده از HPLC برای اندازه گیری MDA است. آزمون‌های ELISA رقابتی برای MDA نیز در دسترس هستند.
دیگر بیومارکرهای پراکسیداسیون چربی شامل 4-HNA، 8-ایزوپروستان، هیدروپراکسید لیپیدها و LDL اکسید شده است.

اکسیداسیون / نیترات پروتئین

آسیب اکسیداتیو به پروتئین‌ها می‌تواند به شکل کربن لیپتین پروتئین و نیتراسیون پروتئین (3-نیتروتیروزین) باشد. گونه‌های فعال اکسیژن هم‌چنین می‌توانند تولید محصولات پیشرفته گلیکوزیله AGE و پروتئین‌های AOPP را ایجاد کنند. همه این بیومارکرها را می‌توان با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری کرد.

• آنتی‌اکسیدان‌ها

آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و دیگر مولکول‌های ROS، باعث آسیب اکسیداتیو می شوند. سه نوع آنتی‌اکسیدان به عنوان بیومارکر استرس اکسیداتیو وجود دارد: مولکول‌های کوچک، آنزیم‌ها و پروتئین‌ها (مانند آلبومین).
برای اندازه گیری ظرفیت کل‌آنتی اکسیدانی نمونه، از جمله مولکول‌کوچک و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی پروتئین، تعدادی از تست‌ها وجود دارد. یکی از رایج‌ترین تست‌های کلسترول آنتی‌اکسیدانی، تست آنتی‌اکسیدانیTEAC است. تست آنتی‌اکسیدانی رادیکال اکسیژن ORAC یکی دیگر از آزمون‌های معمول استرس اکسیداتیو است که ظرفیت آنتی‌اکسیدان را با اندازه‌گیری توانایی آنتی‌اکسیدان‌ها برای کاهش رنگ فلورسنت توسط ROS اندازه‌گیری می‌کند.
فعالیت آنتی‌اکسیدانی نیز می‌تواند در سطح آنالیت‌های خاص اندازه‌گیری شود. به عنوان مثال با نگاه کردن به سطوح نسبی GSH و GSSG ، سطح آنالیت اندازه‌گیری می‌شود. گلوتاتیون احیا GSH به عنوان مولکولی فراوان در میان آنتی‌اکسیدان‌های درون سلولی در نظر گرفته می‌شود که GSSG را در فرم اکسید شده تشکیل می‌دهد. این واکنش توسط آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز فعال می‌شود.
در غیر این صورت، سطح فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی مانند GST و سوپراکسید‌دیسموتاز می‌تواند در رابطه با سطوح استرس اکسیداتیو اندازه‌گیری شود.

 

منابع:

Valavanidis, A., Vlachogianni, T. and Fiotakis, C., 2009. 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG): a critical biomarker of oxidative stress and carcinogenesis. Journal of environmental science and health Part C27(2), pp.120-139.

Nielsen, F., Mikkelsen, B.B., Nielsen, J.B., Andersen, H.R. and Grandjean, P., 1997. Plasma malondialdehyde as biomarker for oxidative stress: reference interval and effects of life-style factors. Clinical chemistry43(7), pp.1209-1214.

Lykkesfeldt, J., 2007. Malondialdehyde as biomarker of oxidative damage to lipids caused by smoking. Clinica chimica acta380(1-2), pp.50-58.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نیتریک‌اکساید استنشاقی در پیوند قلب

نیتریک‌اکساید استنشاقی که به بیماران مبتلا به حمله قلبی داده می‌شود ممکن است دوره نقاهت را کمتر کند. با توجه به نتایجی که در ESC Congress 2014 ارائه شد، نیتریک‌اکساید استنشاقی که به بیماران مبتلا به حمله قلبی قبل و در طی درمان با مداخله عروق کرونری پوست (PCI) تحویل داده شد، میزان آسیب دیده بافت را کاهش داد، اما ممکن است دوره نقاهت بهبود یابد.

نیتریک‌اکساید استنشاقی، یک گشادکننده‌ی عروق ریوی در بیماران مبتلا به فشارخون ریوی ناشی از نارسایی قلبی است و ممکن است بیماران با واکسن انقباض ریوی برگشت‌پذیر را شناسایی کنند که در آنها عوامل مانند نیتروپروسید باعث فشارخون سیستمی می‌شوند. نیتریک‌اکساید استنشاقی موجب افزایش فشار پرشده بطن چپ توسط مکانیزم ناشناخته می‌شود.

طبق تحقیقات  Stefan Janssens، MD، PhD از بیمارستان دانشگاه Gasthuisberg of Leuven در بلژیک، آزمایش NOMI (نیتریک‌اکساید برای استنشاق برای کاهش آسیب مجدد مجدد در انفارکتوس میوکارد حاد سکته قلبی) بر اساس این فرضیه بود که استنشاق نیتریک‌اکساید می‌تواند آسیب به بافت قلب را در زمان رپرفیوژن (بازگرداندن جریان خون هنگامی که یک مجرای مسدود شده باز می شود) کاهش دهد. این مطالعه نشان می‌دهد که بین 48-72 ساعت پس از عمل هیچ تفاوتی در تعیین‌ نارسایی قلب و مرگ بین بیماران دریافت شده نیتریک‌اکساید و کسانی که در معرض اکسید قرار نگرفتند وجود ندارد.

با این حال، یک تجزیه و تحلیل فرعی از پیش تعیین شده بیماران مبتلا به نیتروگلیسرین intracoronary یا وریدی (IC / IV NTG) که تجویز آن به اختیارات محققان محلی محول شده بود، نشان دهنده تعامل قابل توجهی با استفاده از نیتریک‌اکساید استنشاقی، در میان افراد مبتلا، با انفارکت های مؤثرتری نسبت به بیمارانی که قبلا NTG دریافت کرده بودند همراه بود. در مجموع جمعیت، MRI در 48-72 ساعت نشان دهنده روند بهبود عملکرد با اکسیدنیتروژن بود که در 4 ماه قابل توجه بود. بهبود عملکرد به طور معنی داری با نیتریک‌اکساید در گروه زیر گروه مبتلایان به NTG بهتر بود.

نیتریک‌اکساید عوارض جانبی عمده ای را ایجاد نمی‌کند و برای یک نقطه ثانویه کامپوزیت نقطه پایانی مرگ، ایسکمی مکرر، سکته مغزی یا مجدد آن، نسبت به میزان رویداد کمتر همراه بود.

محقق NOMI اولین است که برای بررسی تاثیر استنشاق اکسید نیتریک بر آسیب های مجدد میوكارد، اندازه انفاركت و بهبودی قلب، گفت: “در حالی که این مقدار کاهش میزان نارسایی قلب را در جمعیت کلی مطالعه نشان نداد، یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که استنشاق نیتریک‌اکساید تحقیقات بیشتری را در بیماران STEMI نیاز دارد.”

افزایش فشار دهلیزی چپ در نارسایی مزمن قلبی با افزایش ضروری در فشار خون ریه همراه است تا یک گرمای فشار برای جریان رو به جلو در گردش خون ریخته شود. افزایش بیشتر فشار خون شریانی ریه از عوارض واکسن ریه است. حضور پرفشاری خون ریوی برای بیماران تحت پیوند قلب اهمیت دارد، زیرا عامل خطر برای مرگ زودرس در دوره پس از عمل است. بطن راست قلب اهداکننده آسیب ایسکمیک در طول روش‌های برداشت و لانه گزینی را ایجاد می‌کند، و این باعث می‌شود که بعلت اختلال حاد و شکست در مواجهه با افزایش پس از بارگذاری آسیب‌پذیر باشد. به این ترتیب، بیماران با افزایش پایدار مقاومت به عروق ریه به طور کلی به عنوان کاندیدای پیوند قلب به علت میزان مرگ و میر اولیه بسیار بالا پس از عمل حذف می‌شوند.

منابع:

 

Semigran, M.J., Cockrill, B.A., Kacmarek, R., Thompson, B.T., Zapol, W.M., Dec, G.W. and Fifer, M.A., 1994. Hemodynamic effects of inhaled nitric oxide in heart failure. Journal of the American College of Cardiology, 24(4), pp.982-988

Blanch, L., Joseph, D., Fernandez, R., Mas, A., Martinez, M., Valles, J., Diaz, E., Baigorri, F. and Artigas, A., 1997. Hemodynamic and gas exchange responses to inhalation of nitric oxide in patients with the acute respiratory distress syndrome and in hypoxemic patients with chronic obstructive pulmonary disease. Intensive care medicine, 23(1), pp.51-57.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدان‌ها و گسترش سرطان ؟

طبق یک مطالعه منتشر شده در آوریل و در مجله  Science Translational Medicine، دو نوع از داروهای مورد استفاده برای درمان دیابت نوع 2 می‌تواند متاستاز تومورهای انسان را در موش‌ها گسترش دهد.  این دو نوع ترکیب حاوی مهارکننده‌های دی‌پپتیدیل پپتیداز 4 (DPP-4) و  بازدارنده آلفالیپوئیک‌اسید (ALA) است که باعث سرعت بخشیدن به متاستاز ناشی از فعال شدن یک مسیر پاسخ آنتی‌اکسیدانی می‌شود. در این مسیر پروتئین‌های متاستاز فعال می‌شوند. نتایج این تیم نشان‌دهنده ارتباط بین آنتی‌اکسیدان‌ها و گسترش سرطان است.

مهم‌ترین یافته در این زمینه بیان می‌کند که متاستاز، سرطان‌های موجود را با فعال شدن پاسخ آنتی‌اکسیدانی ترویج می‌دهد.

زاکاری شافر، زیست‌شناس سلولی از دانشگاه نوتردام، گفت: “این اطلاعات محرمانه هستند و نتیجه تحقیق با مطالعات دیگر مطابقت دارد که فعالیت آنتی‌اکسیدانی می‌تواند برای متاستاز سلول‌های سرطانی مفید باشد.”

ژنگ و همکاران برای اولین بار از داروهای ضد دیابتی معمول استفاده کردند، از جمله متفورمین و آنالوگ‌های انسولین وتوانایی آن‌ها را برای افزایش تکثیر یا افزایش مهاجرت سلول‌های سرطانی در آزمایشگاه بررسی کردند. محققان نشان دادند که مهارکننده‌های DPP-4  از مهاجرت و تهاجم سلول‌ها جلوگیری می‌کند اما بر روی تکثیر سلول‌های سرطانی ملانوم، کبد، کولون، پستان، ریه و تخمدان تاثیرگذار نیست.

در موش‌ها، این داروها موجب انتشار بیشتر سلول‌های تومور کبدی و کولون و همچنین افزایش میکرومتاستاز در مقایسه با حیوانات با همان تومورهایی بود که هیچ داروهای ضددردی دریافت نکردند. آزمایش‌های بیشتر در آزمایشگاه نشان داد که اثرات مهار‌کننده DPP-4  بر روی انتقال تومور سلول با توانایی ترکیبات برای کاهش استرس‌اکسیداتیو سلول‌های سرطانی همراه است: داروها منجر به کاهش گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) ، افزایش گلوتاتیون و افزایش آنتی‌اکسیدان آندوژنز می‌شود. محققان نشان می‌دهند که مهارکننده سنتز گلوتاتیون در سلول‌های سرطانی علاوه بر مهارکردن DPP-4 مانع از انتقال سلول‌های تومور می‌شود.

برای درک این‌که چگونه این ترکیبات بر روی مسیرهای استرس اکسیداتیو سلولی اثر می‌گذارند، محققان فاکتور رونویسی (NRF2) را که از طریق بازدارنده DPP-4 فعال می‌شوند، هم در کشت سلولی و هم در موش بررسی کردند.. پنج مهار‌کننده متفاوت DPP-4  همه در NRF2 فعال شده‌اند. هنگامی که محققان NRF2 را در پروتئین بازدارنده DPP-4 و سلول‌های سرطانی کبد از بین بردند، سلول‌ها کاهش مهاجرت سلول‌های تومور و بیان پروتئین‌های مرتبط با متاستاز را نشان دادند.

محققان اثر مشابهی را در in vivo مشاهده کردند. موش‌هایی که با سلول‌های نابودکننده NRF2 تلقیح شده بودند، متاستازهای ناشی از مهارکننده DPP-4 کمتری داشتند. محققان گزارش دادند که NRF2 هم‌چنین متاستازهای مستقل از هرگونه درمان دارویی دیابت را تحت تاثیر قرار داده است. فعال‌سازی فاکتور رونویسی باعث بیان پروتئین‌های متاستاز و مهاجرت سلولی در کشت شده و فعال‌سازی فارماکولوژیک NRF2 در موش، باعث افزایش میکرومتاستاز شد.

یکی دیگر از فعال کننده NRF2 شناخته شده، با نام ALA که برای درمان نوروپاتی دیابتی استفاده می‌شود، و اثرات مشابهی را به عنوان مهارکننده DPP-4 دارد، مورد مطالعه قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داده‌های بیان اولیه تومور و متاستاتیک، نشان داد که در نمونه‌های با متاستاتیک بیشتر، احتمال افزایش بیان NRF2 را با متاستاز گره لنفاوی مرتبط می‌کند. مطالعات قبلی نشان داده است که NRF2 توسط آنکوژن‌ها فعال می‌شود، که تومورها را قادر می‌سازد تا ROS را خنثی کنند که مانع رشد آن‌ها می‌شود. شافر اشاره کرد که آیا سایر داروها با فعالیت آنتی‌اکسیدانی با یک مکانیزم مشابه کار می‌کنند یا اینکه سلول‌های سرطانی، خود نیز از مکانیسم‌های دیگر برای حفظ آنتی‌اکسیدان استفاده می‌کنند.

گام بعدی این است که مطالعه متاستاز تومور در موش‌های دیابتی داشته باشیم، که به اندازه کافی منعکس‌کننده کاربرد بالینی فعلی داروهای ضدویروسی خواهد بود.

برگئو تأکید کرد: “آنتی اکسیدان‌ها و داروهایی که NRF2 را فعال می‌کنند باعث ایجاد سرطان نمی‌شوند.” “در عوض، آن‌ها به سلول‌های سالم کمک می‌کنند سالم بمانند و به سلول‌های سرطانی کمک می کنند تا در بدن گسترش پیدا کنند.

 

منابع:

Caglayan, A., Katlan, D.C., Tuncer, Z.S. and Yüce, K., 2019. Evaluation of trace elements associated with antioxidant enzymes in blood of primary epithelial ovarian cancer patients. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology52, pp.254-262.

Shrivastava, A., Aggarwal, L.M., Mishra, S.P., Khanna, H.D., Shahi, U.P. and Pradhan, S., 2019. Free radicals and antioxidants in normal versus cancerous cells—An overview.

 

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نشانگرهای بیولوژیکی استرس اکسیداتیو در بزاق کودکان مبتلا به بیماری مزمن کلیه

بیماری مزمن کلیوی (Chronic Kidney Disease(CKD؛ یکی از شایع‌ترین بیماری‌های امروزی است. CKD یک سندرم چند علامتی است که در نتیجه کاهش دائمی تعداد نفرون‌های فعال (یا آسیب دائمی آنها) ناشی از فرآیندهای پاتولوژیک در پارانشیم کلیه اتفاق می‌افتد. این مشکل به ویژه در کودکان بسیار مهم است ، زیرا CKD مدت زمان طولانی هیچ علائم بالینی را نشان نمی‌دهد. بنابراین، این بیماری اغلب فقط در مراحل شدید تشخیص داده می‌شود که نیاز به درمان جایگزینی کلیوی دارد. بنابراین تعجب‌آور نیست که CKD گاهی اوقات به‌ عنوان یک چالش برای کودکان در قرن بیست‌ویکم توصیف می‌شود. شایع‌ترین علل بیماری مزمن کلیه در کودکان نقص ادراری (حدود 30٪) ، گلومرولوپاتی (حدود 25 تا 30٪) ، نفروپاتی مادرزادی (حدود 20٪) و دیسپلازی کلیه (حدود 10٪) است. با توجه به افزایش مداوم تعداد كودكان مبتلا به CKD (از جمله بیماران دیالیزی) و هزینه‌های بالای اقتصادی آن ، آزمایش‌های غربالگری جدید به شدت انجام می‌شود تا تشخیص آزمایشگاهی زودرس و غیرتهاجمی این بیماری در كودكان انجام شود. یک جایگزین جالب برای خون، که معمولاً در تشخیص استفاده می شود ، بزاق است – بیرون زدگی غدد بزرگ بزاقی (پاروتید ، زیر مندیبول و زیر زبانی) و همچنین تعداد زیادی غده کوچکتر که در مخاط دهان قرار دارند. CKD باعث اختلال در سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی و همچنین افزایش آسیب اکسیداتیو پروتئین‌های بزاق و چربی‌ها می‌شود. پارامترهای بزاق هموستاز ردوکس ممکن است نشانگرهای زیستی تشخیصی بیماری مزمن کلیه در کودکان باشد.

تأثیر قابل توجهی از استرس اکسیداتیو در پاتوژنز بیماری‌های مزمن کلیه به طور فزاینده‌ای مورد تأکید قرارگرفته‌است. استرس اکسیداتیو هم با افزایش تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) و هم به دلیل اختلال در مکانیسم‌های دفاعی آنتی‌اکسیدانی ایجاد می‌شود.  فعال شدن سیستم رنین-آنژیوتانسین-آلدوسترون در بیماران مبتلا به CKD باعث اختلال در تولید اکسید نیتریک (NO) شده و فعالیت اکسیداز (NADPH ) را تحریک می‌کند، که باعث تشکیل رادیکال‌های آزاد می‌شود و ممکن است مسئول فیبروز کلیوی پیشرونده باشد.

مواد شیمیایی موجود در بزاق را می توان به دو گروه تقسیم کرد: ترکیباتی که بطور انحصاری در غدد بزاقی تولید می‌شوند و آنهایی که از پلاسما به بزاق منتقل می‌شوند. گروه دوم برای تشخیص آزمایشگاهی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا اجزای بیشماری بزاق نشان‌دهنده غلظت آنها در سرم است. از مزایای استفاده از بزاق در تشخیص آزمایشگاهی همچنین می توان به هزینه کم، سهولت و غیر تهاجمی بودن جمع‌آوری نمونه و همچنین ماندگاری نسبتاً طولانی بزاق در مقایسه با خون اشاره کرد. بنابراین، بزاق برای تشخیص سرطان و همچنین بیماریهای قلبی عروقی، خود ایمنی، عفونی و متابولیک و در نظارت بر غلظت داروها و یا مسمومیت‌ها استفاده می‌شود.

در کودکان مبتلا به CKD تشدید مکانیسم های بزاق محافظت از آنتی‌اکسیدان‌ها (↑ Px ، ↑ SOD ، ↑ GR ، ↑ UA ، ↑ آلبومین) نشان می‌دهد واکنش تطبیقی ​​بدن به افزایش تولید ROS, TOS منجر می‌شود. لازم به ذکر است که فعالیت آنتی اکسیدانی کل جزء ساده آنتی اکسیدان‌های فردی نیست. ارزیابی کامل وضعیت آنتی اکسیدان/ اکسیدان اطلاعات بیشتری را در اختیار قرار می‌دهد زیرا شامل تعامل بین آنتی اکسیدان‌ها و نتیجه فعالیت سیستم بیولوژیکی با هدف خنثی سازی رادیکال‌های آزاد است. بنابراین، با وجود کاهش قابل توجه غلظت GSH، تعادل ردوکس در بزاق به نفع فرآیندهای آنتی اکسیدانی (↑ TAC ، ↑ FRAP) جابجا می‌شود. با این حال، آسیب اکسیداتیو به پروتئین ها (AGE ، AOPP) و چربی ها (MDA) در این شرایط رخ می‌دهد، که نشان می‌دهد بدن نمی‌تواند به طور کامل از آسیب اکسیداتیو جلوگیری کند.

منابع:

Peluso, I. and Raguzzini, A., 2016. Salivary and urinary total antioxidant capacity as biomarkers of oxidative stress in humans. Pathology research international2016

Maciejczyk, M., Szulimowska, J., Skutnik, A., Taranta-Janusz, K., Wasilewska, A., Wiśniewska, N. and Zalewska, A., 2018. Salivary biomarkers of oxidative stress in children with chronic kidney disease. Journal of clinical medicine7(8), p.209.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

 آرتریت روماتوئید یک بیماری خودایمن

آرتریت روماتوئید (Rheumatoid arthritis (RA یک بیماری خودایمن مزمن و التهابی است که با التهاب متقارن مفاصل کوچک و بزرگ همراه با آسیب احتمالی سیستمیک شناخته می‌شود. آسیب اکسیداتیو ناشی از گونه‌های اکسیژن فعال در چندین مطالعه با پاتوفیزیولوژی آرتریت روماتوئید مرتبط بوده است. شیوع آن با افزایش سن بیشتر شده و در زنان تقریباً 25 برابر بیشتر از مردان است. آرتریت روماتوئید، علیرغم اینکه یک بیماری عمدتا از مفاصل است، می‌تواند الگوهای بالینی متفاوتی با درگیری شدید خارج مفصلی داشته باشد. مطالعات طولانی مدت نشان می‌دهد که در اکثر بیماران ، RA یک بیماری پیشرونده است ، با آسیب شدید مفصلی که با روش‌های رادیوگرافی، وخیم شدن عملکرد بدنی و افزایش قابل توجه مرگ و میر مشاهده می‌شود.

با وجود نظرات واگرا در مورد نقش استرس اکسیداتیو در پیدایش و اثبات خسارت مشاهده شده در RA، شواهدی وجود دارد که ممکن است در پاتوژنز بیماری شرکت کند. آسیب اکسیداتیو در مایع سینوویال، با تغییرات ساختاری در اسید هیالورونیک، غضروف و کلاژن و همچنین افزایش پراکسیداسیون لیپیدها، میزان پروتئین کربونیل پروتئین و تغییرات DNA گزارش شده است.

در مطالعه‌ای در انستیتو مکزیکو دل سگورو، آسیب اکسیداتیو بالاتر، که توسط TBARS و سطح پروتئین کربونیل ارزیابی شده است ، در بیماران RA نسبت به گروه کنترل سالم مشاهده شد. غلظت GSH ، فعالیت GPx و فعالیت SOD در بیماران RA نیز بیشتر از افراد سالم بود. با این حال، نسبت GSH / GSSG بالاتر بود و نسبت SOD / GPx در بیماران RA نسبت به گروه شاهد کمتر بود. تفاوت معنی‌داری در نشانگرهای استرس اکسیداتیو کمی در این مطالعه بین بیماران مبتلا به فعال در مقایسه با RA غیرفعال مشاهده نشد ، که نشان می‌دهد استرس اکسیداتیو مشخصه فرآیند بیماری است و به خودی خود ادامه می‌یابد. نسبت GSH / GSSG و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی موجود در این مطالعه با گزارش های Feijóo و همکارانش مطابقت ندارد. نویسندگان تفاوت هایی در استرس اکسیداتیو بین بیماران مبتلا به بیماری فعال و غیرفعال مشاهده کردند. چندین گروه تحقیقاتی سطح بالا و پایین فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی را در بیماران مشاهده کرده اند.

این واگرایی بین گزارشها مکرر است و ممکن است با تنوع و پیچیدگی مکانیسم تنظیم‌کننده استرس اکسیداتیو در انسان، که با عوامل ژنتیکی، اپی ژنتیک، سن، جنس و رژیم‌های غذایی همراه است توضیح داده شود. بنابراین، مناسب است که برای یافتن یک مجموعه متحد، این نوع مطالعه ادامه یابد.

نسبت GSH / GSSG بالاتر در بیماران RA در مقایسه با گروه شاهد، ظاهراً به دلیل سطح بالاتر GSH با تفاوت در غلظت GSSG، می تواند به فعالیت گلوتاتیون ردوکتاز بالاتر (GR) در RA مرتبط باشد. گلوتاتیون ردوکتاز یک فلاووآنزیم وابسته به NADPH است که باعث کاهش GSSH به GSH می شود. این احتمال در مطالعه توسط Feijóo و همکارانش پشتیبانی شده است که دریافتند که میزان میلوپراکسیداز(MPO) در بیماران مبتلا به بیماری التهابی مزمن بویژه بیماران مبتلا به بیماری فعال افزایش یافته و سطح میلوپراکسیداز بالا مربوط به افزایش آسیب اکسیداتیو و پاسخ التهابی، برای میلوپراکسیداز و GR است. به نظر می‌رسد یک الگوی فعالیت مشابه بر اساس در دسترس بودن NADPH را نشان می‌دهد.

در این مطالعه ، فعالیت SOD و GPx در بیماران RA نسبت به افراد سالم بیشتر بود. با این‌حال، این به اندازه کافی بالا نبودند تا آسیب اکسیداتیو به چربی ها و پروتئین ها را کاهش دهند. تفاوت معنی‌داری بین بیماران مبتلا به RA فعال و غیرفعال وجود نداشت، که نشان دهنده روند استرس اکسیداتیو در بیماران RA است. عدم تطابق با برخی از مطالعات قبلی ممکن است به دلیل تفاوت در طراحی مطالعه و جمعیت باشد، که می تواند منجربه تفاوت در پلی مورفیسم‌های ژنتیکی، اپی ژنتیک، رژیم غذایی، جنس یا سن شود.

منبع:

García-González, A., Gaxiola-Robles, R. and Zenteno-Savín, T., 2015. Oxidative stress in patients with rheumatoid arthritis. Revista de Investigación Clínica67(1), pp.46-53.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

دفاع میکروارگانیسم‌ها در برابر رادیکال‌های آزاد

محققان نشان داده‌اند که چگونه میکروارگانیسم‌ها خود را در برابر رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کنند.

مطالعات مختلف بی‌شماری وجود دارد که در آن، میکروارگانیسم‌ها در معرض مولکول‌های بسیار واکنشی شناخته شده به عنوان رادیکال‌های آزاد قرار دارند. این مولکول‌ها قادر به آسیب رساندن به اجزای مهم سلول هستند و ممکن است در طول متابولیسم سلول طبیعی یا در پاسخ به عوامل محیطی تولید شوند. رادیکال‌های آزاد نقش مهمی در اثربخشی آنتی بیوتیک ، ایجاد بیماری‌ها و عملکرد طبیعی سیستم ایمنی بدن انسان دارند. تیمی از محققان در  برلین مکانیسم قبلاً ناشناخته را کشف کرده است که میکروارگانیسم‌ها را قادر می‌سازد از خود در برابر رادیکال‌های آزاد محافظت کنند. یافته‌های آن‌ها ممکن است به بهبود اثربخشی مواد ضدمیکروبی کمک کند. نتایج حاصل از این تحقیق در Nature منتشر شده است.

اصطلاح رادیکال‌های آزاد اکسیژن به مولکول‌های اکسیژن بسیار واکنش پذیر اشاره دارد که قادرند به طیف وسیعی از ساختارهای سلولی مهم مانند پروتئین ، DNA  و غشای سلولی آسیب برساند. برخی از سلول‌های سیستم ایمنی بدن رادیکال‌های آزاد را به عنوان بخشی از مبارزه با میکروارگانیسم‌های مهاجم تولید می‌کنند. فرآیندهای متابولیک هم‌چنین در هنگام تماس سلول‌های میکروبی با آنتی بیوتیک‌ها منجر به تولید رادیکال‌های آزاد می‌شوند. این یک عامل مهم در فعالیت آن‌هاست. میکروارگانیسم‌ها مکانیسم‌های مختلفی را برای رهگیری و خنثی کردن این مولکول‌های بسیار واکنش پذیر ایجاد کرده اند تا بتوانند حمله سیستم ایمنی را خنثی کنند. یک تیم بین المللی از محققان به سرپرستی پروفسور دکتر مارکوس رالسر ، مدیر موسسه بیوشیمی شیمیایی Charité ، اکنون توانسته است نشان دهد که میکروارگانیسم‌ها همچنین یک استراتژی دفاعی دیگر را نیز در اختیار دارند. در مقایسه با سازوکارهای قبلاً مستند ، این استراتژی می‌تواند بسیار مؤثر باشد.

محققان، تحقیقات خود را با استفاده از مخمر نانوائی به عنوان ارگانیسم مدل شروع کردند و مشاهده کردند که سلول‌های مخمر مقادیر زیادی لیزین ، یک مونومر را که در تولید پروتئین‌های مخمر مورد استفاده قرار می‌گیرد ، جمع می‌کنند. پس از جذب محیط ، لیزین در سطوح 70 تا 100 برابر بیشتر از مقدار لازم برای رشد طبیعی ذخیره می‌شود. محققان با استفاده از مدل‌سازی ریاضی و تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای تعیین هدف این “برداشت لیزین” ، دریافتند که سلول‌های مخمر از لیزین تجمع یافته برای تغییر متابولیسم خود استفاده می‌کنند. یکی از پیامدهای این تنظیم مجدد ، تولید مقادیر خارق العاده گلوتاتیون ، یکی از مهم‌ترین مولکولهای اصلاح رادیکال موجود در موجودات زنده بود. پس از برداشت لیزین ، سلول‌های مخمر مقاومت قابل توجهی در برابر رادیکال‌های آزاد افزایش داده‌اند. این امر به آن‌ها امکان می‌دهد مقادیر رادیکال‌های آزاد را که معمولاً منجر به مرگ سلولی می‌شوند ، تجزیه کنند. محققان نشان دادند كه این مکانیسم مقاومت، نه تنها توسط انواع مختلفی از مخمرها بلكه توسط باكتری‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مطالعات محققان نشان می‌دهد که میکروارگانیسم‌ها نه تنها برای فعال کردن رشد ، بلکه به عنوان یک اقدام احتیاطی ، مواد مغذی را از محیط اطراف خود جذب می‌کنند ، اما در برابر حمله احتمالی رادیکال‌های آزاد آماده می‌شوند. این دانش می‌تواند در آینده مفید باشد. اگر موفق شدیم این مکانیسم مقاومت را مختل کنیم ، می‌توانیم به طور بالقوه اثربخشی مواد ضدمیکروبی را بهبود بخشیم. این گروه تحقیق با استفاده از این هدف کار خود را ادامه می دهند. ما هم‌چنین مکانیسم‌های مقاومت ناشناخته دیگر را جستجو خواهیم کرد. از این گذشته ، درک فرایندهای بنیادی سلولی پیش شرط لازم برای تولید مواد ضد میکروبی است.

 

منابع:

Olin-Sandoval, V., Yu, J.S.L., Miller-Fleming, L., Alam, M.T., Kamrad, S., Correia-Melo, C., Haas, R., Segal, J., Navarro, D.A.P., Herrera-Dominguez, L. and Méndez-Lucio, O., 2019. Lysine harvesting is an antioxidant strategy and triggers underground polyamine metabolism. Nature, p.1.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

TEMPO قوی‌ترین آنتی‌اکسیدان مصنوعی

آنتی‌اکسیدان مصنوعی تا 100 برابر قوی‌تر از آنتی‌اکسیدان طبیعی است

آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی به دست آمده به عنصر سلامتی تبدیل شده‌اند که باید در آن به دنبال مواد‌غذایی باشید. اما محققان UBC Okanagan و دانشگاه بولونیا دریافته‌اند که TEMPO  یک آنتی‌اکسیدان مصنوعی شناخته شده تا 100 برابر قوی‌تر از بهترین آنتی‌اکسیدان طبیعی است و می‌تواند در مقابله با همه چیز از آسیب‌های پوستی تا بیماری آلزایمر کمک کند.

به گفته UBC Okanagan رادیکال‌های آزاد، مولکول‌های بسیار واکنشی هستند که به طور طبیعی در بدن وجود دارند و در طی فرآیندهای طبیعی معمول مانند تنفس ایجاد می‌شوند.

رادیکال‌های آزاد بخشی طبیعی از متابولیسم انسان است. اما وقتی مقدار آن در بدن ما خیلی زیاد باشد ، مثل وقتی که در معرض اشعه ماوراء بنفش خورشید قرار می‌گیریم ، یا سیگار می‌کشیم یا حتی وقتی الکل می‌نوشیم ، می‌تواند مشکل ایجاد کند یامنجر به آسیب به  DNA شود و در بسیاری از بیماری‌های مختلف مانند آلزایمر نقش داشته باشد ، و برخی از محققان فکر می‌کنند حتی ممکن است مسئول پیری نیز باشند.

در حالی که بدن در حال حاضر از طریق ویتامین C و ویتامین E از سیستم دفاعی شیمیایی خود در برابر رادیکال‌های آزاد استفاده می‌کند ، DiLabio  و همکارانش می‌خواستند بدانند که چگونه یک آنتی‌اکسیدان ساخته شده توسط انسان به نام TEMPO عمل می‌کند.

محققان برای کشف این ایده از یک محیط سلول تقلید شده استفاده کردند تا آزمایش کنند که TEMPO در تبدیل رادیکال‌های آزاد به مولکول‌های غیر مضر در مقایسه با ویتامین E چقدر مؤثر است.

Dilabio می‌گوید: “ما از نتایج شگفت زده شدیم كه TEMPO در تبدیل رادیكال‌های آزاد نسبت به ویتامین E در محیط‌های چربی 100 برابر سریع‌تر بود.” “این بدان معنی است که می‌تواند وسیله‌ای ویژه موثر برای محافظت از بافت‌های پوستی یا حتی دیواره‌های سلول‌ها در برابر آسیب‌های رادیکال باشد.” این مطالعه ممکن است منجر به ایجاد یک دارو درمانی برای جلوگیری از آسیب رادیکال‌های آزاد شود.

این امر می‌تواند منجر به ایجاد یک کرم موضعی برای محافظت از پوست بعد از قرار گرفتن در معرض آفتاب یا حتی قرصی شود که می‌تواند سلول‌های عصبی را از آسیب‌دیدگی محافظت کند. ممکن است آنتی‌اکسیدان‌های مصنوعی دیگر نیز دارای خاصیت مشابه و حتی قوی‌تری باشند که نیاز به مطالعه و بررسی بیشتر دارد.

 

منابع:

Acosta, A.S., Vargas, S.E., Cuya, M.V., González, J.R. and Gutiérrez, R.S., 2013. Effect of the addition of two superoxide dismutase analogues (Tempo and Tempol) to alpaca semen extender for cryopreservation. Theriogenology79(5), pp.842-846.

Piehl, L.L., Facorro, G.B., Huarte, M.G., Desimone, M.F., Copello, G.J., Díaz, L.E. and de Celis, E.R., 2005. Plasmatic antioxidant capacity due to ascorbate using TEMPO scavenging and electron spin resonance. Clinica chimica acta359(1-2), pp.78-88.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدان‌های پلی‌فنول و استرس اکسیداتیو گیاهی

بیماریهای مزمن و استرس اکسیداتیو بیماری‌های مزمن یک چالش بزرگ برای پزشکی و زیست‌شناسی اساسی هستند و مطمئناً برای ده دهه آینده باقی خواهد ماند. به نسبت اپیدمی بیماری‌های مزمن مدرن در قسمت دوم قرن بیستم مشاهده شده‌است، فرایندی که هنوز در حال انجام است. در کشورهای در حال توسعه ، این روند بخشی از آنچه به عنوان یک انتقال اپیدمیولوژیک شناخته می شود است ، و به ویژه در قاره آمریکا قابل توجه است. از نظر مشخصه، بیماری‌های عفونی به عنوان عامل اصلی مرگ و میر با بیماریهای مزمن یا غیر واگیر جایگزین می‌شوند. این وضعیت با تغییر رژیم و سبک زندگی همراه است که به پیشرفت بیماری‌های مزمن کمک می‌کند. از جمله رفتارهای خطرناک این انتقال می‌توان به مصرف بیش از حد چربی در رژیم غذایی ، مصرف کم میوه و سبزیجات ، سبک زندگی بی‌تحرک ، استعمال دخانیات و آلودگی محیطی اشاره کرد.

تمرکز اصلی داروهای پیشگیری ، تشخیص و معالجه افراد در معرض خطر است و از ابزارهای مولکولی به طور فزاینده ای برای شناخت خطر استفاده می‌شود. امروزه بیماری‌های مزمن در روابط ژنتیک مولکولی و داروهای پیشگیری قرار دارند. در مورد بیماری‌های مزمن مانند بیماری عروق کرونر قلب ، اثرات وابسته به متن تعیین‌کننده هستند. آنها شامل فعل و انفعالات بین ژن‌ها (معرفت ژنتیکی)و عوامل محیطی (برهم کنش های ژن و محیط) هستند. نکته جالب توجه اینکه، برخی از عوامل خطرزا و شرایط پاتوفیزیولوژیک وجود دارد که بیشتر بیماری‌ها را در گروه بیماری‌های مزمن مدرن قرار می دهد: بیماری های قلبی عروقی ، فشار خون بالا ، دیابت و برخی از انواع سرطان. استرس اکسیداتیو یک عامل خطر اصلی در بیماریهای مزمن است.

پلی‌فنول‌ها در گیاهان متنوعی وجود دارند که به عنوان مؤلف‌های مهم رژیم‌های غذایی انسان و حیوان مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینها شامل غلات غذایی مانند سورگوم ، ارزن ، جو ، لوبیا خشک ، نخود فرنگی ، نخود کبوتر ، لوبیای بالدار و سایر حبوبات است. میوه هایی مانند سیب ، تمشک ، زغال اخته ، انگور ، هلو ، گلابی ، آلو ، تمشک و توت فرنگی؛ و سبزیجات مانند کلم ، کرفس ، پیاز و جعفری نیز حاوی مقدار زیادی پلی فنول هستند. ترکیبات فنولیک نیز در چای نیز موجود است. رژیم های غذایی حاوی میوه و سبزیجات فراوان در برابر انواع بیماری‌ها ، به ویژه بیماری‌های قلبی عروقی و سرطان محافظت می‌کنند. مواد مغذی اصلی که تصور می‌شود از میوه و سبزیجات محافظت می‌کنند آنتی اکسیدان‌ها هستند. پاتر۲۰۰۰ مطالعه اپیدمیولوژیک را مورد بررسی قرار داد ، که اکثر آنها اثر محافظتی از افزایش مصرف میوه و سبزیجات را نشان دادند. هنگامی که نقش آنتی اکسیدان های فردی ، ویتامین های C و E و کاروتنوئیدها توسط مطالعات اپیدمیولوژیک یا آزمایش های مکمل مورد بررسی قرار گرفت، نتایج به اندازه نتایج به دست آمده برای میوه و سبزیجات کاملاً واضح نبود. نتیجه گیری پاتر این بود که میوه و سبزیجات با توجه به اینکه حاوی طیف گسترده ای از اجزای آنتی اکسیدانی مانند پلی فنول ها هستند ، بهترین داروی ضدداروی را در برابر ابتلا به بیماری مزمن ارائه می‌دهند. رژیم‌های غذایی سرشار از میوه و سبزیجات، مانند رژیم‌های گیاهی و مدیترانه ای ، حاوی مقدار زیادی پلی‌فنول هستند. عادت‌های غذایی مطابق با محافظت در برابر بیماری عروق کرونر قلب بسیار محدود کننده (در چربیهای اشباع نشده اشباع نشده و یا گیاهخواری) تلقی می‌شود.

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد پلی فنول ها توسط فلور روده متابولیزه می شوند و جذب آنها و متابولیت های آنها می شود. این اطلاعات فعلاً محدود به چند ترکیب است. به طور مشابه ، ما می دانیم که برخی از گونه ها پس از جذب متابولیزه می شوند. میزان ، ویژگی و بومی سازی متابولیسم پلی فنول در ارگانیسم به طور سیستماتیک برقرار نشده است. از این نظر ، ظرفیت شلات سازی شناخته شده پلی فنول ها مسئله مشارکت آنها در جنبه های مربوط به متابولیسم فلزات و آسیب شناسی را مطرح می کند. یکی دیگر از جنبه های متابولیسم پلی فنول به طور سیستماتیک واکنش آن با دیگر آنتی اکسیدان‌های بیولوژیکی ست.

یکی دیگر از جنبه های در حال توسعه متابولیسم رادیکال آ زاد، مشارکت آن در فرآیند واسطه و تنظیم عملکرد سلول است. اکسیدنیتریک و آنیون سوپراکسید به طور مداوم در سلول‌های هوازی تولید می‌شوند و عملکرد میتوکندری را تنظیم می‌کنند. این و سایر رادیکال‌های آزاد می‌توانند مسیرهای انتقال سیگنال و بیان ژن را تعدیل کنند. بنابراین به نظر می‌رسد که آنتی‌اکسیدان‌های پلی‌فنول رژیم غذایی به طور مداوم در تنظیم عملکرد سلولی شرکت کنند.

منبع:

Urquiaga, I.N.E.S. and LEIGHTON, F., 2000. Plant polyphenol antioxidants and oxidative stress. Biological research33(2), pp.55-64.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

آنزیم Ohr در دفاع آنتی‌اکسیدانی

تحقیقات نشان می‌دهد که چگونه آنزیم Ohr نقش اصلی را در دفاع آنتی‌اکسیدانی باکتریایی بازی می‌کند.

یک پروژه تحقیقاتی که در دانشگاه سائوپائولو (برزیل) با همکاری سایر موسسات تحقیقاتی برزیل انجام شده است ، جنبه‌های جدیدی از مکانیسم عملکرد آنزیم مقاومت در برابر هیدروپراکسید آلی (Ohr) را نشان داده است ، که چندین گونه باکتری را قادر می‌سازد تا اکسیدکننده را خنثی کنند. موادی که توسط سیستم دفاعی ارگانیسم میزبان آزاد می‌شود ، خواه یک گیاه یا حیوان باشد. به گفته محققان ، دانش حاصل می‌تواند زمینه‌ساز رویکردهای جدید درمانی باشد.

لوئیس ادواردو سوارس استاد دانشگاه موسسه علوم زیست سائوپائولو (IB-USP) و محقق اصلی این مطالعه گفت:” پروتئین‌های شناخته شده‌ای با ساختاری شبیه به Ohr در گیاهان و حیوانات وجود دارد. این نشان می‌دهد که می‌توان آنزیم موجود در باکتری‌ها را بدون ایجاد صدمه قابل توجهی به ارگانیسم آلوده مهار کرد و آن را به یک هدف جالب برای توسعه دارو تبدیل کرد”. با این حال ، وی تأکید کرد که برای تولید داده‌های مربوط به حضور Ohr به ویروس پاتوژن ، تحقیقات بیشتری لازم است.

تیم Netto به مرکز تحقیقات فرآیندهای ردوکس در زیست پزشکی (Redoxoma) ، یکی از مراکز تحقیق ، نوآوری و انتشار (RIDCs)  تأمین شده توسط FAPESP ، وابسته است ، تیم Netto چندین آزمایش را انجام داده است ، که اغلب با استفاده از پاتوژن‌ها ، برای درک چگونگی تاثیر Ohr در ضد باکتری‌ها و  دفاع اکسیدانی انجام شده است. Netto گفت: “هنگامی که ما پروژه تحقیق را شروع کردیم ، می‌دانستیم که Ohr عملکرد ضداکسیدانی دارد اما چیزی در مورد بسترهای فیزیولوژیکی این آنزیم نمی‌دانستیم.” “ما در این مطالعه نشان داده‌ایم که این آنزیم به طور مؤثر پراکسیدها ، به ویژه هیدروپراکسیدهای اسیدچرب با زنجیره بلند را خنثی می‌کند.

محققان برای دستیابی به این نتیجه‌گیری ، در ابتدا آزمایشات متصل کردن مولکولی را در شبیه‌سازی‌های رایانه انجام دادند که نشان می‌دهد چگونه بسترهای ممکن در سایت فعال Ohr متصل شده‌اند. این تجزیه و تحلیل‌ها به مکمل ساختاری قابل توجهی بین Ohr و انواع مختلف هیدروپراکسیدهای اسید چرب مانند آن‌هایی که از اسید آراشیدونیک و اسید لینولئیک حاصل می‌شوند ، اشاره کردند که به ترتیب به عنوان واسطه فرآیندهای التهابی در پستانداران و گیاهان عمل می‌کنند.

این یافته برای اولین بار در سنجش‌های بیوشیمیایی آزمایشگاهی با  Ohr  تولید شده توسط Xylella fastidiosa ، باکتری که باعث ایجاد کلروز متنوع مرکبات (CVC) ، یک بیماری جدی پرتقال شیرین و سایر گونه‌های مرکبات می‌شود ، تایید شد. همانطور که Netto  توضیح داد ، این تحقیق از پروژه توالی کل ژنوم X. fastidiosa در دهه 1990 با پشتیبانی FAPESP به پایان رسید.

او در مطالعات آزمایشگاهی شامل جوجه‌کشی تخم خالص با انواع مختلف هیدروپراکسید بود. هدف از این مطالعه اندازه گیری مدت زمان مصرف آنزیم برای تبدیل هر یک از این اکسیدان‌ها به مواد سمی کمتری بود. Netto گفت: “ما به عنوان مثال مشاهده كردیم كه Ohr توانست پراكسیدهیدروژن را خنثی كند اما این روند 100000 برابر كندتر از مورد هیدروپراكسید اسید آراشیدونیك بود.” واکنش شیمیایی در میلی‌ثانیه هنگامی رخ داد که آنزیم با هیدروپراکسیدهای اسید چرب انکوبه شد ، اما با انواع دیگر هیدروپراکسید ، چند دقیقه طول کشید.

محققان شگفت زده شدند كه Ohr همانند كار با هیدروپراكسیدهای حاصل از اسید آراشیدونیك و اسید لینولئیك نیز در تماس با پراكسی‌نیتریت عمل می‌كند ، با توجه به اینكه این مسئله توسط شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیش بینی نشده بود. Netto توضیح داد: “پراكسی‌نیتریت محصول دو رادیكال دیگر است: سوپراكسید و اکسیدنیتریک. این ماده توسط گیاهان و پستانداران در پاسخ به عفونت توسط عوامل بیماری‌زا منتشر می‌شود.”

مرحله بعدی شامل سنجش‌های میکروبیولوژیکی با استفاده از ترکیبات باکتری سودوموناس آئروژینوزا است که باعث عفونت‌های فرصت طلب در سیستم تنفسی و سایر نقاط انسان می‌شود. Netto گفت: “ما گروهی از باکتری‌های جهش‌یافته را که ژن Ohr در آن حذف شده است با باکتری‌های وحشی تولیدکننده آنزیم مقایسه کردیم.” “هر دو گروه برای آزمایش مقاومت خود در غلظت‌های مختلف هیدروپراکسید قرار گرفتند.”

باکتری‌های وحشی حتی در غلظت‌های زیاد هیدروپراکسید رشد کردند ، در حالی که صفات جهش‌یافته حتی در غلظت‌های کم متوقف شدند. با این حال ، هنگامی که ژن Ohr به باکتری‌های جهش یافته دوباره بیان شد ، مقاومت آن‌ها در برابر اکسیدان قابل مقایسه با باکتری‌های وحشی بود. به گفته Netto ، در طول تکامل آن‌ها ، باکتری‌ها یک سطح وسیع از پروتئین‌های آنتی‌اکسیدان برای دور زدن دفاع از موجودات میزبان ایجاد کردند.

آزمایش‌های انجام شده توسط گروه Netto نشان داد که سایر باکتری‌های جهش یافته ، که ژن‌های این آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان حذف شده‌اند ، به اندازه هیدروپراکسید اسید چرب و پراکسی‌نیتریت به عنوان صفات جهش یافته بدون Ohr حساس نیستند. طبق گفته Netto ، این  مطالعه نشان می‌دهد که Ohr نقش مهمی در دفاع آنتی‌اکسیدانی باکتریایی دارد.

 

منابع:

Shea, R.J. and Mulks, M.H., 2002. ohr, Encoding an organic hydroperoxide reductase, is an in vivo-induced gene in Actinobacillus pleuropneumoniae. Infection and immunity70(2), pp.794-802.

Cussiol, J.R., Alegria, T.G., Szweda, L.I. and Netto, L.E., 2010. Ohr (organic hydroperoxide resistance protein) possesses a previously undescribed activity, lipoyl-dependent peroxidase. Journal of Biological Chemistry285(29), pp.21943-21950.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

مصرف میوه و سبزیجات و ارتباط آن با استرس اکسیداتیو در نوجوانان

در این مطالعه‌ای که در سال ۲۰۰۹ به روی نوجوانان انجام شد، یک رژیم غذایی پر از میوه و سبزیجات و بنابراین سرشار از آنتی‌اکسیدان‌ها ، فولات و فلاونوئیدها در نظر گرفته شد که با پایین آمدن نشانگرها برای التهاب و استرس اکسیداتیو همراه بود. این نتایج نشان می‌دهد که افزایش مصرف میوه و سبزیجات، مصرف آنتی اکسیدان و فلاونوئید، در اوایل زندگی تأثیر خود را بر نشانگرهای التهاب و استرس اکسیداتیو می‌گذارد و نشان می‌دهد که با یک الگوی مشابه مصرف مداوم ، ممکن است این روابط مفید رشد کند. با افزایش سن قوی‌تر می‌شود و در نتیجه خطر قلبی عروقی کمتری دارد.

رابطه مصرف فلاونوئید با التهاب قبلاً در جمعیتی از نوجوانان مشخص نشده است. با این‌حال ، چندین آزمایش داخل بدن و مطالعات مشاهده‌ای انجام شده در سنین میانسالی و جمعیت سالخوردگان این ارتباط را بررسی کرده و به روابط معکوس، مطابق با نتایج مطالعه ما در نوجوانان اشاره کرده اند. فلاونوئیدهای انگور غلظت TNF-α و IL-6 را در زنان قبل و یائسگی کاهش داد، و IL-6 به نظر می‌رسد به طور معکوس با کوئرستین و فلاونوئیدهای چای در داخل بدن ارتباط دارد. در مطالعه حاضر ، کل فلاونوئیدها و فلاونوئیدهای فرد ، کائمپرفرول و کوئرستین به طور معکوس با استرس اکسیداتیو همراه بودند. با این‌حال ، به استثنای رابطه معکوس لوتئولین با TNF-α ، هیچ یک از فلاونوئیدها به طور قابل توجهی با سطح سایر فاکتورهای التهابی همراه نبودند. این ممکن است نشان دهد که اولین اثر فلاونوئیدها بر استرس اکسیداتیو است ، با تأثیر قابل توجهی بر التهاب که تا زمان رشد در بزرگسالان ذکر نشده است. با این حال، مهم است که به منظور تعیین مکانیسم‌های اولیه آن، پیشرفت التهاب تحت بالینی در جوانان بدون بیماری مزمن مورد مطالعه قرار گیرد.

در یک مطالعه از 79 کودک 6-14 ساله ارتباط معنی‌داری بین مصرف آنتی‌اکسیدان (ویتامین های C و E و بتاکاروتن) و نشانگرهای التهابی CRP ، IL-6 و TNF-a مشاهده نشد. که این مطالعه از قدرت کافی برای تشخیص انجمن‌های ضعیف برخوردار نبود. مطالعه‌ای دیگر که در دانشگاه آپسالا در سوئد انجام شد از 285 نوجوان با میانگین سنی 15 سال، ارتباط معنی‌دار و معکوس از مصرف آنتی‌اکسیدان با نشانگرهای التهاب و استرس اکسیداتیو نشان داد.