برچسب: سرطان

نوشته شده در از

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 & 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.

 

نوشته شده در از

آیا آنتی‌اکسیدان‌ها سرعت پیشرفت سرطان را افزایش می‌دهند؟

مطالعات جدید نشان می‌دهد که افراد سیگاری و سایر افراد مبتلا به بیماری ریه، خطر پیشرفت بیماری را در صورت مصرف مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی نشان می‌دهند.

محققان در سوئد گزارش دادند که آنتی‌اکسیدان‌ها به سرعت پیشرفت سرطان را با کوتاه شدن یکی از پاسخ های کلیدی ایمنی بدن به سلول‌های بدخیم نشان می‌دهند. دوزهای نرمال ویتامین E و دوزهای کمتر از آنتی‌اکسیدان استیل‌سیستئین باعث افزایش رشد تومورها در موش‌های مبتلا به سرطان ریه می‌شوند.

دکتر مارتین برگو در یک کنفرانس مطبوعاتی بیان کرد: “ما دریافتیم که آنتی‌اکسیدان‌ها باعث افزایش سه برابر تعداد تومور‌ها شده و رشد تومورها را تشدید می‌کنند.” آنتی‌اکسیدان‌ها، موش‌های مبتلا به سرطان را دو برابر سریع‌تر می‌کشند و تأثیر آن به صورت وابسته به دوز است. اگر دوز کمتری به موش‌ها تزریق کنیم، تومورها رشد کمی نشان میدهند و اگر دوز بالاتری از آنتی‌اکسیدان تزریق کنیم، تومورها رشد بیشتری را نشان می‌دهند.

برگو مدیر مرکز سرطان در دانشگاه گوتنبرگ گفت که یافته‌های مربوط به این موضوع بسیار با اهمیت هستند زیرا استیل‌سیستئین برای بهبود تنفس در بیماران مبتلا به بیماری مزمن انسدادی ریوی یا COPD مورد استفاده قرار می‌گیرد. اکثر افراد مبتلا به COPD را افراد سیگاری تشکیل می‌دهند.

آنتی‌اکسیدان‌ها از طریق جلوگیری از آسیب سلولی ناشی از مولکول‌هایی به نام رادیکال‌های آزاد، بدن را از بیماری محافظت می‌کنند. این رادیکال‌ها می‌توانند به تقریبا هر چیزی در داخل سلول، از جمله DNA، آسیب برسانند و آسیب DNA می‌تواند منجر به سرطان شود.

هنگامی که بدن تشخیص می‌دهد آسیب DNA سلولی رخ داده است که می‌تواند منجر به سرطان شود، پروتئین مهار‌کننده تومور به نام p53 آزاد می‌شود. محققان در آزمایشات بالینی بر روی سلول‌های سرطانی موش و انسان، متوجه شدند که آنتی‌‌اکسیدان‌ها، آزاد شدن p53 را متوقف می‌کنند و باعث آسیب DNA در سلول‌های سرطانی توسط رادیکال‌های آزاد می‌شوند. در اثر کاهش آسیب  DNA، آنتی‌اکسیدان در حقیقت به سلول‌های سرطانی کمک می‌کند تا از تشخیص جلوگیری کنند.

یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که افرادی که تومور‌های ناشناخته در ریه خود دارند، باید از مصرف آنتی‌اکسیدان‌های اضافی جلوگیری کنند.

برگو گفت: “اگر سرطان ریه دارید یا خطر ابتلا به سرطان ریه نشان می‌هید، آنتی‌اکسیدان‌های اضافی ممکن است مضر باشند و باعث رشد سریع تومور شوند.” آزمایشات انسانی در دهه های 1980 و 1990 نشان می‌دهد که آنتی‌اکسیدان‌های بتا کاروتن، ویتامین A و ویتامین E، میزان بروز سرطان ریه را در افراد سیگاری افزایش می‌دهد.

بدن انسان، آنتی‌اکسیدان‌های مورد نیاز خود را تولید می‌کند، و با مصرف مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی که از مواد غذایی تامین می‌شوند ، توانایی بدن برای مبارزه با سرطان و بیماری افزایش می‌یابد. این یک باور قدیمی در زمینه تاثیر آنتی‌اکسیدان‌ها بر سرطان است که امروزه با تحقیقات بیشتر زیر سوال می‌رود.

مسیرهای پیچیده و چرخه‌های فراوانی در بدن وجود دارد که باید در جهت تشخیص صحیح تاثیر آنتی‌اکسیدان‌ها در بیماری سرطان مطالعه شوند. با این حال،در سوئد تا زمان مطالعات بیشتر، مصرف مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی در بیماران مبتلا به سرطان ریه ممنوع شده است.

 

منابع:

Emfietzoglou, R., Spyrou, N., Mantzoros, C.S. and Dalamaga, M., 2019. Could the endocrine disruptor bisphenol-A be implicated in the pathogenesis of oral and oropharyngeal cancer? Metabolic considerations and future directions. Metabolism, 91, pp.61-69.

Cipolletti, M., Solar Fernandez, V., Montalesi, E., Marino, M. and Fiocchetti, M., 2018. Beyond the antioxidant activity of dietary polyphenols in cancer: the modulation of estrogen receptors (ers) signaling. International journal of molecular sciences, 19(9), p.2624.

 

نوشته شده در از

بیومارکر چیست؟

بیومارکرها مولکول‌هایی هستند که فرایند طبیعی یا غیرطبیعی را در بدن شما نشان می‌دهند و ممکن است نشانه‌ای از وضعیت یا بیماری باشند. انواع مختلف مولکول‌ها، مانند DNA، ژن‌ها، پروتئین‌ها و هورمون‌ها می‌توانند به عنوان نشانگرهای زیستی عمل کنند، زیرا همه آن‌ها در مورد سلامتی اطلاعات بسیاری را در اختیار قرار می‌دهند. بیومارکرها ممکن است توسط خود بافت سرطانی و یا توسط سلول‌های دیگر در بدن در پاسخ به سرطان تولید شوند. آن‌ها می‌توانند در خون، مدفوع، ادرار، بافت تومور یا سایر بافت‌ها و یا مایعات بدن یافت شوند. به طور مشخص، نشانگرهای زیستی محدود به سرطان نیستند. بیومارکرها برای بیماری‌های قلبی، مولتیپل اسکلروز و بسیاری از بیماری‌های دیگر وجود دارد.

یادگیری برخی از حقایق اولیه برای درک اهمیت بیومارکر‌ها در سرطان، داشتن اطلاعات در مورد DNA، RNA و پروتئین مفید است. DNA یک مولکول درون سلولی است که اطلاعات ژنتیکی را حمل می‌کند و از یک نسل به نسل بعد منتقل می‌شود RNA یا اسیدریبونوکلئیک شامل اطلاعاتی است که از DNA کپی شده است. سلول‌های بدن چندین مولکول RNA مختلف را تشکیل می‌دهند که برای سنتز مولکول‌های پروتئین ضروری هستند. به عنوان مثال، mRNA، یا مولکول های RNA messenger، به عنوان الگوهایی برای تولید پروتئین از واحد‌های آمینو اسید عمل می‌کنند، در حالی که tRNA یا مولکول‌های RNA ناقل، واحدهای اسید‌آمینه را به ریبوزوم می‌رسانند. داخل ریبوزوم، فرآیند ترجمه به پروتئین انجام می‌گیرد.

پروتئین به عملکرد بدن کمک می‌کند و اساس ساختار بدن مانند پوست و مو است. آنها طیف گسترده‌ای از توابع در داخل بدن انسان دارند. برخی از پروتئین‌ها (آنزیم‌ها) سرعت واکنش‌های شیمیایی را افزایش می‌دهند، برخی (سیتوکنین‌ها) بر عملکرد سیستم ایمنی بدن تاثیر می‌گذارند و در عین حال سایر پروتئین‌ها که آنتی‌بادی نامیده می‌شوند، واکنش‌های ایمنی خاص را در پاسخ به آنتی‌ژن‌ها انجام می‌دهند.
بیومارکرهای سرطانی می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• پروتئین‌ها
• جهش‌های ژنی (تغییرات)
• بازسازی ژن
• کپی‌های اضافی از ژن‌ها
• حذف ژن‌ها
• مولکول های دیگر

هنگامی که مردم در مورد بیومارکرهای سرطانی صحبت می‌کنند، معمولا به پروتئین‌ها، ژن‌ها و مولکول‌های دیگر اشاره دارند که بر روی سلول‌های سرطانی رشد می‌کنند. در سال‌های اخیر، دانشمندان شروع به مطالعه درباره الگوهای بیان ژن و تغییرات در DNA به عنوان بیومارکرهای سرطانی پرداختند. در حالی‌که برخی از بیومارکرهای سرطانی می‌توانند در جهت پیش‌بینی سرطان، روند پیشرفت، درمان و بهبودی کمک کنند.

در قسمت‌های بعدی به تفصیل درباره انواع عملکرد بیومارکرهای سرطانی و به خصوص بیومارکرهای آنتی‌اکسیدانی بحث خواهیم کرد…

بیومارکرهای سرطان ( قسمت دوم )

بیومارکرهای استرس اکسیداتیو ( قسمت سوم )

نوشته شده در از

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 Cancer, 26(1), pp.43-51.

نوشته شده در از

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 Biology, 52, 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 از

آنتی‌اکسیدان‌ها و هزار مسیر تاثیر بر سلول سرطانی

یک فرم جایگزین آنزیمی که در مسیر متابولیسم گلوکز دخیل است، سلول‌های سرطانی را از استرس‌اکسیداتیو محافظت می‌کند.

محققان با فعال کردن آنزیمی که در تجزیه گلوکز دخالت دارند، می‌توانند رشد سلول‌های سرطانی ریه را تسکین دهند و آسیب‌های تولید شده توسط گونه‌های فعال اکسیژن(ROS) تولید شده در متابولیسم طبیعی را کاهش دهند. این گونه‌های فعال اکسیژن می‌توانند باعث آسیب به سلول در غلظت‌های بالا شود. یافته‌های منتشر شده در Science Express می‌تواند در جهت تحت تاثیر قرار دادن درمان‌های سرطان مورد استفاده قرار گیرد و رشد تومور را به حداقل برساند.
Karen Vousden از مؤسسه تحقیقات سرطان گلاسکو، گفت: این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه تومورها به طور طبیعی با افزایش استرس اکسیداتیو روبرو می‌شوند و راه را برای تبدیل این مکانیسم علیه سرطان فراهم می‌کند.

دانشمندان مدت‌هاست دریافته‌اند که سلول‌های سرطانی تمایل دارند فرم دیگری از آنزیم پیرووات کیناز (PKM1) داشته باشند که بخشی از مسیر گلیکولیزی است و گلوکز را به پیروات و ATP می‌شکند. بر خلاف PKM1 که سطح فعالیت آن‌ها ثابت است، فعالیت PKM2 می‌تواند بالا یا پایین باشد و فرم جایگزینی آنزیم در کمک به رشد سلول‌های تومور نقش مهمی ایفا می‌کند.
دانشمندان هم‌چنین با این واقعیت که سلول‌های سرطانی می‌توانند از آسیب به اجزای سلولی اصلی که به طور ناگهانی در نتیجه سطوح بالای ROS پایدار می‌باشند، تحریک شوند، سلول‌های سرطانی ROS بیشتری تولید می‌کنند، اما به طریقی از عواقب معمولی اجتناب می‌کنند. کار قبلی نشان داد که مسیر PKM2 در این مسیر آسیب اکسیداتیو نقش مهمی ایفا می‌کند.
Anastasiou و همکارانش خطوط سلولی سرطان ریه را با عوامل اکسیدکننده افزایش دادند و سطوح ROS و PKM2 را افزایش دادند اما متوجه شدند که این سلول‌ها فعالیت PKM2 را کاهش داده‌اند. از سوی دیگر، هنگامی که عامل‌های کاهش دهنده را اضافه می‌کنند تا سطوح ROS را کاهش دهند و اکسیداسیون PKM2 را معکوس کنند، فعالیت آنزیمی افزایش می‌یابد و این نشان می‌دهد که PKM2 به عنوان سنسور برای ROS عمل می‌کند.

سپس محققان فرم جهش PKM2 را ایجاد کردند که همچون PKM1 هم‌چنان به عنوان سطح “ROS” عمل می‌کند. سلول‌های سرطانی با فرم جهش PKM2 باعث آسیب بیشتر نسبت به کنترل سرطان‌ها شدند، که نشان می‌دهد توانایی سلول سرطانی برای کاهش فعالیت PKM2 در پاسخ به میزان ROS بالا نقش کلیدی در حفظ سلول‌ها از آسیب دارد. هم‌چنین محققان دریافتند که کاهش فعالیت PKM2 موجب می‌شود که سلول‌های سرطانی با بازسازی گلوتاتیون، یک مولکول خنثی کننده ROS، زنده بمانند.
آزمایش به گونه‌ای طراحی شد که سلول‌هایی با جهش اکسیداتیو PKM2 طراحی شده و به موش‌ها تزریق کرده و رشد آن‌ها را بررسی کردند. سلول‌های با فرم جهش‌یافته، تومورهای کوچک‌تر از همتایان نوع وحشی داشتند.

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که محققان ممکن است یک روز بتوانند PKM2 را فعال کنند تا سلول‌های سرطانی بیشتر به درمان‌های سرکوب کننده مانند شیمی‌درمانی و رادیوتراپی آسیب پذیر باشند.
هم‌چنین پرسش مهم این است که آیا می‌توان از مکانیزم‌هایی استفاده کرد که بتواند PKM2 را فعال کند؟ اگر بتوان PKM2 را فعال کرد، آیا می‌توان به عنوان درمان اصلی بیماری سرطان کاربرد داشته باشد؟

منابع:

Alexander, B.M., Wang, X.Z., Niemierko, A., Weaver, D.T., Mak, R.H., Roof, K.S., Fidias, P., Wain, J. and Choi, N.C., 2012. DNA repair biomarkers predict response to neoadjuvant chemoradiotherapy in esophageal cancer. International Journal of Radiation Oncology* Biology* Physics, 83(1), pp.164-171.

Zhao, C., Tang, Z., Chung, A.C.K., Wang, H. and Cai, Z., 2019. Metabolic perturbation, proliferation and reactive oxygen species jointly contribute to cytotoxicity of human breast cancer cell induced by tetrabromo and tetrachloro bisphenol A. Ecotoxicology and environmental safety, 170, pp.495-501.

نوشته شده در از

حسگرهای زیستی می‌توانند تولید اکسیدان را در موجودات زنده تشخیص دهند

گمان می‌رود که کلسیفیکاسیون شریانی و بیماری عروق کرونر قلب ، بیماری‌های عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر ، سرطان و حتی روند پیری به خودی خود تا حدی در اثر استرس اکسیداتیو ایجاد شده یا تسریع شوند. استرس اکسیداتیو در بافت‌ها هنگامی ایجاد می‌شود که مقدار بیشتری از گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) در سلول وجود داشته باشد. با این وجود ، تاکنون هیچ کس نتوانسته است به طور مستقیم تغییرات اکسیداتیو موجود در یک موجود زنده را مشاهده کند و مطمئناً چگونگی ارتباط آن‌ها با فرآیندهای بیماری مشخص نیست. فقط روش‌های نسبتاً نامشخص یا غیرمستقیمی برای تشخیص این‌که کدام فرآیندهای اکسیداتیو واقعاً در یک ارگانیسم اتفاق می‌افتند، وجود دارد.

برای اولین بار ، توبیاس دیک و همکارانش توانسته‌اند این روندها را در یک حیوان زنده مشاهده کنند. آن‌ها به طور مشترک با دکتر Aurelio ژن‌های مربوط به حسگرهای زیستی را در ماده ژنتیکی مگس‌های میوه معرفی کردند. این حسگرهای زیستی مخصوص اکسیدان‌های مختلف هستند و با انتشار سیگنال نوری وضعیت اکسیداتیو هر سلول را نشان می‌دهند. این نمایش در زمان واقعی ، در کل ارگانیسم و در کل طول زندگی نشان داده می‌شود.

محققان قبلاً دریافتند که در لاروهای مگس ، اکسیدان‌ها در سطوح بسیار متفاوت در انواع مختلف بافت تولید می‌شوند. بنابراین ، سلول‌های خونی نسبت به سلول‌های روده یا ماهیچه مقدار بیشتری دارند. علاوه بر این ، رفتار لاروها در تولید اکسیدان‌ها در بافت‌های فردی منعکس می‌شود: محققان توانستند تشخیص دهند که آیا لاروها با توجه به وضعیت اکسیداتیو بافت چربی چه طول عمری نشان می‌دهند..
تاکنون بسیاری از دانشمندان تصور می‌کردند که روند پیری با افزایش عمومی اکسیدان‌ها در بدن همراه است. با این حال ، این توسط مشاهدات انجام شده توسط محققان در کل طول عمر حیوانات بزرگسال تأیید نشده است. آنها شگفت زده شدند که تقریباً تنها افزایش وابسته به سن اکسیدان‌ها در روده مگس یافت شده است. علاوه بر این ، هنگام مقایسه مگس‌ها با طول عمر مختلف ، آنها دریافتند که تجمع اکسیدان‌ها در بافت روده حتی با طول عمر بیشتر تسریع می‌یابد. بنابراین این گروه هیچ مدرکی را برای تأیید این فرض که اغلب ابراز می‌شود محدوده عمر یک ارگانیسم با تولید اکسیدان‌های مضر است ، پیدا نکرد.

حتی اگر مطالعات جامع تا به امروز اثبات نشده است ، آنتی‌اکسیدان‌ها غالباً به عنوان محافظت در برابر استرس اکسیداتیو و در نتیجه ، تقویت کننده سلامت تبلیغ می‌شوند. دیک و همکارانش مگس‌های خود را با N-استیل سیستئین (NAC) تغذیه کردند ، ماده‌ای که به آن یک اثر آنتی‌اکسیدانی نسبت داده می‌شود و بعضی از دانشمندان آن را مناسب برای محافظت از بدن در برابر اکسیدان‌های احتمالاً خطرناک می‌دانند. جالب است که ، هیچ مدرکی مبنی بر کاهش اکسیدان در مگس‌های تغذیه شده با NAC یافت نشد. در مقابل ، محققان از اینكه تعجب كردند كه NAC مکان‌های تولید انرژی بافت‌های مختلف را به میزان قابل توجهی برای تولید اکسیدان ترغیب می‌کند ، شگفت زده شدند.
توبیاس دیک با بیان خلاصه یافته‌های خود گفت: “بسیاری از مواردی که ما در مگس‌ها با کمک بیوسنسورها مشاهده کردیم برای ما شگفت آور است. به نظر می‌رسد بسیاری از یافته‌های بدست آمده در سلول‌های جدا شده به سادگی نمی‌توانند به یک موجودات زنده منتقل شوند. وی می‌افزاید: “مثال NAC هم‌چنین نشان می‌دهد كه ما در حال حاضر قادر نیستیم از طریق فارماكولوژی شناسی بر فرآیندهای اکسیداتیو در یك ارگانیسم زنده تأثیر بگذاریم.” “البته ، ما به سادگی نمی‌توانیم این یافته‌ها را از حشرات به انسان منتقل کنیم. هدف بعدی ما استفاده از حسگرهای زیستی برای مشاهده فرآیندهای اکسیداتیو در پستانداران ، به ویژه در واکنش‌های التهابی و ایجاد تومورها است.”

 

منابع:

Swain, L., Nanadikar, M.S., Borowik, S., Zieseniss, A. and Katschinski, D.M., 2018. Transgenic organisms meet redox bioimaging: one step closer to physiology. Antioxidants & redox signaling, 29(6), pp.603-612.

Zhao, X., Peng, M., Liu, Y., Wang, C., Guan, L., Li, K. and Lin, Y., 2019. Fabrication of Cobalt Nanocomposites as Enzyme Mimetic with Excellent Electrocatalytic Activity for Superoxide Oxidation and Cellular Release Detection. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.