دسته: بیوشیمی

تصور زمانی از دوران دانشجویی‌ام که باید برای پروژه پایان‌نامه خود کیت‌ آزمایشگاهی مورد نیاز را سفارش می‌دادم مرا وا داشت تا تجربیات ۸ سال گذشته را بنویسم. روزهای اول فقط عنوان کیت برایم مهم بود و در موقع جستجو فقط به صحیح بودن عنوان دقت می‌کردم که در طی جستجوهایی که انجام می‌دادم هزاران صفحه با عناوین شرکت‌های مختلف برایم باز می‌شد. به اندازه‌ای سردرگم شدم تا مجبور شدم از اساتید و دانشجویان سال بالایی اطلاعاتی را به دست بیاورم. برای شروع به اشتراک‌گذاری تجربه‌ها من این مطلب را نوشتم و امیدوارم شما نیز تجربیات خود را در بخش نظرات همین پست ارسال کنید. از نظر من ۵ نکته مهم در انتخاب یک کیت آزمایشگاهی عبارتند از:

• امکان‌سنجی آزمایشگاه بر اساس پروتکول کیت: فرایند نادرست انتخاب و یا خرید کیت می‌تواند ضرر مالی را به دنبال داشته باشد. بدین گونه که در هنگام انتخاب کیت مورد نظر، حتما باید به روش اندازه‌گیری آن توجه کرد. به عنوان مثال تعدادی از کیت‌ها نیاز به دستگاه الایزا ریدر برای خوانش دارند و یا تعدادی از کیت‌ها با دستگاه طیف سنجی مرئی – فرابنفش قابل اندازه گیری می‌باشند لذا قبل از جستجو برای کیت باید اطلاعات کافی از تجهیزات خود داشته باشیم و پروتکول کیت مورد نظر را به دقت مطالعه کنیم چرا که گاها به مواردی همچون استفاده از دستگاه سانتریفیوژ یخچال‌دار که شاید در آزمایشگاه وجود نداشته باشد. پس در درجه اول اهمیت، امکان‌سنجی تجهیزات آزمایشگاهی خودمان بر اساس روش انجام آزمایش و یا موارد اشاره شده توسط کمپانی تولیدکننده کیت‌ها می‌باشد.

• کمپانی و برند تولیدکننده کیت: در دوران دانشجویی به دلیل نداشتن تجربه کافی در خرید کیت، بهترین حالت برای انتخاب کیت، کیتی است که قبلا در بخش استفاده شده و یا یک برند مشهور می‌باشد. در این قسمت کمک گرفتن از کارشناسان آزمایشگاه می‌تواند کمک شایانی به شما بکند چرا که تجربه کاربری آنها در سال‌های متمادی، یکی از مهمترین‌ معیارهای انتخاب است. اگر دسترسی به یک کارشناس آزمایشگاه با تجربه ندارید، رجوع به تعداد نقل‌قول‌هایی (Citation) که درباره کیت و روش اندازه‌گیری در مقالات معتبر شده می‌تواند باشد. برای این کار به سادگی می‌توانید در scholar.google.com عنوان کیت را سرچ کنید و در مقالاتی که از این کیت استفاده شده را ملاحضه و ما بین کیت‌ها یک مقایسه ساده انجام دهید.

• حساسیت و ویژگی کیت: یکی از دغدغه‌های یافتن کیت مناسب برای پروژه، میزان حساسیت و ویژگی کیت می‌تواند باشد. در مورد کیت‌هایی که در آنها آنتی‌بادی استفاده شده این اهمیت دوچندان شده و توجه به مشخصات آنتی‌بادی مورد استفاده مانند اینکه «آیا برای نمونه‌های انسانی است؟» و یا اینکه «در کدام حیوانات و به چه میزان همولوگی دارد؟» بسیار مهم است. سوال دیگری که باید به آن توجه کرد این است که آیا کیت مورد نظر قابلیت سنجش با چه دقتی را دارد. به عنوان مثال کیتی در روش الایزا میزان میلی‌مول از ماده‌ایی را می‌سنجد ولی کیتی با روش دیگر مثل رادیوایمنواسی، میزان نانومول از همان ماده را می‌تواند بسنجد. در برخی کیت‌ها باید به وجود کنترل مثبت و یا منفی (بسته به نوع کیت) نیز توجه داشت. این موارد علاوه بر سالم بودن کیت می‌تواند از بروز نتایج اشتباه در اندازه‌گیری جلوگیری می‌کنند.

• شرکت واردکننده و سهل الوصول بودن کیت: زمان رسیدن کیت نیز در برخی از موارد می‌تواند مهم باشد. با توجه به محدودیت‌های اعمال شده از طرف شرکت‌های خارجی تولید کننده کیت‌ها، تهیه این مواد از طریق واسطه امکان‌پذیر است. در این خصوص انتخاب شرکت‌هایی که دارای اعتبار و تائیدیه‌های بازرگانی می‌باشند شاید یکی از راه‌های کمک‌کننده باشد. در برخی موارد گزارش شده است که به علت عدم رعایت شرایط مناسب نگهداری و حمل‌ونقل برای مواد، کیت‌ها کارآیی مناسبی برای مصرف‌کننده نداشته‌اند. برای رهایی از این مشکل مشورت با افراد باتجربه و تهیه کیت از شرکت‌های معتبر بهترین گزینه است.

• قیمت و پشتیبانی: کلمه پشتیبانی در کیت‌هایی که تولیدی شرکت‌های خارجی می‌باشد در ایران مفهومی ‌ندارد و نمی‌توان در صورت بروز مشکل کیت را عودت و یا مشکل را برطرف نمود ولی در خرید از شرکت‌های تولیدکننده ایرانی این مورد قابل پی‌گیری است. با وجود اینکه موارد ذکر شده قبلی اهمیت بسیار بالایی دارند اما در بسیاری از موارد در حقیقت قیمت کیت‌ها به‌عنوان معیار اصلی انتخاب آن مطرح می‌شود. توصیه‌ی شخصی من در این خصوص این است که بگردید کیتی پیدا کنید که تعداد تست‌های قابل انجام آن مناسب با تعداد نمونه‌های شما باشد تا هزینه اضافی نپردازید و یا اینکه ببینیند آیا فرد دیگری نیز از این کیت استفاده خواهد کرد؟ در صورت استفاده مشترک قدرت خرید نیز افزایش می‌یابد.

در نهایت باید توجه داشت که انتخاب کیت به یکی از ۹ تجربه بد از کار کردن در یک آزمایشگاه تبدیل نشود. امیدوارم نکات ذکر شده شما را در یک انتخاب موفق یاری کند. اگر مواردی از قلم افتاده می‌توانید در قسمت نظرات زیر همین مطلب آن‌را بنویسید تا دیگران نیز از آن بهره‌مند شوند.

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 & medicine, 5(4), p.682

Sies, H., 2007. Total antioxidant capacity: appraisal of a concept. The Journal of nutrition, 137(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 science, 80(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 purification, 21(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. Oncology, 80(5-6), pp.382-389.

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 medicine, 6(2), p.21.