140 replies to this topic

[ilia]

اخبار مربوط به تمدید حیات

 

برای مطالعه ادامه اخبار مربوط به تمدید حیات لطفاً به قسمت نظرات مراجعه کنید

 

 

مصرف پسته و بیماری دیابت

 

Pistachios may lower vascular response to stress in type 2 diabetes

http://www.scienceda...40805163347.htm

 

نتایج یک بررسی که به تازگی توسط محققین دانشگاه Penn State ارائه شده است، نشان می دهد که در بالغین مبتلا به دیابت تیپ II، دو بار مصرف روزانه پسته به عنوان قسمتی از رژیم غذایی روزانه می تواند انقباضات عروقی ناشی از استرس را در این بیماران کاهش داده و سبب بهبود کنترل عصبی قلب نیز گردد.

هر چند که تنقلاتی مانند پسته، حاوی مقادیر زیادی چربی هستند اما میزان چربی های سالم، فیبر، پتاسیم و آنتی اکسیدانتهای آنها نیز در حد قابل ملاحظه ای است. با توجه به خطر بالای بیماریهای قلبی در افراد مبتلا به دیابت، به نظر می رسد که استفاده از تنقلات به مقادیر کنترل شده می تواند بخشی از رژیم غذایی روزانه در این افراد باشد.

در این مطالعه که اثرات فیزیولوژیک مصرف پسته بر روی پاسخ به استرسهای استاندارد شده در بیمارانی که تنها مبتلا به دیابت نوع II بودند ارزیابی شد، از رژیمهای غذایی متنوعی که به شکل معنی داری به لحاظ محتوا با یکدیگر همپوشانی داشتند، استفاده شد. البته مقدار کالری کل در تمامی این رژیمهای غذایی با یکدیگر برابر بود.

ابتدا برای تمامی این بیماران یک رژیم غذایی مشترک حاوی 36 درصد انواع چربی و 12 درصد چربی اشباع شده به مدت 2 هفته در نظر گرفته شد. سپس این افراد به مدت 4 هفته در قالب گروههای مختلف با رژیمهای غذایی متنوعی که برای این مطالعه طراحی شده بودند، تغذیه شدند.

رژیمهای غذایی مورد بررسی به لحاظ محتوای چربی حاوی 27 درصد انواع چربی و 7 درصد چربی اشباع شده بودند و دو بار مصرف روزانه پسته به گونه ای در این رژیمها گنجانده شده بود که 20 درصد کل کالری رژیم غذایی را شامل شود. به این ترتیب هر یک از این بیماران بطور میانگین چیزی نزدیک به 150 عدد پسته را باید روزانه مصرف می کردند.

محققین در پایان هفته چهارم، فشار خون و مقاومت عروق محیطی این بیماران را در وضعیت استراحت و همچین در حین اجرای دو آزمون استاندارد استرس (آزمون آب سرد و آزمون Confusing Mental Arithmetic) مورد ارزیابی قرار دادند.

نتایج به وضوح نشان می داد که در موارد استفاده ار رژیم غذایی حاوی پسته، عروق خونی در حین آزمونهای استرس، بازتر و متسع تر باقی می مانند. اندازه گیری فشار خون این بیماران با استفاده از مانتیورهای خودکار نیز نشان می داد که فشار خون آنها به میزان قابل ملاحظه ای پایین تر از وضعیت استرس است.   

نتایج این مطالعه نشان می دهد که در صورت استفاده ار رژیمهای غذایی حاوی پسته، فشار خون سیستولیک این بیماران در طول مدت خواب کاهش می یابد؛ بطوریکه با میانگین کاهش 4 واحد فشار خون در این افراد، میزان فشار کاری قلب به میزان قابل ملاحظه ای کمتر می شود. همین حالت در حین مواجهه با استرس نیز در این افراد اتفاق می افتد بطوریکه بجای انقباض عروقی که در حین استرس بطور طبیعی در این افراد عارض می گردد، عروق خونی متسع شده و در نهایت فشار وارده به قلب کاهش    می یابد.

در حین آزمون استرس فیزیکی سرما که در طی آن یک دست فرد به مدت دو دقیقه در آب یخ قرار داده می شود، در شرایط طبیعی انقباض عروقی قابل ملاحظه ای ایجاد می شود اما در افرادی که در رژیم غذایی آنها پسته گنجانده شده بود (حتی در مقایسه با افرادی که رژیم غذایی کم چرب داشتند) این مکانیزم پاسخ به استرس به میزان قابل ملاحظه ای کندتر شده بود. در مورد دیگر آزمون استرس یعنی Confusing Mental Arithmetic نیز وضعیت به همین ترتیب بود.

بنا به گفته این محققین گنجاندن پسته در رژیم غذایی می تواند پاسخ بدن به استرسهای محیطی را تعدیل کند ولی استفاده از پسته و سایر تنقلات نمی توانند به تنهایی تمامی استرسهای احساسی را که در طول روز با آنها مواجه هستیم، درمان کنند.

در این بررسی همچنین مشخص شد که در صورت استفاده از این نوع رژیم غذایی، ضربان قلب بیماران نیز بهبود می یابد که این نشانه ای از تاثیر مثبت این پروتکل غذایی بر سیستم عصبی کنترل کننده کارکرد قلب است. علت این مساله، بهبود عملکرد عصب Vagus می باشد که جزء مهمی از سیستم اعصاب پاراسمپاتیک است و در موارد ابتلاء به دیابت دچار نقصان شدید می شود.

در مجموع نتایج این مطالعه نشان می دهد که در صورت استفاده از یک رژیم غذایی مناسب حاوی پسته، با بهبود فشار خون در حین خواب و بهبود پاسخ عروق به استرس و همچنین کنترل واگال قلب می توان امیدوار بود که خطر بیماریهای قلبی در بیماران دیابتی که همواره با این مشکل خطرناک مواجه هستند، به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یابد.

  

 

  

Edited by ilia, 30 August 2014 - 06:26 PM.

[ilia]

یافته ای جدید در ارتباط با پاتوژنز کوکساکی ویروس

Childhood coxsackie virus infection depletes cardiac stem cells, might compromise heart health in adults

http://www.scienceda...40731145757.htm

 

 

 

عفونت ناشی از کوکساکی ویروس تیپ B در بین کودکان شیوع بالایی دارد. طیف علائم ناشی از این عفونت بسیار وسیع است و در نیمی از موارد، عفونت فاقد علائم کلینیکی اختصاصی است. اکثر کودکانی که به این عفونت مبتلا می شوند تنها علائم غیراختصاصی مانند تب خفیف را از خود بروز می دهند و تنها در درصد کمی از آنها التهاب قلب و مغز اتفاق می افتد.

اما از سوی دیگر هنگامی که در یک بررسی، بیماران مبتلا به عوارض قلبی به لحاظ سابقه بیماریهای عفونی مورد بررسی قرار گرفتند، مشخص شد که در 80-70 درصد از این بیماران علائم عفونت با کوکساکی ویروس تیپ B در دوران کودکی وجود دارد؛ هر چند که در اکثر موارد این ابتلا منجر به عفونت ویروسی قلب نشده است. از اینرو این احتمال مطرح شد که ممکن است عفونتهای خفیف ناشی از این ویروس در دوران کودکی فرد را مستعد ابتلاء به بیماریهای قلبی در سنین بالاتر کند.

به منظور بررسی این فرضیه، محققین دانشگاه ایالتی San Diego، موشهای آزمایشگاهی را مهندسی کردند که مدل عفونت خفیف با کوکساکی ویروس تیپ B بودند. این موشها زمانیکه بلافاصله پس از تولد با دوزهای غیرکشنده این تیپ ویروس آلوده شدند، در حین پیشرفت بیماری و اندکی پس از آن، علائم بیماریهای قلبی را از خود بروز ندادند ولی در سنین بالاتر کاملاً نسبت به ابتلا به بیماریهای قلبی مستعد شدند.

بررسی دقیق تر روند عفونت در این موشها نشان داد که این تیپ ویروس در واقع سلولهای بنیادی قلب را هدف قرار می دهد و با پیشرفت روند پاتوژنز خود آنها را از بین می برد. زمانیکه تعداد سلولهای بنیادی قلب در موشهای بالغی که قبلاً آلوده شده بودند با موشهایی که کاملاً سالم بودند مقایسه شد، کاهش قابل ملاحظه تعداد این سلولها در موشهای آلوده، به وضوح آشکار گردید.

این محققین به منظور بررسی اینکه عفونت با این تیپ ویروس در دوران کودکی و کاهش ذخیره سلولهای بنیادی ناشی از آن، تاثیری بر کارکرد قلب در سنین بالاتر دارد یا خیر، موشهای آلوده را در معرض دو استرس متفاوت قلبی قرار دادند تا استعداد ابتلا آنها به بیماریهای قلبی را ارزیابی کنند.

به همین منظور در یک گروه از این موشهای آلوده، با استفاده از دارو، فعالیت قلب تا حد ممکن افزایش داده شد و در گروه دیگر با اجرای یک برنامه شنای 90 دقیقه ای به مدت 14 روز، استعداد ابتلاء به بیماریهای قلبی مورد ارزیابی قرار گرفت.

زمانیکه نتایج کارکرد قلب موشهای آلوده با گروه کنترل مقایسه گردید، به وضوح مشخص شد که موشهای آلوده دچار علائم زودرس بیماریهای قلبی هستند.

با بررسی دقیق تر موشهای استرس دیده، محققین متوجه شدند که مشکل موشهای آلوده، ناتوانی آنها در بازسازی رگهای خونی قلب و عدم توانایی ایجاد رگهای جدید است. این پروسه که در اصطلاح Vascular remodeling نامیده می شود در پاسخ دهی قلب به استرسهای محیطی کاملاً حیاتی است.

علیرغم روشن شدن برخی ابعاد مکانیسم تاثیر عفونت با این تیپ ویروس بر روی قلب، سئوالات زیادی نیز بدون پاسخ باقی مانده است از جمله اینکه: آیا این عفونت ویروسی در هر سنی چنین تاثیری را بر روی سلولهای بنیادی قلب دارد و یا اینکه استعداد بیماریزایی آن تنها محدود به دوران کودکی است؟ و یا اینکه آیا سایر سویه های این ویروس نیز اثرات مشابهی شبیه به این سویه که از بیماران قلبی جدا سازی شده است، دارند یا خیر؟

با اینحال نتایج این مطالعه نشان می دهد که عفونت خفیف با کوکساکی ویروس تیپ B3 در دوران کودکی سبب اختلال در بازسازی فیزیولوژیک قلب می شود و در نهایت منجر به بروز بیماریهای قلبی در سنین بالاتر می گردد.

 

 

Edited by ilia, 30 August 2014 - 06:25 PM.

[Yahyaei]

مهار انتخابی و غیر قابل برگشت بیومولکول عامل ایجاد سرطانهای ریه، پانکراس و کولون

Irreversible inhibitor for KRAS gene mutation involved in lung, colon, and pancreatic cancers

http://www.scienceda...40728153644.htm

 

محققین دانشگاه تگزاس مدعی شده اند که مولکولی را شناسایی کرده اند که می تواند بصورت کاملاً انتخابی و غیرقابل برگشت محصول پروتئینی یک ژن موتاسیون یافته سرطانی را مهار کند.

این مولکول که SML و یا بطور دقیق تر SML-8-73-1 نامگذاری شده است، محصول پروتئینی ژن KRAS (Kirsten rat sarcoma viral oncogene) که در 30 درصد از تومورهای سرطانی فعال است را مهار می کند.

ژن KRAS، پروتئینی را کد می کند که در حین تقسیم سلولی ایفای نقش می کند، بطوریکه موتاسیون در این ژن یکی از عواملی است که سبب می شود تقسیم طبیعی سلول روند نرمال خود را از دست بدهد و وارد فاز سرطانی شود. این نوع موتاسیون به وفور در موارد سرطانهای ریه، پانکراس و کولون دیده می شود. لازم به ذکر است که پاسخ به درمان در موارد وقوع این نوع موتاسیون، بسیار ضعیف است.

در طی 30 سال گذشته، محققین همواره در تلاش بوده اند تا دارویی را طراحی کنند که بتواند محصول پروتئینی موتاسیون یافته این ژن را مهار کند ولی متاسفانه موفق به این کار نشدند و به نظر می رسید که محصول پروتئینی KRAS همانند سایر پروتئینهای RAS به این شکل از درمان، پاسخ نمی دهد.

یکی از اهداف کاری آزمایشگاه Westover که مطالعه اخیر در آنجا صورت گرفته است، بررسی روند سرطانها در سطح مولکولی به منظور طراحی ترکیباتی است که بتوانند نظم مولکولی بیولوژی سرطان را مختل کنند و در ادامه بتوان از آنها جهت درمان استفاده کرد. به همین دلیل، ژن KRAS که شایع ترین انکوژن موتاسیون یافته در سرطانها محسوب می شود، همواره مورد توجه این آزمایشگاه بوده است.

این محققین بر پایه مطالعات قبلی و با استفاده از کریستالوگرافی اشعه X، برهمکنش مولکول SML و محصول پروتئینی ژن KRAS که حامل موتاسیون G12C بود را به دقت مورد بررسی قرار دادند. لازم به ذکر است که این شکل از موتاسیون در این پروتئین در اکثر موارد سرطانهای ریه مرتبط با تنباکو دیده می شود.

نتایج این مرحله از بررسی ها نشان داد که مولکول SML، برای اتصال به پروتئین موتاسیون یافته KRAS با GTP/GDP که بطور طبیعی به این پروتئین متصل می شوند، رقابت می کند اما برعکس آنها، نوع اتصال SML برگشت ناپذیر است و حتی در غلظتهای بسیار بالا از GTP/GDP باز هم به پروتئین موتاسیون یافته KRAS متصل باقی می ماند.

در ادامه این محققین با استفاده از Mass spectrometry، اختصاصیت عملکرد مولکول SML را نیز مورد ارزیابی قرار دادند و مشخص شد که این مولکول تنها با محصول پروتئینی ژن KRAS واکنش نشان می دهد و با هیچ یک از 100 عضو خانواده پروتئنهای RAS که به لحاظ ساختاری شبیه به KRAS هستند، باند نمی شود.

این محققین معتقدند که پس از سالها مطالعه و بررسی در این زمینه، سرانجام مولکولی را شناسایی کرده اند که می تواند بصورت برگشت ناپذیر و انتخابی، KRAS را مهار کند و امیدوارند که در آینده نزدیک با تکمیل آزمونهای تاییدی این مولکول بر روی مدلهای آزمایشگاهی و انسان، آنرا بصورت دارو برای درمان سرطانهای ناشی از موتاسیون KRAS وارد بازار کنند.

 

Edited by ilia, 22 August 2014 - 04:52 PM.

[ilia]

کنترل سطح گلوکز خون توسط مغز

Glucose 'control switch' in the brain key to both types of diabetes

http://www.scienceda...40728153943.htm

محققین دانشگاه Yale، مدعی هستند که مکانیزمی را در قسمتی از مغز شناسایی کرده اند که کلید تنظیم سطح گلوکز خون     می باشد و با روند ایجاد بیماری دیابت (هر دو نوع I و II) نیز ارتباط دارد.

آنها در ناحیه Ventromedial nucleus از هیپوتالاموس مغز وجود و فعالیت آنزیم پرولیل اندوپپتیداز را شناسایی کرده اند و معتقدند که این آنزیم مجموعه ای از واکنشها را تنظیم می کند که در نهایت منجر به تنظیم سطح گلوکز خون می شود. این یافته می تواند یکی از کلیدهای درمان بیماری دیابت در آینده نزدیک باشد.

هسته Ventromedial حاوی سلولهای حسگر گلوکز است. محققین به منظور شناخت بهتر نقش آنزیم پرولیل اندوپپتیداز در این قسمت از مغز، موشهایی را مهندسی کردند که مقادیر اندکی از این آنزیم را بیان می کردند. در این موشها، مشخصاً سطح گلوکز خون بسیار بالاتر از حد طبیعی بود و در نهایت هم مبتلا به دیابت می شدند.

در یک نمای کلی می توان گفت که عملکرد این آنزیم موجب می شود که نورونهای این قسمت از مغز به سطح گلوکز خون حساس باشند و با ارسال سیگنال برای پانکراس به منظور ترشح انسولین، مانع از ایجاد دیابت گردند.

جزئیات دقیق عملکرد این آنزیم در ارتباط با نورونها هنوز بطور کامل مشخص نشده است و به همین دلیل این گروه تحقیقاتی قصد دارند تا در گام بعدی با شناسایی اهداف مولکولی این آنزیم، مکانیسم دقیق تاثیر آنرا بر روی سطح گلوکز خون بواسطه نورونهای مغزی، مشخص کنند.

مسلماً با شناسایی این مکانیسم، مسیر جدیدی برای تنظیم ترشح انسولین شناسایی خواهد شد و در آینده نزدیک می توان از آن برای درمان بیماری دیابت استفاده کرد. 

Edited by ilia, 22 August 2014 - 04:54 PM.

[Yahyaei]

اهمیت فیزیولوژیک اختلال در سیگنال دهی آنزیم سرین ترئونین کیناز

Aberrant mtor signaling impairs whole body physiology

http://www.scienceda...40811124820.htm

 

آنزیم سرین ترئونین کیناز که عمدتاً به نام mTOR (mechanistic Target Of Rapamyci یا mammalian Target Of Rapamycin ) شناخته می شود یکی از مهمترین کنترل کننده های رشد و متابولیسم سلول است و در صورتیکه دچار اختلالات سیگنال دهی شود می تواند در نهایت زمینه ساز ابتلاء به برخی بیماریهای متابولیک مانند دیابت، چاقی و سرطان گردد.

در جدیدترین مطالعه ای که بر روی این پروتئین توسط محققین Biozentrum دانشگاه Basel صورت گرفته است  مشخص شده است که اختلال در سیگنل دهی mTOR در کبد نه تنها بر روی متابولیسم کبدی تاثیر منفی دارد بلکه کل فیزیولوژی بدن را نیز تحت تاثیر قرار می دهد.

با توجه به اینکه این پروتئین رشد و متابولیسم سلول را تنظیم می کند همواره در ایجاد بیماریهای مختلف متابولیک انسانی، جایگاه ویژه ای برای اختلالات آن قائل هستند.

در سلول، این پروتئین تنظیم گر در قالب دو کمپلکس پروتئینی مجزا (چه به لحاظ ساختار و چه به لحاظ کارکرد) قابل شناسایی است که mTORC1 و mTORC2 نامیده می شوند.

در مطالعه اخیر، محققین دانشگاه Basel موفق شده اند که جزئیات جدیدی راجع به نقش mTORC1 کبدی در فیزیولوژی کل بدن و ارتباط ان با سرطانهای کبدی انسان شناسایی کنند.

در یک نمای کلی می توان گفت که کبد پستانداران، ارگان کلیدی است که کل فیزیولوژی بدن را در پاسخ به مواد مغذی وارد شده به بدن، کنترل می کند. در این مطالعه نقش حسگرهای غذایی mTORC1 در این پروسه مورد ارزیابی دقیق تر قرار گرفته است.

نتایج این مطالعه نشان می دهد که با کاهش فعالیت mRORC1 در کبد موش، نه تنها متابولیسم لپیدهای کبدی بلکه فعالیت Locomotor و دمای بدن نیز کاهش می یابد و از سوی دیگر مشاهده شده است فعالیت بیش از حد این پروتئین نیز با تخلیه اسید آمینه گلوتامین، سبب افزایش سطح هورمون استرس FGF21 می گردد.

این مشاهدات از این جهت مورد تایید قرار گرفتند که زمانیکه به این مدلهای آزمایشگاهی مبتلا به استرس، گلوتامین خورانده شد، سطح FGF21 کاهش یافت و از ایجاد اختلالات فیزیولوژیک ناشی از این سیگنال غلط، ممانعت شد.

با بررسی و مقایسه روند سرطانهای مختلف انسانی، مشخص شده است که در بسیاری از موارد در کنار وجوه مختلف متمایز کننده این سرطانها، دو ویژگی اختلال در سیگنال دهی mTOR و پاسخ  به گلوتامین، دو مشخصه مشترک آنهاست.

این مساله پس از استفاده از مهار کننده های mTOR بخصوص Rapamycin (مهار کننده mTORC1) در قالب داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی بیش از پیش نمایان شده است.

بر همین اساس، نتایج این مطالعه از این جهت می تواند حائز اهمیت باشد که با توجه به شناسایی ارتباط بین سیگنال دهی mTORC1 در تومورهای کبد انسان با بیان FGF21 و با توجه به پاسخ بسیاری از موارد سرطانهای انسانی به گلوتامین، می توان با استفاده از داروهای مهارکننده mTORC1، رشد تومورها را نیز مهار کرد و در موارد خفیف تر مانع از ایجاد اختلالات شدید فیزیولوژیکی در بدن شد.

 

Edited by ilia, 22 August 2014 - 05:01 PM.

[ilia]

شناسایی ژنی که پل ارتباطی بین سلولهای بنیادی، سرطان و سالخوردگی است

Gene that links stem cells, aging, cancer discovered by researchers

http://www.scienceda...40717142041.htm

 

در حالت طبیعی، کارکردهای نرمال ارگانهای زنده و برهمکنش آنها با محیط اطرافشان منجر به ایجاد آسیبهای بافتی می شود که نیاز به ترمیم مداوم دارند. هر چند که تمام ابعاد این پروسه تاکنون مشخص نشده است اما به نظر می رسد که سلولهای بنیادی نقش کلیدی در زمینه دارند. هرگاه این پروسه ترمیم متوقف شود، سرعت سالخوردگی ارگان افزایش می یابد.

به تازگی محققین مرکز ملی تحقیقات انکولوژی اسپانیا (CNIO) مدعی شده اند که ژنی را شناسایی کرده اند که مسئول کارکرد صحیح پروسه حفظ و نگهداری بافتهاست. این محققین معتقدند که این یافته یک تکه مهم از پازل ارتباط سرطان، سلولهای بنیادی و سالخوردگی است که تاکنون حل نشده باقی مانده است.

ژن مورد نظر در این مطالعه که SOX4 نامیده می شود، در طی مراحل تکامل جنینی بیان می شود و در حین تکامل پانکراس، استخوانها و قلب و تمایز لنفوسیتها، ایفای نقش می کند. این ژن در بالغین نیز فعال است اما کارکرد آن ظاهراً تنها محدود به سلولهای خاصی است.

عدم کارکرد صحیح این ژن می تواند آنرا به یک انکوژن تبدیل کند. به طور خاص در انسانها، در موارد بروز سرطان، بیان SOX4 افزایش می یابد که به نوبه خود سبب افزایش پرولیفراسیون سلولی و کاهش آپوپتوز (مرگ برنامه ریزی شده سلولها که نوعی مکانیسم دفاعی در برابر سرطان نیز محسوب می شود) می گردد. همچنین مشخص شده است که بیان این ژن در متاستاز نیز نقش دارد.

این حقیقت که SOX4 تنها در سلولهای خاصی از بالغین بیان می شود و اینکه بیان بالای آن منجر به ایجاد سرطان می شود، نشان دهنده این است که SOX4، ژن قدرتمندی است که اگر به دقت کنترل نشود می تواند مشکلات متعددی را ایجاد کند. بر همین اساس محققین CNIO، تحقیقی را ترتیب دادند تا بتوانند نقش این ژن را در بالغین با دقت بیشتری مورد مطالعه قرار دهند.

نخستین چالش در اجرای این طرح، مهندسی مدلهای آزمایشگاهی بود چرا که موشهایی که فاقد SOX4 بودند، قبل از تولد از بین می رفتند. بنابراین این محققین موشهایی را مهندسی کردند که این ژن را بیان می کردند ولی سطح بیان آنها خیلی کمتر از حد نرمال بود.

این حیوانات زنده باقی می ماندند و بارور هم بودند ولی خصوصیات غیرطبیعی مختلفی نیز داشتند از جمله اینکه معمولاً کوچکتر از حد طبیعی بودند، سریعتر سالخورده می شدند و البته به سرطان مبتلا نمی شدند ولی در عوض به سایر بیماریهای مرتبط با سالخوردگی مبتلا بودند.

روند کلی تغییرات این موشها به گونه ای بود که ابتدا علائم از دست رفتن هموستاز بافتها در آنها نمایان می شد و با توجه به اینکه اندازه تلومر آنها کوتاهتر از حد طبیعی بود، زودتر سالخورده می شدند و علائم پاتولوژیک سالخوردگی در آنها موازی با مقاومت در برابر سرطان، نمایان می شد.

یکی از اهداف محققین در این طرح، بررسی این نکته بود که آیا سلولهای بنیادی هم در نتایج عدم بیان SOX4، نقش دارند یا خیر؟

به همین منظور، محققین موشهایی را مهندسی کردند که در سلولهای بنیادی فولیکولهای موهای آنها این ژن بطور کامل غیرفعال شده بود. در این موشها که همه مبتلا به اپیدرمیس بودند، مکانیسم ترمیم پوست کامل غیرفعال شده بود و پوست آنها دچار پیری زودرس بود؛ با اینحال به سرطان پوست، مبتلا نمی شدند.

یکی از فرضیاتی که برای توجیه عدم ابتلاء این حیوانات به سرطان ارائه شده است این است که در غیاب SOX4، سطح فعالیت سلولهای بنیادی و در نتیجه سرعت باززایش بافتها کاهش می یابد و بدین ترتیب مکانیزم اصلی ایجاد سرطان مهار می شود.

نتایج این مطالعه حاکی از این است که منشاء سرطان عمدتاً خطاهای نوزایشی است و در صورتیکه سرعت نوزایش کاهش یاید، احتمال ایجاد سرطان نیز کاهش می یابد. اما از سوی دیگر، جنبه منفی این حالت این است که با کاهش نوزایش، سالخوردگی سریعتر ایجاد می شود. بنابراین آنچه که واضح است این است که بین سلولهای بنیادی، سرطان و سالخوردگی، تعادل پیچیده ای وجود دارد که درک آن نیازمند تحقیقات بیشتر در این زمینه است.

    

 

Edited by ilia, 22 August 2014 - 05:03 PM.

[ilia]

تاثیر لیپوئیک اسید بر ساعت بیولوژیک بدن

 

Lipoic acid helps restore, synchronize 'biological clock'

http://www.scienceda...40717125049.htm

 

محققین موسسه Linus Pauling وابسته به دانشگاه ایالتی Oregon، به تازگی فرضیه ای را ارائه کرده اند که بر مبنای آن طیف وسیع اثرات بیولوژیک ریز مغذی لیپوئیک اسید قابل توجیه است. بر اساس نتایج این مطالعه به نظر می رسد که لیپوئیک اسید در بازتنظیم و تنظیم ریتم ساعت بیولوژیک که در بیشتر اشکال حیات یافت می شود، نقش دارد.

این یافته تا حد زیادی می تواند نقش کلیدی این ریز مغذی را در کارکردهای مختلف بیولوژیک از ایجاد مقاومت در برابر استرس تا کارکرد صحیح قلب، برقراری تعادل هورمونی، عملکرد صحیح عضلات، متابولیسم گلوکز و مهمتر از همه، پروسه سالخوردگی، توجیه کند.

در طی سالهای اخیر، مطالعات گسترده ای برای شناسایی اثرات بیولوژیک لیپوئیک اسید در مراکز تحقیقاتی مختلف دنیا انجام شده است. این ریز مغذی که عمدتاً به عنوان یک آنتی اکسیدانت و همچنین ماده ضروری برای متابولیسم هوازی شناخته شده است، در مقادیر بالا در گوشت و سبزیجاتی مانند اسفناج و کلم بروکلی یافت می شود.

ساعت بیولوژیک تبیین کننده سیکل شبانه روزی است که در طی آن، پروسه های حیاتی بیولوژیک از نظر فعالیت به  نقاط اوج و کف خود می رسند. به تدریج با افزایش شناخت ما از این سیکل مشخص شده است که این روند تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی جنبه های مختلف زندگی موجود زنده دارد.

نتایج بررسی های مختلف نشان می دهند که تقریباً بیان یک سوم تمامی ژنها مستقیماً تحت تاثیر ساعت بیولوژیک قرار دارند و زمانیکه ریتم آن از تعادل خارج شود می تواند سب بروز سرطان، بیماریهای قلبی، التهاب، عدم تعادل هورمونی و بسیاری اختلالات دیگر شوند. در این بین آنچه که بیش از همه جلب توجه می کند، اختلال در عملکرد این سیکل بواسطه سالخوردگی است.

چه در حیوانت و چه در انسان، در سنین سالخوردگی، ساعت بیولوژیک دچار اختلال می شود و بواسطه آن برخی آنزیمهای خاص، کارکرد طبیعی خود را از دست می دهند اما اکنون به نظر می رسد که با استفاده از بیومولکولها می توان ریتم ساعت بیولوژیک را مجدداً بازتنظیم و منظم کرد.

در این مطالعه، محققین به صورت خاص، ساعت بیولوژیک کبد را مورد بررسی قرار دادند. متابولیسم چربی توسط کبد، تاثیر مستقیم بر نحوه تامین و استفاده از انرژی توسط بدن و بطور کلی مسیرهای مختلف متابولیسم بدن دارد بطوریکه اگر این پروسه دچار اختلال شود، سندرمهای متابولیکی ایجاد می گردد که می توانند فرد را در معرض بیماریهای قلبی، دیابت و سرطان قرار دهند.

محققین در این طرح، مدلهای آزمایشگاهی را با رژیمهای غذایی خاص که محتوای لیپوئیک اسید آنها بسیار بالاتر از رژیمهای غذایی نرمال بود، تغذیه کردند و سپس بصورت پیوسته عملکرد طبیعی پروتئینهایی را که در حیوانات مسن بواسطه عدم کارکرد صحیح ساعت بیولوژیک، دچار اختلال می شدند را پایش کردند.

نتایج این بررسی به وضوح نشان می دهد که استفاده از لیپوئیک اسید به اصلاح قسمت عمده ای از اختلالات کبدی ناشی از سالخوردگی، کمک قابل ملاحظه ای می کند.

لازم به ذکر است که در بررسی های قبلی، مشخص شده بود که مقادیری از لیپوئیک اسید که می تواند به کارکرد صحیح کبد و بطور کلی متابولیسم نرمال لیپیدها، کمک کند، چیزی در حدود 600 میلی گرم روزانه برای یک فرد 68 کیلوگرمی است (این مقدار بیشتر از حدی است که بتوان از طریق یک رژیم غذایی معمولی، آنرا تامین کرد).

هدف بنیادی در این مطالعه و تحقیقات مشابه، صرفاً افزایش طول عمر نیست بلکه آنچه که اهمیت دارد، افزایش مدت عمر سالم و توانایی انجام فعالیتهای طبیعی در بازه زمانی طولانی تر از حیات انسان می باشد.  

 

Edited by ilia, 22 August 2014 - 05:07 PM.

[ilia]

ارتباط بین کمبود ویتامین D و زوال عقل

Link between vitamin D, dementia risk confirmed

http://www.scienceda...40806161659.htm

نتایج یک مطالعه که توسط یک تیم بین المللی در دانشکده پزشکی دانشگاه Exeter صورت گرفته است، نشان می دهد که کمبود شدید ویتامین D، دو برابر آنچه که قبلاً تصور می شد، خطر ابتلاء به زوال عقل و آلزایمر را افزایش می دهد.

نتایج این مطالعه نشان می دهد که در بالغینی که دچار کمبود متوسط ویتامین D هستند، احتمال ایجاد زوال عقل و بیماریهای مرتبط چیزی حدود 53 درصد است در حالیکه در موارد کمبود شدید ویتامین D، این احتمال به 100 درصد می رسد.

این مطالعه بر روی جمعیت نمونه ای بالغ بر 1658 فرد 65 ساله و بالاتر صورت گرفته است که در زمان شروع مطالعه، به لحاظ فیزیکی در وضعیتی بودند که بدون کمک دیگران قادر به راه رفتن بودند و به هیچ یک از بیماریهای زوال عقل، بیماریهای قلبی عروقی و سکته مبتلا نبودند. در این مطالعه که به مدت 6 سال ادامه داشته است، این افراد به دقت به لحاظ پیشرفت زوال عقل و ابتلاء به آلزایمر مورد بررسی قرار گرفته اند.

هر چند بر اساس مطالعات مقطعی قبلی این انتظار وجود داشت که بین کمبود ویتامین D و خطر ابتلاء به زوال عقل و آلزایمر ارتباطی وجود داشته باشد ولی نتایج این مطالعه نشان داد که این ارتباط بسیار فراتر از حدی است که پیش بینی می شد.

گام بعدی در این مطالعه انجام یکسری بررسی های کلینیکی دقیق به منظور پاسخ به این پرسش است که آیا مصرف غذاها و یا مکمل های حاوی ویتامین D می تواند این پروسه را متوقف کند و یا به تاخیر بیاندازد و یا اینکه فاکتورهای دیگری نیز در این روند دخالت دارند.

در هر حال، نتایج این مطالعه که در نوع خود مستند ترین یافته در زمینه مطالعات مربوط به آلزایمر و زوال عقل محسوب        می شود، بسیار ارزشمند است و این انتظار وجود دارد که با ادامه و تکمیل آن بتوان به اطلاعات جامع تری در زمینه بیولوژی زوال عقل دست پیدا کرد.

زوال عقل یکی از بزرگترین چالشهای سلامتی سالمندان در برهه زمانی فعلی محسوب می شود بطوریکه 44 میلیون مورد ثبت شده از این بیماری در سراسر جهان وجود دارد و پیش بینی می شود که با توجه به سرعت بالای پیر شدن جمعیت جهان، این رقم تا سال 2050 حداقل به سه برابر تعداد فعلی برسد.

بنابر گزارشات سازمانهای بین المللی، تخمین زده می شود که حداقل یک میلیارد نفر از جمعیت جهان به درجات مختلف دچار کمبود ویتامین D هستند و بر همین اساس افراد مسن موجود در این جمعیت مشخصاً بیشتر از بقیه گروههای سنی در معرض بیماریهای ناشی از کمبود این ویتامین قرار دارند.

هر چند که در بررسی های قبلی مشخص شده بود که افرادی که دچار کمبود ویتامین D هستند ممکن است در سنین کهنسالی مشکلات ادراکی پیدا کنند ولی در این مطالعه با توجه به بررسی یک جمعیت نمونه بزرگ و همچنین استفاده از متخصصین رشته های مختلف مرتبط، به وضوح اثبات شد که کمبود ویتامین D سبب افزایش خطر ابتلاء به آلزایمر و زوال عقل می شود.

در حالت طبیعی ویتامین D از دو منبع اصلی قابل تامین است: یکی قرار گرفتن پوست در معرض نور خورشید و دیگری جذب این ویتامین از راه خوراکی (یا بصورت مواد غذایی طبیعی و یا مکملهای خوراکی).

پوست افراد مسن به دلایل مختلف فیزیولوژیک قادر به استفاده از نور خورشید برای ساخت ویتامین D به شکل بهینه و کارآمد نیست. از اینرو این افراد برای تامین ویتامین D مورد نیاز خود عملاً وابسته به جذب خوراکی آن هستند و در صورت سهل انگاری در این زمینه، براحتی دچار کمبود این ویتامین و عوارض ناشی از آن می شوند.

در برخی کشورها نیز در فصول سرد سال، مقادیر تشعشع UVB خورشید به حدی کم است که عملاً امکان تامین ویتامین D از این راه وجود ندارد.

نتایج این مطالعه همچنین نشان داد که برای مقادیر ویتامین D در گردش خون نیز حد آستانه ای وجود دارد و هر چه مقدار این ویتامین از این حد کمتر باشد، خطر ابتلاء به آلزایمر و زوال عقل بیشتر می شود. این حد آستانه، مقداری در حدود 30-25 نانومول بر لیتر تعیین شده است اما در صورتیکه مقدار ویتامین D در گردش خون اندکی بالاتر از 50 نانومول بر لیتر باشد می توان قویاً امیدوار بود که مغز به لحاظ تامین این ویتامین در وضعیت مناسبی قرار دارد.

در مناطقی که تابستان گرمی دارند، قرار گرفتن به مدت 15 دقیقه در معرض تابش نور خورشید (به شرط داشتن پوست سالم و جوان) می تواند مانع از ایجاد کمبود این ویتامین و عوارض ناشی از آن گردد.

با اینحال هنوز جای پاسخ به این پرسش خالی است که آیا جبران کمبود ویتامین D در افرادی که مبتلا به آلزایمر و زوال عقل شده اند می تواند روند این بیماری را متوقف کند و یا خیر؟

   

Edited by ilia, 22 August 2014 - 04:42 PM.

[Yahyaei]

شناسایی جزئیات بیشتری از کارکرد موثرترین آنزیم دخیل در ابتلا به بیماری دیابت

Single enzyme necessary for development of diabetes

 

نتایج یک بررسی که اخیراً توسط محققین دانشکده پزشکی دانشگاه Indiana ارائه شده است، نشان می دهد که کارکرد آنزیم   12-لیپواکسیژناز (12-LO) عامل ایجاد واکنشهای استرس اکسیداتیو ناشی از چاقی در سلولهای پانکراس می باشد که به تدریج سبب ایجاد علائم پیش دیابت و در نهایت بروز بیماری دیابت می گردد.

در حال حاضر با توجه به تغییر شیوه زندگی در بسیااری از کشورهای دنیا، ابتلاء به بیماریهای ناشی از روش نادرست زندگی به یکی از چالشهای مهم سلامت تبدیل شده است. یکی از مهمترین بیماریها در این زمینه، بیماری دیابت است.

در ارتباط با این بیماری که علت اصلی آن عدم تولید مقادیر کافی انسولین توسط سلولهای پانکراس و یا عدم پاسخگویی گیرنده های این هورمون بر روی سلولهای هدف می باشد، یکی از مشاهداتی که همواره وجود داشته است این است که در افرادی که بدنبال مصرف غذاهای پرچرب دچار اضافه وزن و چاقی می شوند، سلولهای بتای پانکراس نیز توانایی تولید مقادیر کافی انسولین خود را از دست می دهند.

در طی بررسی های قبلی که توسط این تیم تحقیقاتی صورت گرفته بود، مشاهده شده بود که در تمامی سلولهای بتای پانکراس افرادی که دچار اضافه وزن هستند، آنزیم 12-LO نیز فعال است.

محصول مولکولی واکنشی که این آنزیم، آنرا کاتالیز می کند، اسید هیدروکسی ایکوزاتترائیونیک (HETEs) می باشد که با آسیبی که به میتوکندری سلولهای بتای پانکراس در این افراد وارد می کند سبب کاهش تولید انرژی در این سلولها شده و در نهایت فرآیند تولید انسولین توسط این سلولها را مختل می کند.

به منظور اجرای این مطالعه، محققین موشهای knock out را مهندسی کردند که فاقد ژن آنزیم 12-LO بودند و در یک بازه زمانی مشخص به آنها دو گروه رژیم غذایی پرچرب و کم چرب را خوراندند.

بررسی و مقایسه موشهای گروه کنترل و موشهای knock out نشان داد که مصرف غذاهای پرچرب در هر دو گروه سبب ایجاد چاقی و مقاومت به انسولین می شود ولی تنها موشهای گروه کنترل که دارای آنزیم 12-LO فعال هستند به بیماری دیابت مبتلا می شوند.

بررسی سلولهای بتای پانکراس این موشها چه بصورت میکروسکوپی و چه در قالب آنالیزهای مولکولی، نشان داد که سلولهای بتا در موشهای knock out کاملاً سالم و دست نخورده هستند ولی در گروه کنترل که مبتلا به دیابت شده بودند، بروز واکنشهای تخریبی اکسداتیو ناشی از عملکرد آنزیم 12-LO و محصول کاتالیزوری آن یعنی HETEs کاملاً این سلولها را تخریب کرده بودند.

نوع رژیم غذایی پرچربی که در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته بود به گونه ای طراحی شده بود که عمدتاً حاوی چربی های اشباع بود که در حال حاضر بیشتر در غذاهای آماده و رستورانی مورد استفاده قرار می گیرند.

این مطالعه نخستین تحقیق در نوع خود محسوب می شود که به وضوح نشان می دهد عملکرد آنزیم 12-LO در سلولهای بتای پانکراس بدنبال مصرف غذاهای پرچرب، عامل اصلی ایجاد عوارض پیش دیابت و در نهایت بروز بیماری دیابت است.

http://www.scienceda...40814192352.htm

 

Edited by Yahyaei, 23 August 2014 - 05:23 PM.

[Yahyaei]

اهمیت تغییرات اپی ژنومیک در ایجاد بیماری آلزایمر

DNA Methylation involved in Alzeimer s disease

 

 

نتایج یک مطالعه که توسط محققین بیمارستان زنان Brigham (BWH) و مرکز مطالعات پزشکی دانشگاه Rush بصورت مشترک انجام شده است، نشان می دهد که تغییرات اولیه در متیلاسیون DNA سلولهای مغزی در ایجاد بیماری آلزایمر نقش دارد.

متیلاسیون DNA نوعی تغییر بیوشیمایی در اجزاء سازنده DNA است که به عنوان یک مارکر مولکولی نشان می دهد که DNA در قسمت خاصی از ژنوم به لحاظ بیولوژیک فعال است و یا خیر.

بنا به گفته این محقین، این مطالعه نخستین مطالعه وسیع اپی ژنومیک می باشد که در آن گردهمایی و تغییرات کروموزومی در ارتباط با بیماریهای مغزی و بخصوص آلزایمر مورد بررسی قرار گرفته است.

این محققین امیدوارند که نتایج این مطالعه بتواند به شناخت بهتر اثرات بیولوژیک فاکتورهای خطرزای محیطی و بطور کلی برهمکنشهای محیطی بر روی بروز بیماری آلزایمر، منجر شود.

بطور کلی تکوین، یک فرآیند کاملاً انعطاف پذیر است که بررسی آن می تواند منجر به شناسایی تاثیر عوامل محیطی خطرزا مانند مصرف دخانیات، افسردگی و یا عوامل طبیعی مانند یائسگی بر روی استعداد ابتلا به بیماریهای خاصی مانند آلزایمر گردد.

در این مطالعه مغز 708 بیمار آلزایمری مراجعه کننده به مراکز تحقیقاتی و درمانی فوق مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که در این افراد، میزان متیلاسیون 71 مارکر از مجموع 415848 مارکر CpG بررسی شده در ژنوم انسان با بیماری آلزایمر مرتبط   می باشد.

این 71 مارکر عمدتاً در ژنهای ANK1 (مسئول سنتز پروتئین Ankyrin 1 اریتروسیتی)، RHBDF2  (مسئول سنتز پروتئین Rhomboid family member 2) و همچنین ABCA7 (مسئول سنتز پروتئین  ATP-binding cassette sub-family A member 7) و BIN1 (مسئول سنتز پروتئین Myc box-dependent-interacting protein 1 ) شناسایی شده اند. لازم به ذکر است که ژنهای ABCA7 و BIN1 واریانتهای شناخته شده استعداد ابتلا به آلزایمر هستند.

بررسی های دقیق تر این مارکرهای CpG نشان داد که ژنهای دیگری نیز در نزدیکی یا مجاورت ژنهای فوق وجود دارند که بیان RNA آنها در افراد مبتلا به آلزایمر، تغییر کرده است. از جمله این ژنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ژن CDH23 مسئول سنتز پروتئین Cadherin-23

ژن DIP2A مسئول سنتز پروتئین Disco-interacting protein 2 homolog A

ژن RPL 13 مسئول سنتز پروتئین  60S ribosomal protein L13'

ژن RNF34 مسئول سنتز آنزیم  E3 ubiquitin-protein ligase RNF34

ژن SERPINF1 مسئول سنتز پروتئین Pigment epithelium-derived factor یا همان Serpin F1

ژن SERPINF2 مسئول سنتز پروتئین  Alpha 2-antiplasmin (α₂-antiplasmin یا Plasmin inhibitor)

با توجه به اینکه برخی از این تغییرات اپی ژنومی حتی در افرادی که دچار مشکلات حاد و شدید ادراکی نبودند (هنوز بیماری آلزایمر در آنها وارد مراحل نهایی خود نشده بود) نیز مشاهده شد، به نظر می رسد که نقش متیلاسیون DNA در بروز بیماری آلزایمر بسیار کلیدی تر از آنچه باشد که تاکنون تصور می شد و حتی این احتمال وجود دارد که در آغاز و ایجاد این بیماری نیز نقش داشته باشد.

روی هم رفته نتایج این مطالعه به شناسایی نواحی از ژنوم انسان که تغییرات آنها می تواند با ایجاد بیماری آلزایمر مرتبط باشد، کمک شایان توجهی کرده است و حتی این امیدواری را ایجاد کرده است که بتوان با استفاده از داروهایی که کارکردهای اپی ژنومیک را تحت تاثیر قرار می دهند، در آینده روند درمان این بیماری را متحول کرد.

 

 

http://www.scienceda...40817220102.htm

 

[ilia]

تاثیر درمانی فاکتور رشد فیبروبلاست بر روی بیماری دیابت تیپ دو

One injection stops diabetes in its tracks: Treatment reverses symptoms of type 2 diabetes in mice without side effects

http://www.scienceda...40716131541.htm

 

اخیراً محققین موسسه Salk، مدعی شده اند که با یک تزریق تک دوز از فاکتور رشد فیبروبلاستی 1 (FGF1) به موشهای مدل دیابت تیپ II انسانی، موفق شده اند که برای مدت زمانی بیش از دو روز، سطح قند خون آنها را در مقادیر نرمال حفظ کنند. این یافته می تواند نقطه عطفی در طراحی و ساخت داروهای ایمن تر و موثرتر برای درمان دیابت باشد.

نتایج این مطالعه نشان می دهد که استفاده پیوسته از این پروتئین بطور مستقیم سبب حفظ قند خون در مقادیر نرمال نمی شود بلکه بصورت غیرمستقیم و با معکوس کردن روند ایجاد مقاومت به انسولین (عامل فیزیولوژیک ایجاد دیابت تیپ II) سبب بروز اثرات مثبت درمانی در این بیماران می گردد.

نکته جالب در ارتباط با کاربرد درمانی این پروتئین این است که در صورت استفاده از FGF1، هیچ یک از اثرات جانبی سایر پروتکلهای درمانی دیابت، مشاهده نمی شود.

در مبتلایان به دیابت، کنترل گلوکز خون مشکل اصلی روشهای مختلف درمانی است و به نظر می رسد که این پروتئین با یک مکانیسم غیرمنتظره، به شکل کاملاً کارآمد و قدرتمندی می تواند این مشکل را برطرف کند.

دیابت نوع II که عمدتاً با مشکلاتی مانند اضافه وزن و عدم فعالیت فیزیکی کافی روزانه همراه است در طی چند دهه گذشته، شیوع بسیار بالایی در سراسر جهان پیدا کرده است. در درصد کمی از این بیماران، علت بیماری، عدم تولید مقادیر کافی انسولین است اما در بیشتر مبتلایان، مشکل اصلی، ایجاد مقاومت به انسولین در سلولهاست بطوریکه قادر به انتقال سیگنال جذب قند از خون نیستند.

در صورتیکه این بیماری وارد فاز مزمن خود شود (که متاسفانه در اکثر موارد هم این اتفاق می افتد) می تواند به شدت یک بیماری خطرناک و در عین حال درمان ناپذیر باشد. پروتکلهای درمانی فعلی برای این بیماری در حال حاضر مبتنی بر کنترل تغذیه، ورزش و استفاده از داروهای شیمیایی می باشند.

داروهای ضد دیابت که در حال حاضر در بازار موجود هستند، مبتنی بر این هدف طراحی شده اند که یا سطح انسولین خون را افزایش دهند و یا اینکه با تغییر سطح بیان ژنها، مقاومت به انسولین را از بین ببرند. آن دسته از داروها مانند Byetta که میزان تولید انسولین بدن را افزایش می دهند همواره با این خطر همراه هستند که ممکن است مقادیر گلوکز خون را به حدی کاهش دهند که سبب بروز هایپوگلایسمی های کشنده شوند.

این محققین در سال 2012 برای نخستین بار متوجه تاثیر مثبت FGF1 بر روی بیماری دیابت شدند و مشخص شد که این پروتئین می تواند پاسخ بدن به انسولین را در این بیماران بهبود بخشد. با ادامه تحقیقات در این زمینه، به تازگی نقش کلیدی FGF1 در کنترل میزان گلوکز خون تا حد زیادی مشخص گردیده است.

زمانیکه موشهای فاقد FGF1 با رژیمهای غذایی غنی از چربی تغذیه می شوند به سرعت به دیابت مبتلا می شوند (این موشها، مدلهای آزمایشگاهی برای مطالعه دیابت تیپ II انسانی هستند)؛ از اینرو این محققین در نخستین گام در صدد برآمدند که به این پرسش پاسخ دهند که آیا تزریق FGF1 به موشهای دیابتی می تواند تاثیری بر علائم بیماری داشته باشد یا خیر؟

بر این اساس، دوزهای مختلفی از این پروتئین به منظور ارزیابی پتانسیل درمانی آن و همچنین تاثیر آن بر متابولیسم، به موشهای چاق مبتلا به دیابت، تزریق شد. نتایج بدست آمده اولیه، خیره کننده و غیر قابل باور بود چرا که تنها با تزریق یک دوز از این پروتئین به سرعت قند خون تمام موشهای دیابتی به حد نرمال رسید.

نکته جالب در نتایج این مطالعه این بود که تزریق FGF1، هیچ اثر قابل مشاهده ای بر روی موشهای سالم که به عنوان گروه کنترل در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته بودند، نداشت.

در طی آزمایشات تکمیلی مشخص شد که استفاده درمانی از این پروتئین در مقایسه با داروی ضد دیابت Actos، که اثرات جانبی متعددی از افزایش وزن گرفته تا مشکلات قلبی و کبدی را ایجاد می کند، کاملاً برتری دارد.

مهمترین نکته در ارتباط با کارکرد درمانی FGF1 این است که این پروتئین حتی در دوزهای بالا هم فاقد اثرات جانبی است و در ضمن مقادیر گلوکز را نیز به حدی کاهش نمی دهد که سبب بروز اتفاقات ناگوار بعدی گردد چرا که به طور غیرمستقیم با بازگرداندن کارکرد طبیعی خود بدن به شرایط نرمال سبب تنظیم انسولین و قند خون می گردد و بدین ترتیب مشکلات اصلی بیماران دیابتی را برطرف می کند.

محققین معتقدند که علت عملکرد نرمال تر FGF1 در مقایسه با سایر داروهای ضد دیابت این است که این پروتئین در بدن به سرعت متابولیزه می شود و تنها سلولهای خاصی را مورد هدف قرار می دهد.

همچنان که تاکنون مکانیسم ایجاد مقاومت به انسولین، مجهول باقی مانده است، مکانیسم مولکولی تاثیر درمانی FGF1 بر روی بیماری دیابت نیز نامشخص است اما محققین معتقدند که به احتمال زیاد توانایی این پروتئین به عنوان یک فاکتور رشد، مستقل از تاثیر آن بر روی سطح گلوکز خون می باشد.

علیرغم نتایج درخشان این مطالعه، تعداد مجهولات و سئوالات مطرح شده در ارتباط با کارکرد این پروتئین بسیار زیاد است؛ به همین دلیل این محققین قصد دارند تا در گام بعدی مسیرهای سیگنال مولکولی مرتبط با این پروتئین و گیرنده هایی را که این پروتئین با آنها واکنش می دهد را به دقت شناسایی و مطالعه کنند.

محققین امیدوارند که در آینده نزدیک بتوانند واریانتی از FGF1 را طراحی کنند که تنها بر روی سطح گلوکز خون تاثیر داشته باشد و تاثیری بر روی رشد سلولها نداشته باشد تا بتوانند با خیالی آسوده از این ابزار قدرتمند و موثر برای درمان دیابت استفاده کنند.

       

نورونها و سلولهای سرطانی مغز از یک پروتئین مشترک برای بقاء خود استفاده می کنند

Neurons, brain cancer cells require the same little-known protein for long-term survival

http://www.scienceda...40715141345.htm

 

نتایج یک مطالعه که توسط محققین دانشگاه کارولیای شمالی ارائه شده است، نشان می دهد که هم نورونها و هم سلوهای سرطانی مغز با استفاده از محصول پروتئینی ژن PARC/CUL9 بر مکانیسمهای بیوشیمیایی که در سایر سلولها منجر به مرگ طبیعی آنها می شوند، غلبه می کنند و به حیات خود ادامه می دهند.

رایج ترین اسامی محصول پروتئینی ژن PARc/CUL9  عبارتند از:

Cullin 9

P53 associated Parkin like cytoplasmic protein

Parkin like cytoplasmic p53 binding protein

نورونها یکی از نامیراترین سلولهای بدن هستند و البته هر چه بقاء بیشتری داشته باشند، امکان کارکرد بهتر مغز را در سنین بالاتر فراهم می کنند. با اینحال به نظر می رسد که سلولهای سرطانی مغز نیز از مکانیزم مشابهی برای بقاء خود استفاده می کنند.

نتایج این مطالعه علاوه بر اینکه دیدگاه جدیدی را در ارتباط با درمان سرطانهای مغز ارائه می دهد، نگرش جدیدی را راجع به بیماری پارکینسون ایجاد می کند چرا که محصول پروتئینی ژن PARC بسیار شبیه به پروتئین Parkin است که در بیماری پارکینسون دچار موتاسیون می شود. از اینرو این فرضیه قوت می گیرد که هر دوی این پروتئینها ممکن است در محافظت از نورونها نقش داشته باشند.

بر همین اساس محققین در تلاش هستند تا با شناخت بهتر برهمکنش این دو پروتئین، داروهایی را طراحی کنند که بتوانند دومین بیماری شایع نورودژنراتیو پس از آلزایمر یعنی بیماری پارکینسون را درمان کنند.

محققین در نخستین گام از این مطالعه که بر روی کشتهای سلولی و مدلهای حیوانی صورت گرفته است با استفاده از محرکهای خارجی به میتوکندریها آسیب وارد کردند. در بیشتر سلولها، زمانی که میتوکندریها آسیب می بینند، پروتئینی به نام سیتوکروم c را رها می کنند که به نوبه خود این پروتئین نیز آبشاری از واکنشهای بیوشیمیایی را به راه می اندازد که در نهایت منجر به مرگ سلول می شود. این پروسه در اصطلاح آپوپتوزیس نامیده می شود.

اما در مورد نورونها وضعیت به گونه دیگری است بطوریکه محصول پروتئینی ژن PARC، با تخریب سیتوکروم c، این پروسه را بلوک کرده و مانع از ایجاد آپوپتوزیس می گردد و بدین ترتیب نورونها قادر خواهند بود تا مدت زمان درازی زنده باقی بمانند.

در بیماری پارکینسون، پروتئین موتانت Parkin خود سبب تخریب میتوکندری آسیب دیده و در نتیجه مرگ نورون می گردد.

یک مشکل اساسی که در سایر مطالعات مربوط به بیماری پارکینسون به وضوح قابل مشاهده است این است که علیرغم اینکه مدلهای آزمایشگاهی بیماری پارکینسون فاقد ژن Parkin هستند اما تمامی علائم اصلی انسانی این بیماری را از خود بروز        نمی دهند و از این نظر همواره سبب نارضایتی محققین می شوند.

نتیجه مطالعه حاضر تا حدی می تواند این مشکل را توجیه کند چراکه به نظر می رسد در غیاب پروتئین Parkin، این محصول پروتئینی ژن PARC است که هنوز ایفای نقش می کند. به همین دلیل احتمالاً در آینده نزدیک مدلهای آزمایشگاهی بیماری پارکینسون فاقد هر دو ژن PARC و Parkin خواهند بود.

در ادامه، این محققین با مطالعه ای که بر روی لاینهای سرطانی Medulloblastoma (نمونه سرطان سیستم اعصاب مرکزی) و Neuroblastoma (نمونه سرطان سیستم اعصاب محیطی) انجام دادند، متوجه شدند که محصول پروتئینی ژن PARC در این لاینهای سرطانی نیز سیتوکروم C را تخریب می کند.

هر چند که تمامی سیتوکرومهای c در این لاینها تخریب نمی شوند و بقاء این سلولهای سرطانی تحت تاثیر فاکتورهای دیگری نیز قرار دارد اما به نظر می رسد که محصول ژن PARC در این بدخیمی ها، نقش مهمی را بر عهده دارد.

زمانیکه محققین بیان PARC در این لاینهای سلولی را مهار کردند، مشاهده کردند که سلولهای سرطانی نسبت به استرس و آسیب حساستر شده اند و این بدان معناست که با بلوک کردن این پروتئین می توان کارایی ترکیباتی را که تاکنون برای تخریب این بدخیمی ها استفاده می شده اند را افزایش داد.

 

[ilia]

چاقی و بیماری انسداد مزمن ریوی

Obesity, large waist size risk factors for COPD

http://www.scienceda...40707134316.htm

 

افزایش چربی ناحیه شکم و دور کمر (Belly fat) و پایین بودن میزان فعالیت فیزیکی دو فاکتور خطری هستند که در اکثر بیماران مبتلا به انسداد مزمن ریوی (COPD) دیده می شود. با اینحال سئوالی که همواره در این مورد وجود داشته است این است که آیا چاقی و پایین بودن فعالیت فیزیکی نقشی در ایجاد COPD دارند و یا اینکه بالعکس ابتلاء به COPD یکی از عوامل ایجاد چاقی و کاهش فعالیت فیزیکی است؟

به منظور دستیابی به پاسخ این سئوال، یک تیم تحقیقاتی متشکل از محققین آلمانی و آمریکایی، جمعیت بزرگی از افراد مستعد به COPD را انتخاب و میزان ارتباط اندازه محیط کمر و لگن، شاخص توده بدن (BMI) و فعالیت فیزیکی آنها را با بروز COPD مورد ارزیابی قرار دادند.

برای این منظور، جمعیت نمونه ای متشکل از 113279 مرد و زن آمریکایی در محدوده سنی 70-50 سال که در زمان آغاز مطالعه، هیچ یک مبتلا به COPD، سرطان و بیماریهای قلبی نبودند، انتخاب شدند و سپس در یک بازه زمانی 10 ساله، استعداد ابتلا به COPD در آنها مورد ارزیابی قرار گرفت.

از این جمعیت نمونه، 3648 نفر در این بازه زمانی به COPD مبتلا شدند و مشخصاً در 72 درصد از این افراد، اندازه محیط کمر بالاتر از حد مجاز طبیعی بود (در زنان 110 سانتی متر و بیشتر و در مردان 118 سانتی متر و بیشتر).

نتایج این بررسی نشان می دهد که بین چربی ناحیه شکم (و نه چربی کل بدن) و ابتلاء به بیماری COPD، ارتباط معناداری وجود دارد. به عبارت دیگر بالا بودن مقدار BMI که در گذشته به عنوان یک فاکتور خطر استعداد به COPD در نظر گرفته می شد، به نظر می رسد که باید محدود به افرادی شود که اندازه محیط دور شکم و کمر در آنها بالاتر از حد مجاز است.

حتی در مقایسه با افراد سیگاری و غیرسیگاری نیز، بالا بودن اندازه محیط دور کمر و شکم، شاخص قدرتمندی برای پیش بینی استعداد ابتلاء به COPD، ارزیابی شده است.

در بررسی های قبلی مشخص شده بود که عواملی مانند وجود آلاینده ها، مصرف دخانیات و وجود ذرات توکسیک در هوای محیط زندگی بواسطه ایجاد واکنشهای التهابی مزمن و کاهش توانایی ترمیم جراحات ریوی، از عوامل اصلی زمینه ساز COPD محسوب می شوند.

نتایج این بررسی نیز نشان داد که انباشته شدن موضعی چربی در ناحیه شکم نیز می تواند سبب ایجاد التهابات موضعی و سیستمیک شود و از این راه استعداد فرد را برای ابتلاء به COPD، افزایش می دهد.

در مقایسه، در افرادی که علیرغم اینکه اندازه محیط ناحیه لگن آنها بالاتر از حد طبیعی است ولی به لحاظ فیزیکی فعالیت مناسبی دارند، به میزان 29 درصد، شانس ابتلاء به COPD کمتر است؛ چراکه ورزش کردن علاوه بر کاهش التهاب و استرس اکسیداتیو در بدن، قدرت ترمیم بدن را نیز افزایش می دهد.

نکته جالب دیگر در نتایج این بررسی این بود که در افرادی که وزن آنها کمتر از مقدار طبیعی است نیز شانس ابتلاء به COPD به میزان 56 درصد بالاتر از افراد طبیعی است. علت احتمالی این مشاهده، افزایش واکنشهای التهابی و کاهش قابل ملاحظه قدرت ترمیم ریه ها بواسطه سوء تغذیه و پایین بودن توده عضلانی می تواند باشد.

این محققین بواسطه نتایج این بررسی طولانی و ارزشمند، پیشنهاد می کنند که پس از ترک سیگار و ممانعت از شروع مجدد مصرف دخانیات، به منظور کاهش خطر ابتلاء به COPD، باید دستورالعملهای کاربردی برای تنظیم وزن و شکل بدن و همچنین میزان فعالیت فیزیکی روزانه، تدوین و به صورت عمومی و اختصاصی در اختیار افراد مستعد و بیماران مبتلا و همچنین عموم مردم قرار داده شود.

  

[ilia]

اهمیت بیولوژیک پروتئین هانتیکتین

Huntington's disease protein helps wire young brain

http://www.scienceda...40708185722.htm

 

بیماری هانتیگتون یک ناهنجاری پیشرونده نورودژنراتیو است که با علائم متعددی مانند ایجاد حرکات غیرارادی، ناتوانی در به یادآوری خاطرات و عدم توانایی تمرکز فکری، افسردگی و ایجاد خلق و خوی تهاجمی همراه است. به لحاظ زمانی نیز علائم این بیماری معمولاً پس از ایجاد آسیبهای شدید مغزی از میانسالی در افراد مبتلا بروز پیدا می کند.

در جدید ترین بررسی که در این زمینه توسط محققین دانشگاه Duke صورت گرفته است، شواهدی بدست آمده است که نشان  می دهد این بیماری و سایر ناهنجاریهای نورودژنراتیو مانند آلزایمر، ریشه در اختلالات تکاملی دارند. اثبات صحت این شواهد از این جهت حائز اهمیت است که در صورتیکه به درک و شناخت درستی از این اختلالات تکاملی برسیم، می توانیم در همان مراحل ابتدایی آغاز بیماری، وارد عمل شده و قبل از بروز مشکلات جدی، اقدامات درمانی لازم را انجام دهیم.

چندین سال قبل، زمانیکه این محققین در حال بررسی روند مولکولی شکل گیری سیناپسها در حین تکامل مغز موشها بودند، به صورت غیرمنتظره ای با پروتئین هانتیگتین (Htt) مواجه شدند که تقریباً در همه جای بدن وجود دارد اما در سلولهای مغزی بیماران مبتلا به هانتیگتون بصورت clump دیده می شود.

در آن زمان، نقش پروتئین Htt در ناهنجاریهای سیناپسی بیماری هانتیگتون مشخص شده بود اما هیچ نقش بیولوژیک طبیعی برای این پروتئین تعریف نشده بود.

به منظور شناسایی نقش طبیعی این پروتئین در بدن، این محققین، موشهایی را مهندسی کردند که فاقد این پروتئین در ناحیه کورتکس مغز بودند. لازم به یادآوری است که کورتکس مغز از اصلی ترین مناطقی است که در بیماری هانتیگتون درگیر می شود و در کارکردهای مهم مغز مانند تفکر و ادراک و همچنین حافظه نقش دارد.

این محققین مشاهده کردند که در این موشها در سن 3 هفتگی (معادل یک انسان 2 ساله) یعنی سنی که این موشها با استفاده از گوش و چشم خود تقریباً درک کاملی از محیط اطراف خود دارند، سرعت تشکیل سیناپسها خیلی سریعتر از موشهای طبیعی است.

اما در سن 5 هفتگی، یعنی زمانیکه پروسه Pruning بطور طبیعی فعال می شود و بر اساس آن در موشهای طبیعی، برخی از سیناپسها که اهمیت بیشتری دارند فعالتر می شوند و سیناپسهای کم اهمیت تر به حاشیه می روند، در موشهای فاقد Htt کورتیکال، اکثر سیناپسها رو به تخریب می روند.

ادامه این بررسی ها بر روی موشهای مهندسی شده نشان داد که موازی با این تخریب سیناپسی، فیزیولوژی سیناپسها نیز دستخوش تغییرات گسترده ای می شود. در این موشها نه تنها مدارهای نورونی دچار اختلال هستند بلکه در ناحیه جسم مخطط (Striatum) که معمولاً در بیماران مبتلا به هانتیگتون دچار مشکل است نیز علائم استرس سلولی به وضوح قابل مشاهده است.

برای تکمیل این مطالعه، محققین اینبار مدل کاملی از بیماری هانتیگتون را مهندسی کردند تا بتوانند اتفاقاتی را که در مراحل ابتدایی تکامل مغز در آنها رخ می دهد با دقت بیشتری ارزیابی کنند.

این مدلهای آزمایشگاهی همانند افراد مبتلا، دارای دو کپی از ژن Htt بودند که یکی طبیعی و دیگری غیرطبیعی بود و در نتیجه مقدار غیرنرمالی از پروتئین هانتیگتون را بیان می کردند.

در این مدلها نیز الگوی سیناپسی شبیه به موشهای فاقد Htt کورتیکال بود یعنی ابتدا با سرعتی بیشتر از حالت نرمال، روند تکامل آنها پیش می رفت و پس از بالغ شدن به سرعت از بین می رفتند.

نتایج این بررسی نشان می دهد که نبود Htt نه تنها در روند تکامل سیناپسها اختلال ایجاد می کند بلکه در ادامه، روند حفظ سلامت سیناپسها را نیز مختل می کند.

بر این اساس، محققین استراتژی درمانی جدیدی را برای بیماری هانتیگتون پیشنهاد کرده اند؛ به این ترتیب که با استفاده از Gene therapy و یا مولکولهای کوچک مهارکننده، سطح بیان ژن هانتیگتین را تنظیم کنند. جدی ترین چالشی که در حال حاضر این استراتژی با آن مواجه است این است که تنها باید نسخه موتاسیون یافته این ژن مورد هدف قرار گیرد و نسخه طبیعی آن دست نخورده باقی بماند.

   

نقش Galectin-1 در سرطان پانکراس

 

Inhibition of protein opens door to treatment of pancreatic cancer

http://www.scienceda...40701091500.htm

 

بیومولکول 135 اسید آمینه ای Galectin-1 که در انسان توسط ژن LGALS1 کد می شود از جمله پروتئینهای محافظت شده ای است که هم در هسته و هم در سیتوپلاسم و حتی بر روی سطح سلول در فضای خارج سلولی قابل مشاهده است. این پروتئین همانند سایر اعضای خانواده Galectins فاقد سکانس رایج سیگنال می باشد ولی با اینحال از غشاء پلاسمایی ترشح می شود.

بیشتر اعضاء این خانواده پروتئینهای باند شونده بتاگالاکتوزید هستند که عمدتاً در برهمکنشهای سلول – سلول و سلول – ماتریکس، نقش دارند؛ در همین راستا Galectin-1 نیز به عنوان یک فاکتور اتوکرین منفی رشد در تنظیم پرولیفراسیون سلولی ایفاء نقش می کند.

این پروتئین در دوران بارداری، نقش مهمی در ایجاد تولرانس ایمنی بارداری ایفا می کند بطوریکه در حین تمایز سلولهای دندریتیک باعث القاء فنوتیپی می شود که هم تعدیل عملکرد سلولهای T helper-1 و T helper-17 و هم تعدیل التهاب ناشی از اینترلوکینهای 1 و 27 را به همراه دارد.

اخیراً محققین با مطالعه ای که بر روی موشهای مبتلا به سرطان پانکراس انجام داده اند، مشاهده کرده اند که با مهار اثرات این پروتئین، پیش آگهی این نوع سرطان به میزان 20 درصد بهبود پیدا می کند.

تا قبل از این، استراتژی درمان این نوع تومور مبتنی بر حمله مستقیم به سلولهای تومور بود که متاسفانه همواره با موفقیت پایینی همراه بوده است. آخرین بررسی ها در این زمینه نشان داد که تخریب فضای اطراف تومور احتمالاً استراتژی درمانی بهتری است.

به این ترتیب به تدریج با انجام بررسی های بیشتر مشخص شد که مهار Galectin-1 با توجه به تاثیری که بر روی سیستم ایمنی و سلولهای ساختار استرومای اطراف تومور می گذارد، می تواند یک هدف درمانی با پتانسیل عالی باشد.

نکته جالب در نتایج این مطالعه این است که علیرغم بیان بسیار بالای Galectin-1 در تومورهای پانکراتیک، این پروتئین در سلولهای نرمال پانکراس دیده نمی شود.

این محققین معتقدند که با توجه به اینکه در مطالعات دیگر نیز ارتباط این پروتئین با پیشرفت برخی دیگر از تومورها با استفاده از مهارکننده ها و آنتی بادیهای اختصاصی ضد این پروتئین تا حدی به اثبات رسیده است و با در نظر گرفتن عدم بیان این پروتئین در سلولهای سالم پانکراس، احتمالاً مهار و حذف این پروتئین فاقد اثرات جانبی خطرناک است.

بررسی های پاتولوژیک نمونه های تومور پانکراتیک تهیه شده از موشهای مدل نشان داد که مشخصاً تومورهایی که با استفاده از مهار کننده از این پروتئین تخلیه شده بودند، پرولیفراسیون کمتر و همچنین رگهای خونی و التهاب کمتری داشتند و در عوض پاسخ ایمنی ضد تومور در آنها افزایش یافته بود.

لازم به توضیح است که سرطان پانکراس یکی از بدترین پیش آگهی ها را در بین تومورهای بدخیم دارد بطوریکه احتمال زنده ماندن فرد مبتلا، 5 سال پس از بروز علائم، کمتر از 2 درصد می باشد.

هر چند که این سرطان، شیوع بالایی ندارد اما با اینحال چهارمین عامل مرگ و میر ناشی از سرطان در کشورهای توسعه یافته محسوب می شود. علت این موضوع از یکسو ناشی از این حقیقت است که معمولاً این نوع سرطان زمانی تشخیص داده می شود که به مرحله متاستاز رسیده باشد و از سوی دیگر ناشی از عدم کارایی لازم روشهای درمانی موجود است.

هر چند که امکان تشخیص این نوع تومور در سطح مولکولی با دقت بالا امکانپذیر است ولی درمان آن همواره چندین گام عقب تر است.

همانند سایر سرطانهای بدخیم، به نظر می رسد که این نوع تومور نیز تحت تاثیر فاکتورهای مختلفی قرار دارد ولی با اینحال، نتایج مطالعه اخیر گام مهمی در جهت درمان این بدخیمی محسوب می شود. این محققین قصد دارند تا در گام بعدی ، اثرات جانبی مهار Galectin-1 را بطور دقیق تر مورد ارزیابی قرار دهند تا بتوانند آزمایشات تکمیلی و تاییدی این دارو را بر روی بیماران مبتلا انجام دهند.    

[ilia]

نقش آنزیم Cyclin dependent kinase 5 در صدمات مغزی ناشی از سکته

 

Blocking key enzyme minimizes stroke injury, research finds

http://www.scienceda...40626122002.htm

 

آنزیم CDK5 یکی از کینازهای اصلی مسیرهای حسی است و اخیراً نقش موثر آن در مدیریت سیگنالهای درد تا حد زیادی به اثبات رسیده است. این آنزیم بر خلاف سایر اعضاء خانواده خود برای فعال شدن نیازی به فسفوریلاسیون ندارد و تنها باند شدن آن به مولکول فعال کننده، برای فعالسازی آن کافی است.

از دیگر نقشهای این آنزیم می توان به نقش آن در پروسه های بلوغ نورونی و مهاجرت و فسفوریلاسیون تطبیق دهنده داخل سلولی زنجیره سیگنال Reelin اشاره کرد.

مطالعات صورت گرفته بر روی موشهای فاقد p53 که فعال کننده اصلی CDK5 در مراحل ابتدایی تکامل مغز می باشد نشان می دهد که لایه گذاری نرمال نورونها در کورتکس مغز این موشها معکوس شده است.

این آنزیم بواسطه فسفوریلاسیون munc-18 در تنظیم اگزوسیتوز وزیکولهای سیناپسی نیز ایفای نقش می کند.

بی نظمی در عملکرد این آنزیم در ایجاد بیماریهای مختلف تخریب کننده نورونها مانند آلزایمر نقش دارد و مشخصاً با کاهش فعالیت پروتئین تنظیمی اکتین یعنی Caldesmon سبب ایجاد سرطانهای تهاجمی می شود.

اخیراً محققین دانشگاه تگزاس مدعی شده اند در صورتیکه در فاصله زمانی کوتاهی از وقوع سکته، آنزیم CDK5 مهار شود، صدمات مغزی ناشی از وقوع سکته تا حد زیادی کاهش می یابد.

این ادعا که برگرفته از نتایج مطالعه ای است که بر روی مدلهای آزمایشگاهی صورت گرفته است، نشان می دهد که فعالیت نادرست CDK5 در حین وقوع سکته یکی از عوامل اصلی مرگ نورونها می باشد؛ بطوریکه اگر در این شرایط این آنزیم مهار شود، قسمت عمده بافت مغز در شرایط نبود اکسیژن می تواند تا 1 ساعت، زنده باقی بماند.

در گذشته شرکتهای داروسازی مختلفی، چندین سال، وقت و هزینه صرف ساخت مهارکننده های CDK5 کردند ولی متاسفانه اثرات جانبی ناشی از بلوک طولانی مدت CDK5، سبب توقف این مطالعات گردید.

مجموع یافته ها درباره این آنزیم نشان می دهد که CDK5، هم می تواند کارکرد مثبت و هم اثرات منفی داشته باشد. در حالت طبیعی، این آنزیم با افزودن فسفات به سایر پروتئینها، نقش مهمی در عملکرد طبیعی مغز دارد اما از سوی دیگر همانطور که توضیح داده شد، بی نظمی در عملکرد این آنزیم بدنبال آسیبهای مغزی می تواند منجر به مرگ نورونها و در مواردی منجر به ایجاد سرطان گردد. به همین دلیل به نظر نمی رسد که بلوک طولانی مدت این آنزیم، استراتژی درمانی مناسبی باشد.

مهمترین دستاورد مطالعه اخیر، شناسایی نقش آنزیم CDK5 در آسیبهای ناشی از سکته بود که برای نخستین بار گزارش گردیده است و به نظر می رسد که می تواند یک هدف درمانی (با استراتژی کوتاه مدت) برای کاهش این نوع آسیبها باشد.

در این مطالعه، محققین در یک مرحله، پس از ایجاد سکته در موشهای آزمایشگاهی، مهارکننده CDK5 را مستقیماً به مغز آنها تزریق کردند و سپس مغز آنها را کالبدشکافی و سلامت نورونها را مورد بررسی قرار دادند. در مرحله بعد به منظور تایید یافته های مرحله قبل و مقایسه کارایی مهارکننده هایی که مورد استفاده قرار داده بودند، موشهای CDK5 knock out را مهندسی کردند و نتایج پاتولوژیک سکته را در آنها مورد بررسی قرار دادند.

هر چند که هنوز مطالعات به مرحله ای نرسیده است که بتوان عنوان کرد درمان جدیدی برای کنترل عوارض سکته کشف شده است ولی نتایج این بررسی یک گام مهم در جهت شناسایی دارو و هدف درمانی صحیح است.

با توجه به اینکه در حال حاضر هیچ یک از بلوک کننده های CDK5 بصورت قرص موجود نیستند، این محققین در گام بعد در صدد ساخت این شکل از دارو هستند تا بتوانند آزمایشات تکمیلی بر روی انسان را اجرا کنند.

لازم به ذکر است که در حال حاضر داروی ضد لخته tPA تنها داروی مورد تایید FDA برای درمان حاد سکته می باشد و سایر گزینه ها تنها یکسری دستورالعمل تخصصی مغز و اعصاب برای به حداقل رساندن آسیبهای مغزی هستند.

 

 

[ilia]

تاثیر کورتیزول (هورمون استرس) بر حافظه

Stress hormone linked to short-term memory loss as we age, animal study suggests

http://www.scienceda...40617210118.htm

 

نتایج یک مطالعه که توسط محققین دانشگاه Iowa منتشر شده است، نشان می دهد که بالا بودن میزان ترشح هورمون کورتیزول که معمولاً در شرایط مواجهه با عوامل استرس زا بصورت ناگهانی و موجی اتفاق می افتد، می تواند به تدریج و با افزایش سن به حافظه کوتاه مدت آسیبهای جدی وارد کند.

افزایش کوتاه مدت هورمون کورتیزول برای بقاء انسان کاملاً حیاتی است چراکه قدرت عکس العمل بدن را افزایش داده و با افزایش سطح هوشیاری این امکان را فراهم می کند که در پاسخ به عوامل استرس زا، امکان تفکر همزمان با عکس العمل فیزیکی وجود داشته باشد.

اما افزایش پیوسته و دراز مدت این هورمون مانند وضعیتی که در مواجهه با استرسهای طولانی مدت اتفاق می افتد می تواند اثرات منفی متعددی بر روی فرد داشته باشد که از جمله آنها می توان به ایجاد مشکلات گوارشی، وجود حالت اضطراب پیوسته، افزایش وزن و فشار خون بالا، اشاره کرد.

در جدیدترین مطالعه ای که در این زمینه صورت گرفته است، محققین دانشگاه Iowa مدعی شده اند که ترشح پیوسته هورمون کورتیزول علاوه بر عوارض فوق، سبب کاهش تدریجی کارکرد سیناپسهای Prefrontal Cortex که معمولاً از آن به عنوان جایگاه حافظه کوتاه مدت مغز یاد می شود نیز می گردد. به عبارت دیگر هورمون استرس را می توان به عنوان یکی از عوامل اصلی فرسایش مغز قلمداد کرد.

در بررسی های قبلی نیز تاثیر منفی ترشح پیوسته کورتیزول بر روی سایر قسمتهای مغز مشخص شده بود ولی این برای نخستین بار است که تاثیر منفی این هورمون بر روی Prefrontal Cortex به اثبات می رسد.

نتایج اولیه این طرح نشان می دهد که با کنترل ترشح این هورمون در افراد مستعد می توان روند کاهش حافظه کوتاه مدت را در دوران سالخوردگی، کندتر کرد.

با توجه به اینکه علائم تحلیل حافظه کوتاه مدت ناشی از ترشح زیاد کورتیزول عمدتاً در سنین بالای 60 سال مشاهده می شود، این محققین در بررسی های خود از موشهای صحرایی 21 ماهه برای شبیه سازی جمعیت مسن 65 ساله انسانی و از موشهای صحرایی 4 ماهه برای شبیه سازی جمعیت جوان 20 ساله، استفاده کردند.

در ادامه، هر دو جمعیت مسن و جوان بر حسب اینکه میزان ترشح هورمون استرس در حالت طبیعی در آنها به چه میزان است نیز جداسازی شدند.

این محققین به منظور بررسی عملکرد حافظه کوتاه مدت این موشها آنها را در مسیرهای مارپیچ T شکل قرار می دادند بطوریکه پس از اینکه آنها موفق می شدند از یک سمت مسیر وارد و از سمت دیگر خارج شوند، در فواصل 30، 60 و 120 ثانیه ای مجدداً آنها را در همان مسیر قرار می دادند و نتایج را ثبت می کردند. در روزهای بعد، مسیر عوض می شد و مجدداً در همان فواصل زمانی، این آزمایش، تکرار می شد.

هر چند که به تدریج با افزایش سن موشها، حافظه کوتاه مدت آنها کارایی کمتری را از خود نشان می داد اما این افت کارایی در موشهایی که میزان ترشح هورمون استرس آنها بالاتر بود، به مراتب بیشتر و قابل ملاحظه تر بود.

زمانیکه از این موشها جهت بررسی بافت مغز نمونه گیری شد، مشخص شد که میزان سیناپسهای ناحیه Prefrontal Cortex در گروه موشهای پراسترس، حداقل به میزان 20 درصد کمتر از سایر گروههاست.

این محققین معتقدند که هر چند کورتیزول تنها یک عامل از مجموع عواملی است که در کاهش کارایی ذهنی و حافظه کوتاه مدت در دوران کهنسالی، نقش دارد اما میزان تاثیر آن قابل ملاحظه است.

  

مکانیسم مرگ سلولهای مغزی در بیماری هانتیگتون

Fatal cellular malfunction identified in Huntington's disease

http://www.scienceda...40623224908.htm

 

محققین دانشگاه واشنگتن مدعی شده اند که مکانیسم تاثیر موتاسیونی را که منجر به مرگ سلولهای مغزی در بیماری هانتیگتون می شود، شناسایی کرده اند. این یافته می تواند فرصتهای جدیدی را برای درمان این عارضه در اختیار محققین قرار دهد.

از علائم اصلی بیماری هانتیگتون که از هر صد هزار نفر، 7-5 نفر در سراسر جهان به آن مبتلا هستند می توان به حرکات سریع غیرارادی عضلات، اختلال در حفظ هماهنگی حرکات و مشکلات ادراکی مانند زوال عقل، اشاره کرد؛ بطوریکه پس از آغاز این بیماری از میانسالی، فرد بیمار به تدریج توانایی راه رفتن، صحبت کردن و حتی غذا خوردن را از دست می دهد.

با بررسی ای که محققین دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن بر روی موشها و کشت سلولهای مغز آنها انجام داده اند مشخص شد که در این بیماری، روند انتقال پروتئینها به اندامکهای تولید کننده انرژی در داخل سلولهای مغز، دچار اختلال شده است. به عبارت دیگر اختلال در انتقال پروتئینها به میتوکندری سبب ناتوانی این اندامکها در انجام وظایف اصلی خود شده و در نهایت مرگ سلولهای مغزی اتفاق می افتد.

هر چند که تاکنون نتایج این بررسی ها محدود به موشهای آزمایشگاهی بوده است و ارائه نتایج نهایی نیازمند اجرای طرحهای تکمیلی بر روی سلولهای مغز انسان است ولی به نظر می رسد که فعال کردن مجدد این مسیر انتقالی بواسطه تحریک سلولهای عصبی برای ساخت پروتئینهای دخیل در این فرآیند امکانپذیر باشد.

از مدتها پیش مشخص شده بود که بیماری هانتیگتون محصول نقصان در ژن هانتیگتون می باشد که پروتئینی با همین نام را کد می کند. بطور میانگین، طول عمر افراد مبتلا پس از آشکار شدن علائم بیماری، حداکثر 20 سال خواهد بود. با این وجود تا قبل از ارائه نتایج بررسی اخیر، محققین قادر به توضیح نحوه ارتباط بین موتاسیون در ژن هانتیگتون و عملکرد میتوکندری های سلولهای عصبی نبودند.

برای اجرای این طرح، بطور اختصاصی موشهای ترانسژنیکی مهندسی شدند که مبتلا به مراحل اولیه این اختلال ژنتیکی بودند.

به تدریج با پیشرفت بررسی ها مشخص شد که پروتئین هانتیگتون خود به گروه دیگری از پروتئینها باند می شود که TIM23 نامیده می شوند. این کمپلکس پروتئینی در حالت طبیعی مسئول انتقال پروتئینهای ضروری دیگر به میتوکندری است. به این ترتیب مشخص شد که موتاسیون در ژن کد کننده پروتئین هانتیگتون منجر به بیان محصولی می شود که دیگر قادر به باند شدن با پروتئینهای TIM23 نیست و از اینرو پروسه انتقال سایر پروتئینها به میتوکندری، متوقف می شود.

با توجه به اینکه در این طرح شواهدی بدست آمد مبنی بر اینکه ایجاد پروتئینهای موتاسیون یافته هانتیگتون در قسمتهای دیگر بدن مانند کبد، تاثیر مشخصی بر روی کارکرد آن ارگان ندارد، چنین به نظر می رسد که این اختلال خاص سلولهای مغز است. بر همین اساس این محققین چنین استنباط می کنند که احتمالاً سلولهای مغز برای ایجاد و به جریان انداختن سیگنالهای شیمیایی خود که از آنها برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند به شکل ویژه ای وابسته به میتوکندریهای خود هستند و از اینرو هر گونه اختلال در کارکرد میتوکندریهای آنها می تواند عواقبی مانند ابتلا به بیماری هانتیگتون را برای آنها به همراه داشته باشد.

با توجه به اینکه برخی دیگر از بیماریهای Neurodegenerative مانند آلزایمر و بیماری Lou Gehring یا Amyotrophic Lateral Sclerosis نیز با عدم کارکرد صحیح میتوکندری ارتباط دارند، این محققین امیدوارند که در گامهای بعدی بتوانند به شناخت کاملتری از این بیماریها دست پیدا کنند. 

[ilia]

ابتلا به بیماری فشار خون بالا در سنین میانسالی به شدت حافظه را در کهنسالی، کاهش می دهد

How high blood pressure in middle age may affect memory in old age

http://www.scienceda...40604202104.htm

 

نتایج یک بررسی طولانی که به تازگی توسط محققین آکادمی نورولوژی آمریکا (ANN) ارائه شده است نشان می دهد که ابتلاء به بیماری فشار خون در میانسالی می تواند اثرات مخرب شدیدی بر حافظه و قدرت تفکر در کهنسالی داشته باشد.

بنا به گفته این محققین، نتایج این بررسی، دیدگاه جدیدی را پیرامون ارتباط تاریخچه ابتلاء به بیماری فشار خون و اثرات آن بر روی ساختار مغز و کارکردهای آن به خصوص حافظه و قدرت تفکر ایجاد کرده است.

برای اجرای این طرح، ابتدا فشار خون 4057 داوطلب با میانگین سنی 50 سال اندازه گیری شد. شرط اصلی انتخاب این افراد عدم ابتلاء به بیماریهای نورولوژیک در زمان آغاز اجرای طرح بود. در ادامه در یک بازه زمانی 26 ساله و در فواصل زمانی از قبل تعیین شده، مجدداً فشار خون این افراد اندازه گیری می شد و با استفاده از MRI، ساختار و میزان آسیب دیدگی عروق مغزی آنها تعیین می شد. در کنار این آزمونهای کلینیکی، بصورت موازی، میزان کارکرد مغز این افراد و بطور خاص، حافظه و قدرت تفکر آنها نیز بصورت پیوسته مورد ارزیابی قرار می گرفت.

نتایج این بررسی به وضوح نشان داد که میزان آسیب های نورولوژیک در دوران کهنسالی با تاریخچه ابتلاء به فشار خون در میانسالی ارتباط دارد. میزان این تاثیرگذاری به حدی است که افرادی در میانسالی هیچ تاریخچه ای از بیماری فشار خون ندارند اما به تدریج تا کهنسالی میزان فشار خون دیاستولیک آنها افزایش می یابد در مقایسه با افرادی که در کهنسالی فشار خون دیاستولیک طبیعی دارند، 50 درصد میزان ابتلاء به ضایعات شدید مغزی بیشتر است.

در افرادی که در میانسالی مبتلا به فشار خون بالا بودند حتی در مواردی که تا کهنسالی هم فشار خون دیاستولیک آنها افزایش نمی یافت، باز هم حجم کل مغز و حجم سلولهای خاکستری آنها کمتر از افراد سالم بود. این یافته ها کاملاً با نتایج آزمونهای مربوط به اندازه گیری حافظه و قدرت تفکر در این افراد انطباق داشت بطوریکه حداقل 10 درصد کارایی حافظه در این افراد نسبت به افراد سالم، کمتر بود.

با توجه به اینکه افراد بدون سابقه فشار خون که به تدریج در میانسالی دچار این بیماری می شوند نیز در خطر فزاینده ابتلاء به عوارض مغزی قرار دارند، توصیه می شود که درمانهای پیشگیرانه در این افراد بطور جدی پیگیری شود. متاسفانه نتایج این بررسی نشان داد که افرادی که در میانسالی مبتلا به فشار خون هستند در صورت عدم درمان به سرعت دچار آسیب های نورولوژیک شده و در نهایت درصد قابل ملاحظه ای از حافظه و قدرت تفکر خود را در سنین کهنسالی از دست خواهند داد.

  

تاثیر هورمون اکسی توسین بر بافت عضلانی

'Trust hormone' oxytocin helps old muscle work like new, study finds

http://www.scienceda...40610112751.htm

 

طی بررسی که توسط محققین دانشگاه Berkeley صورت گرفته است، مشخص شده است که هورمون اکسی توسین که تاکنون نقش آن در تغذیه نوزاد توسط مادر، تولد نوزاد و شکل گیری روابط احساسی و رومانتیک به اثبات رسیده بود، در حفظ سلامت و ترمیم بافت عضلانی نیز کاملاً موثر است. نتایج این بررسی بطور قاطع، اکسی توسین را به عنوان جدیدترین ترکیب درمانی برای درمان Sarcopenia یا ضعف عضلانی ناشی از سالخوردگی، معرفی می کند.

این هورمون نخستین ترکیب ضدسالخوردگی است که مجوز استفاده کلینیکی از آن برای انسان توسط FDA صادر شده است. در حال حاضر از نوع سنتتیک این هورمون برای کنترل درد و خونریزی حین و بعد از زایمان استفاده می شود و آزمونهای بالینی برای استفاده از اسپری آن برای کاهش ناهنجاریهای ذهنی مربوط به بیماریهای Autism، Schizophernia و Demenia نیز به مراحل نهایی خود رسیده است.

متاسفانه بیشتر ترکیباتی که تاکنون برای تقویت بازسازی بافتها شناسایی شده اند، پتانسیل سرطانزایی دارند و از اینرو مجوز درمانی برای آنها صادر نشده است. به همین دلیل محققین همواره در صدد یافتن ترکیبی بوده اند که نه تنها عضلات پیر و یا بطور کلی بافتهای پیر را ترمیم کند بلکه بدون داشتن خطر سرطانزایی بتوان در دراز مدت نیز از آن استفاده کرد. با در نظر گرفتن این موارد به نظر می رسد که اکسی توسین گزینه مناسبی باشد چراکه توسط غده هیپوفیز مغز به طور طبیعی در خون ترشح می شود و ارگانهای هدف آن نیز بسیار وسیع بوده و در سراسر بدن پراکنده هستند.

در بررسی دیگری که بر روی کارکردهای این هورمون صورت گرفته است، مشخص شده است که در موشهایی که تخمدانهای آنها برداشته شده بود تا به عنوان مدل یائسگی مورد بررسی قرار گیرند، استفاده از این هورمون مانع از ایجاد پوکی استخوان شد.

نتایج بررسی محققان دانشگاه Berkeley نشان داده است که نه تنها میزان این هورمون با افزایش سن، کاهش می یابد بلکه تعداد گیرنده های این هورمون نیز در سلولهای بنیادی عضله در موشهای مسن به مراتب کمتر از موشهای جوان است.

این محققین به منظور بررسی نقش این هورمون در ترمیم عضلات، ابتدا به مدت 4 روز، بصورت زیر پوستی، این هورمون را به موشها تزریق کردند سپس در آنها یک جراحت عضلانی ایجاد کردند و در ادامه مجدداً به مدت 5 روز، این تزریقات زیرپوستی را ادامه دادند.

بررسی وضعیت بهبود جراحت عضلانی در این موشها پس از 9 روز نشان داد که سرعت ترمیم در موشهایی که این هورمون به آنها تزریق شده بود، به مراتب بیشتر از گروه کنترل بوده است (چیزی نزدیک به 80 درصد سرعت ترمیم در موشهای جوان و سالم).

نکته جالب و مهم در ارتباط با این اثر ترمیمی اکسی توسین این بود که تزریق آن به موشهای جوان، تاثیر قابل ملاحظه ای بر بازسازی بافت عضلانی آنها نداشت (بر خلاف ترکیبات سرطانزا) و به عبارت دیگر، دوزهای اضافی این هورمون چه در سلولهای بنیادی مسن و چه در سلولهای جوان، سبب تکثیر غیرقابل کنترل آنها نخواهد شد.

این محققین برای تکمیل یافته های خود، موشهایی را مهندسی کردند که ژن مربوط به هورمون اکسی توسین در آنها knock out شده بود. در سنین جوانی به لحاظ حجم عضله و قدرت ترمیم، تفاوت قابل ملاحظه ای بین این موشها و موشهای طبیعی مشاهده نشد اما به تدریج با مسن شدن موشهای knock out، علائم مربوط به ضعف عضلانی به شکل وحشتناکی در آنها نمایان شد.

در ادامه بررسی موشهای knock out، هنگامی که سایر ژنهای دخیل در ترمیم بافت عضلانی نیز غیرفعال شدند، عوارض پیری عضلات حتی از دوران جنینی نیز شروع به نمایان شدن کرد.

مجموع این نتایج نشان می داد که اکسی توسین ترکیبی است که ظاهراً اثرات آن پس از دوران جوانی بروز پیدا می کند و از اینرو می توان نقش آنرا مستقیماً با فرآیند سالخوردگی مرتبط دانست.

به احتمال زیاد در آینده نزدیک این هورمون به عنوان یک آلترناتیو مناسب هورمون درمانی برای مقابله با علائم سالخوردگی و همچنین بهبود سلامت عمومی، معرفی خواهد شد چرا که به نظر می رسد اکسی توسین در بهبود سلامت استخوانها نیز نقش دارد و حتی در مواردی از آن برای درمان چاقی نیز استفاده شده است.

 

[ilia]

گامی دیگر در جهت درمان آلزایمر: تاثیر GABA بر روی حافظه و قدرت یادگیری

Rescue of Alzheimer's memory deficit achieved by reducing 'excessive inhibition'

http://www.scienceda...40613084514.htm

 

محققین دانشگاه Penn state با مطالعه ای که بر روی گاما آمینو بوتریک اسید یا GABA به عنوان یک نوروترانسمیتر مهارکننده انجام داده اند به این نتیجه رسیدند که نه تنها با کنترل رهاسازی این مولکول می توان مشکل کاهش حافظه را در بیماران مبتلا به آلزایمر درمان کرد، بلکه اندازه گیری این بیومولکول نیز می تواند یک ابزار تشخیصی جدید برای شناسایی افراد مبتلا به آلزایمر و زوال عقل باشد.

پس از آنکه بررسی های میدانی کارایی داروهای قبلی برای درمان آلزایمر که عمدتاً هم مبتنی بر تخریب پلاکهای آمیلوئید کشنده نورونهای مغزی بودند، ناکارایی آنها را نشان داد، محققین به منظور شناسایی اهداف درمانی جدید و ابداع روشهای نوین تر برای تشخیص آلزایمر، طرحهای تحقیقاتی مختلفی را آغاز کردند.

در یکی از این بررسی ها، نتایج کالبدشکافی چند بیمار آلزایمری فوت کرده، نشان می داد که غلظت GABA در آستروسیتهای تغییر شکل یافته موجود در ساختاری از هسته مغزی آنها که Dentate gyrus نامیده می شود، به میزان قابل ملاحظه ای بالاتر از حد طبیعی است.

ساختار Dentate gyrus دقیقاً در مدخل هیپوتالاموس مغز قرار گرفته است و ساختاری است که وجود آن برای کارکردهای اصلی مغز یعنی یادآوری و یادگیری کاملاً حیاتی است.

نتایج این بررسی به وضوح نشان می داد که میزان GABA در آستروسیتهای تغییر شکل یافته در مقایسه با آستروسیتهای نرمال ستاره ای شکل که در افراد سالم در اطراف نورونها پراکنده اند و از آنها حمایت می کنند، به میزان قابل توجهی، بالاتر است از اینرو به نظر می رسید که هدف دارویی و تشخیصی جدیدی شناسایی شده است.

بر همین اساس این محققین مطالعه ای را طراحی کردند تا در آن با استفاده از روشهای آنالیزی مختلف غلظت این نوروترانسمیتر را در افراد نرمال و همچنین موشهای مهندسی شده به عنوان مدل آلزایمر مورد ارزیابی قرار دهند.

نتایج این ارزیابی ها این حقیقت را که غلظتهای بالا از GABA در آستروسیتهای دفرمه شده ناحیه Dentate gyrus با کاهش قدرت حافظه و یادگیری مغز موشهای آلزایمری ارتباط دارد، کاملاً مورد تایید قرار داد. این نوروترانسمیتر توسط یک انتقال دهنده اختصاصی از آستروسیتها، آزاد می شود از اینرو این محققین با طراحی یک ترکیب مهارکننده این انتقال دهنده سعی کردند تا این فرضیه خود را در ارتباط با تاثیر منفی GABA بر یادگیری و یادآوری به اثبات برسانند.

نتایج به وضوح نشان می داد که GABA در غلظتهای بالا، عملکرد نورونهای ناحیه Dentate gyrus را مهار می کند و زمانیکه انتقال دهنده اختصاصی آن در آستروسیتها مهار شود، حالت بهبود به تدریج نمایان می شود.

از سوی دیگر این نتایج تا حدی توجیه کننده عدم موفقیت روشهای درمانی قبلی نیز بود چرا که در آنها صرفاً پلاکهای آمیلوئید مورد توجه قرار داشتند و احتمالاً زمانیکه این پلاکها تخریب می شدند، کاهش میزان پروتئینهای آمیلوئید خود به عنوان یک سیگنال جدید عمل می کرد و سبب افزایش GABA می گردید و بدین ترتیب نتایج درمانی مطلوب حاصل نمی شد.

با اینحال به نظر می رسد که برای دستیابی به درمان نهایی آلزایمر باید از مجموعه ای از ترکیبات مختلف استفاده شود تا بتواننند بطور همزمان اهداف دارویی مختلف را پوشش دهند

. 

درمان MS با استفاده از سلولهای بنیادی جنین

Embryonic stem cells offer new treatment for multiple sclerosis

http://www.scienceda...40616141549.htm

 

محققین دانشگاه Connecticut مدعی شده اند که روش درمانی جدیدی را با استفاده از سلولهای بنیادی جنین برای درمان بیماری Multiple Sclerosis که در حال حاضر بیش از دو میلیون نفر در سراسر جهان از عوارض آن رنج می برند، ابداع کرده اند.

بیماری MS، در یک نمای کلی، یک التهاب مزمن نورونی است که در آن سیستم ایمنی افراد مبتلا بر علیه غلاف میلینی اطراف اعصاب آنها فعال شده است و به تدریج با از بین بردن این غلاف، ارتباط بین مغز، نخاع و سایر قسمتهای بدن در این افراد مختل می شود.

در حال حاضر هیچ درمان موثری برای این بیماری وجود ندارد و روشهای درمانی موجود تنها در حد کنترل کننده درد هستند و با سرکوب التهاب، تا حدی پیشرفت بیماری را کنترل می کنند.

در این طرح، محققین با بررسی مدلهای آزمایشگاهی مشاهده کردند که سلولهای بنیادی جنینی در مقایسه با سلولهای بنیادی مغز استخوان افراد بالغ، کارایی به مراتب بیشتری در درمان و کنترل بیماری MS دارند. این یافته محققین را یک گام دیگر به سمت تولید محصولات کلینیکی از سلولهای بنیادی برای درمان و ارتقاء سلامت انسانها نزدیکتر کرده است.

در این مطالعه، 8 لاین سلولی از سلولهای بنیادی مغز استخوان افراد بالغ با 4 لاین سلولی از سلولهای بنیادی جنین انسان مقایسه شدند. نتایج به وضوح نشان داد که تقریباً تمامی لاینهای مربوط به مغز استخوان بالغ، مقادیر زیادی سایتوکاینهای موثر در بروز واکنشهای اتوایمیون را بیان می کنند و در نتیجه استفاده از آنها موجب وخیم تر شدن وضعیت این بیماران می شود در حالیکه پروفایل سایتوکاینهای بیان شده توسط سلولهای بنیادی جنینی بیشتر از نوع التهابی است.

مزیت دیگر سلولهای بنیادی جنینی که در این طرح به وضوح مشخص شد، امکان تکثیر نامحدود آنها در آزمایشگاه و ایجاد یک منبع مناسب و باکیفیت از سلولهای بنیادی مزانشیمال بود، در حالیکه در مورد سلولهای بنیادی مغز استخوان، با توجه به نیاز به غربالگری اهداکنندگان سالم، وضعیت کاملاً برعکس بود، بطوریکه، حتی پس از دریافت همین مقادیر اندک سلول از اهداکنندگان، کیفیت سلولهای استخراجی باید مجدداً مورد ارزیابی قرار می گرفت.

بنا به گفته این محققین، این یافته علاوه بر درمان بیماری MS، پتانسیل درمانی جدیدی را برای سایر بیماریهای اتوایمیون مانند بیماری التهاب روده (IBD)، آرتریت روماتوئید و دیابت نوع 1، ارائه می دهد.  

 

 

[ilia]

پروتئینهای محافظ عروق خونی

Protective proteins reduce damage to blood vessels

http://www.scienceda...40521180026.htm

 

محققین بریتانیایی مدعی شده اند که مکانیسم محافظت از عروق خونی توسط پروتئینهای در گردش خون را شناسایی کرده اند. لازم به یادآوری است که علت عمده آسیب دیدگی های رگهای خونی، کلسیفیه شدن آنها بواسطه سالخوردگی و ابتلاء به بیماریهای التهابی مفاصل (یک مفصل یا چندین مفصل) می باشد که به نوبه خود مهمترین فاکتور خطر برای ابتلاء به حملات قلبی و سکته می باشد.

در برخی بیماریها و همچنین بدنبال سالخوردگی، به تدریج کریستالهای فسفات کلسیم که در حالت طبیعی در استخوانها و دندانها یافت می شوند، در بافتهای نرم از جمله عروق خونی، تجمع می یابند. در ادامه با پیشرفت این ناهنجاری، عروق خونی، سفت و تنگ شده و حتی در مواردی مسدود می شوند؛ بطوریکه بر طبق بررسی های آماری یکی از علل عمده حملات قلبی و سکته های منجر به مرگ در بریتانیا، همین فرآیند می باشد.

با بررسی های اخیر، محققین موفق شده اند تا حد زیادی مکانیسم این آسیب عروقی و اینکه چه عواملی می توانند از آن پیشگیری کنند را شناسایی کنند.

آنها طی بررسی های مختلف متوجه شدند که کریستالهای کوچک فسفات کلسیم توسط عروق خونی برداشت می شود و در ادامه غلظت بالای یونهای کلسیم منجر به مرگ همان سلول می شود. از طرف دیگر، دو پروتئین خونی یعنی Fetuin A و آلبومین      می توانند برداشت این کریستالها را توسط سلولهای عروق خونی کند کرده و بدین ترتیب از آنها در برابر کلسیفیه شدن محافظت کنند.

تغییرات ظریف در مقادیر کلسیم داخل و خارج سلولی مشخصاً می تواند بر عملکرد طبیعی سلول، تاثیر بگذارد بطوریکه هنگامی که غلظت داخل سلولی آن از حد معینی تجاوز کند منجر به مرگ سلول می شود. در این بین پروتئینهای Fetuin A و آلبومین با ایجاد وقفه در برداشت کریستالها توسط سلولها از یک سو و کاهش آزاد سازی یونهای کلسیم از سوی دیگر نقش مهمی در حفظ غلظت کلسیم در سطح ایمن دارند.

تایید این یافته، مشاهدات مربوط به بیماران مبتلا به بیماریهای مزمن کلیوی است که در آنها مقادیر این دو پروتئین پایین است و متاسفانه تعداد موارد مرگ و میر ناشی از بیماریهای قلبی و عروقی در آنها بالاست.

محققین امیدوارند که در آینده نزدیک بتوانند با تولید آزمایشگاهی Fetuin و یا استخراج آن از خون بتوانند این مشکل بیماران قلبی و عروقی را تا حد زیادی مرتفع کنند.   

سموم محیطی می توانند روند سالخوردگی را تسریع کنند

Toxins in the environment might make you older than your years

http://www.scienceda...40528133209.htm

 

چرا برخی افراد علیرغم اینکه مسن هستند ولی کاملاً شاداب و چابک هستند اما برخی دیگر درست در نقطه مقابل قرار گرفته اند؟

پاسخی که بسیاری از محققین به این سئوال می دهند، عموماً تفسیری از تفاوت این افراد به لحاظ مواجهه با مواد مضر محیطی و ترکیبات شیمیایی توکسیک مانند بنزن، دود سیگار و حتی استرس است.

آنچه که به عنوان تاریخ تولد در شناسنامه یا مدارک هویتی افراد ذکر شده است، در اصطلاح سن Chronologic افراد نامیده      می شود و در اکثر موارد با سن بیولوژیک آن فرد و یا به عبارت دقیق تر با سن بیولوژیک سلولهای آن فرد متفاوت است. بر همین اساس در حال حاضر، محققین در صدد هستند تا با ارائه ایده های جدیدتر، درک بهتری از مواد شیمیایی دخیل در سالخوردگی و همچنین بیومارکرهای نشاندهنده تاثیر این مواد شیمیایی را بدست آورند.

سرعت سالخوردگی فیزیولوژیک یا مولکولی در افراد مختلف بواسطه مواجهه با فاکتورهای محیطی مختلف (که در اصطلاح به آنها Gerontogenes گفته می شود) متفاوت است. به عبارت دیگر همانطور که درک بهتر عوامل سرطانزا سبب افزایش اطلاعات ما پیرامون پیشگیری و درمان سرطان می شود، دستیابی به شناخت بیشتر از عوامل محیطی موثر بر سالخوردگی نیز می تواند در حل بسیاری از مسائل مربوط به این فرآیند، نقش موثری داشته باشد؛ بطوریکه با شناخت کنترل این عوامل شاید بتوان سالخوردگی را در سطح عموم کنترل کرد.

احتمالاً در آینده نزدیک، آزمایشات خون که در آنها بیومارکرهای سالخوردگی مولکولی ارزیابی می شوند بتوانند شاخص مناسبی برای توجیه تفاوت سالخوردگی در افراد مختلف باشند. پنل اولیه این تستها که در حال حاضر، مراحل مقدماتی خود را طی        می کنند، بیشتر ارزیابی مسیرهای کلیدی دخیل در فرآیند مرگ سلولی و همچنین تغییرات بیوشیمیایی مولکول DNA را هدف قرار داده اند.

از دیدگاه بهداشت عمومی، مهمترین فاکتور محیطی موثر بر سالخوردگی، دود سیگار است. سیگار علاوه بر اینکه با ایجاد سرطانهای مختلف ارتباط دارد، نقش زمینه ای آن در ابتلا به بسیاری از بیماریهای مزمن مرتبط با سالخوردگی مانند رماتیسم مفصلی و فیبروز ریوی نیز به اثبات رسیده است. اشعه ماوراء بنفش خورشید، فاکتور محیطی دیگری است که می تواند تاثیر مستقیم بر روند سالخوردگی داشته باشد. اخیراً نقش شیمی درمانی نیز به عنوان یک فاکتور قوی در تسریع سالخوردگی به اثبات رسیده است.

بر همین اساس بسیاری از محققین فعال در زمینه سالخوردگی در حال سازماندهی و طراحی تحقیقات جدید به منظور معرفی آزمونهای مولکولی جهت بررسی کلینیکی و همچنین اپیدمیولوژیک عوامل تسریع کننده سالخوردگی هستند. هر چند که در کنار معرفی و راه اندازی این آزمونها، بواسطه تخصصی بودن تفسیر نتایج آنها، بسیاری از محققین از در دسترس قرار گرفتن آنها برای عموم بیمناک هستند.

  

Edited by ilia, 23 August 2014 - 07:29 PM.

[ilia]

سالخوردگی یک فرآیند چند عاملی است

 

Complex interactions may matter most for longevity

http://www.scienceda...40515173501.htm

 

در بررسی های جدید مربوط به سالخوردگی سعی می شود که به این فرآیند و عوامل موثر بر آن، بجای تمرکز بر یک ژن یا رژیم درمانی خاص، با دید کلی تری نگریسته شود. در جدیدترین بررسی که در این زمینه توسط محققین دانشگاه Brown صورت گرفته است، با مطالعه همزمان سه فاکتور موثر بر طول عمر (رژیم غذایی، ژنوم هسته ای و ژنوم میتوکندریایی) در مگس میوه به نتایج جالبی دست پیدا کرده اند.

زمانیکه محققین یک فاکتور واحد را در ارگانیزمهای مختلف مورد آزمون قرار می دهند، اغلب نتایجی بدست می آید که تنها در همان جاندار، تکرارپذیر است و در شرایط دیگر قابل مشاهده نخواهد بود. علت این حالت را در اکثر موارد به وجود عوامل موثر زمینه ای نسبت می دهند که می تواند تاثیر ژنهای دیگر و یا عوامل محیطی مختلف باشد. به همین دلیل محققین دانشگاه Brown برای نخستین بار تصمیم گرفتند که به منظور بررسی اثرات رژیمهای غذایی مختلف بر فرآیند سالخوردگی، تاثیر دو فاکتور زمینه ای مهم دیگر (که هر دو ژنتیکی هستند) را در قالب پنلهای مختلف از ژنوم هسته ای و ژنوم میتوکندریایی، نیز مورد ارزیابی قرار دهند.

نتایج این بررسی نشان داد که تفسیر بسیاری از اثرات مربوط به رژیمهای غذایی مختلف و یا ژنهای مختلف بر طول عمر، بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که تاکنون تصور می شد. حداقل دستاورد مثبت این بررسی، تعریف شکل عمومی تری از تحقیقات برای بررسی فرآیند سالخوردگی و فاکتورهای موثر بر آن است. این محققین معتقدند که این رهیافت نه تنها در زمینه مطالعات سالخوردگی بلکه در سایر شاخه های مطالعات بیولوژیک و پزشکی نیز می تواند به عنوان الگو مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان نمونه با بدست آوردن اطلاعات دقیق تر از زمینه ژنتیکی بیماران می توان بصورت اختصاصی برای هر یک از آنها دارو طراحی و تجویز کرد و علاوه بر دستیابی به نتایج درمانی بهتر، اثرات جانبی داروها را نیز کنترل کرد.

در این مطالعه، هیجده لاین مختلف از مگسهای میوه که به لحاظ ژنوم هسته ای و میتوکندریایی، متفاوت از یکدیگر بودند از دو گونه مختلف به عنوان پنلهای پایه انتخاب شدند و در ادامه، تاثیر پنج رژیم غذایی مختلف به لحاظ تاثیر بر طول عمر در آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. نحوه انتخاب رژیمهای غذایی مختلف هم بدین صورت بود که برخی از آنها به لحاظ مقدار کالری با یکدیگر مشابه بودند ولی میزان محتوای پروتئینی و کربوهیدراتی آنها با یکدیگر، متفاوت بود و برخی دیگر به لحاظ مقدار کالری با یکدیگر اختلاف داشتند.

نتایج بدست آمده، بسیار جالب توجه بود و در برخی موارد به وضوح علت عدم همخوانی نتایج مطالعات قبلی را تفسیر می کرد. به عنوان نمونه، مگسهایی که دارای ژنوم هسته ای W1118 و ژنوم میتوکندریایی OreR بودند، پس از استفاده از رژیم غذایی حاوی کربوهیدرات بالا و پروتئین پایین، بالاترین میزان افزایش طول عمر و پس از استفاده از رژیم غذایی حاوی مقادیر برابر کربوهیدرات و پروتئین، کمترین مقدار افزایش طول عمر را ثبت کردند اما در مورد مگسهایی که به لحاظ ژنوم هسته ای مشابه و به لحاظ ژنوم میتوکندریایی متفاوت (ژنوم میتوکندریایی Zim) بودند، رژیم غذایی متعادل کربوهیدرات و پروتئین، نه تنها تاثیر منفی نداشت بلکه حتی اندکی از رژیم غذایی حاوی کربوهیدرات بالا و پروتئین پایین نیز تاثیر مثبت بیشتری داشت.

یافته جالب دیگر مربوط به ژن هسته ای Sirt1 می باشد که در بررسی های مختلف، نقش آن در سالخوردگی مورد بحث قرار گرفته است و اختلاف نظرهای زیادی پیرامون آن وجود دارد. در این بررسی مشخص شد که تاثیر بیان این ژن بر افزایش طول عمر، مشخصاً با ژنوم میتوکندریایی ارتباط دارد.

این محققین امیدوارند که در بررسی های بعدی بتوانند مسیرهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک دیگری را نیز به پنل خود اضافه کنند.     

 

[ilia]

مقایسه تاثیر راپامایسین و رژیم غذایی کم کالری

 

Research explains action of drug that may slow aging, related disease

http://www.scienceda...40520142416.htm

 

راپامایسن که برای نخستین بار در خاک جزیره Easter و یا در گویش محلی Rapa Nui در جنوب اقیانوس آرام، شناسایی شد، در ابتدا عمدتاً به عنوان یک آنتی بیوتیک و همچنین یک داروی سرکوب کننده پاسخ ایمنی برای جلوگیری از رد پیوند در اعمال جراحی پیوند ارگانها و بافتها مورد استفاده قرار می گرفت. بررسی های بعدی نشان داد که این دارو می تواند به عنوان یک سیگنال دهنده متابولیک نیز عمل کند بطوریکه قادر به مهار مسیر بیولوژیکی است که تقریباً در تمام اشکال عالی حیات دیده می شود.

این مسیر بیولوژیک در پستانداران mTOR (mammalian Target Of Rapamycin) نامیده می شود و دارای ارزش تکاملی بالایی است. کارکرد اصلی این مسیر بیولوژیک جلوگیری از افزایش بیش از حد و رشد سلول در شرایطی است که منابع کافی انرژی در دسترس نمی باشد. این مسیر آنقدر به لحاظ تکاملی حائز اهمیت است که در اشکال مختلف یوکاریوتی از مخمر گرفته تا انسان، محافظت شده است.

رژیمهای غذایی کم کالری، از محدود عواملی هستند که به لحاظ کارکرد شبیه به مسیر mTOR بوده و به نوعی فعالیت آنرا مهار و محدود می کنند. در بررسی های مختلف، مشخص شده است که استفاده از رژیمهای غذایی کم کالری، به میزان 30-25 درصد، عمر حیوانات آزمایشگاهی را افزایش می دهد. در مورد جمعیتهای انسانی نیز در یک بررسی که بر روی کشورهای جنوب شرق آسیا صورت گرفته بود، مشخص شد که یکی از علل اصلی طولانی بودن عمر این افراد، استفاده از رژیمهای غذایی کم کالری است.

در ظاهر، نتایج مربوط به استفاده از رژیمهای غذایی کم کالری و استفاده از راپامایسین، مشابه به نظر می رسید بطوریکه در طی انجام یکسری بررسی ها، چنین نتیجه گیری شد که استفاده از راپامایسین، جایگزین استفاده از رژیمهای کم کالری گردد؛ چرا که مشخص شده بود که با افزایش سن جمعیت نمونه، تاثیر مثبت راپامایسین در جلوگیری از بروز عوارض پیری نیز بیشتر می شود. مشکل، از زمانی ایجاد شد که با گذشت زمان و انجام بررسی های بیشتر مشخص شد که استفاده طولانی مدت از راپامایسین چه در حیوانات آزمایشگاهی و چه در انسان می تواند منجر به افزایش مقاومت به انسولین گردد که در موارد انسانی اکثراً منجر به دیابت می شود.

در جدیدترین بررسی که در این زمینه محققین دانشگاه ایالت Oregon انجام داده اند، علت این معضل را تا حد زیادی مشخص کرده اند. هم در موارد استفاده از رژیمهای غذایی کم کالری و هم مصرف راپامایسین، سنتز لیپیدها مهار می شود اما مکانیسم این دو با یکدیگر متفاوت است بطوریکه در شرایط استفاده از رژیمهای غذایی کم کالری، اکسیداسیون لیپیدها نیز افزایش می یابد و نتیجه کلی فرآیند، ایجاد انرژی است اما در موارد استفاده از راپامایسین، میزان تولید اسیدهای چرب افزایش می یابد، بطوریکه در ادامه منجر به افزایش مقاومت به انسولین و در نهایت در انسان منجر به ایجاد دیابت می شود.

این محققین به منظور تایید یافته های خود، برای مبتلایان به مقاومت به انسولین ناشی از استفاده از راپامایسین، داروی Metformin را تجویز کردند. نتایج این بررسی نشان می دهد که Metformin در بیماران دیابتی، میزان اکسیداسیون لیپیدها را افزایش می دهد و تجویز آن به عنوان مکمل در کنار راپامایسین، می تواند اثرات جانبی منفی راپامایسن را از بین ببرد. 

 

Edited by ilia, 23 August 2014 - 07:40 PM.

[ilia]

رابطه بین ریتم شبانه روزی بدن و سالخوردگی: ژن مرتبط با افزایش طول عمر احتمالاً ساعت شبانه روزی بدن را نیز تنظیم می کند

The link between circadian rhythms and aging: Gene associated with longevity also regulates the body's circadian clock

الگوی خواب و بیداری انسان، عمدتاً توسط یک ساعت شبانه روزی در بدن، کنترل می شود که مستقیماً با الگوی روشنایی و تاریکی در طی 24 ساعت شبانه روز، ارتباط دارد. این ساعت شبانه روزی، وظایف نظارتی دیگری مانند تنظیم متابولیسم و دمای بدن را نیز بر عهده دارد.

بررسی های مختلف در حیوانات نشان داده اند که زمانیکه این ریتم شبانه روزی، مختل شود، مشکلات مختلفی از جمله چاقی و اختلالات متابولیک مانند دیابت، بروز می کند. حتی بررسی هایی که بر روی افرادی که در شیفتهای شبانه کار می کنند نیز موید افزایش احتمال ابتلا آنها به بیماریهایی مانند دیابت است.

در بررسی جدیدی که در Massachusetts Institute of Technology، در این زمینه انجام گرفته است، نشان داده شد که ژن SIRT1 که قبلاً نقش آن در محافظت در برابر بیماریهای مرتبط با سالخوردگی به اثبات رسیده بود، نقش کلیدی در کنترل این ریتم شبانه روزی دارد. این بررسی نشان داد همانطور که در موشهای طبیعی، با بروز سالخوردگی، به تدریج این چرخه متوقف می شود، با حذف کارکرد SIRT1 در کنترل این چرخه در موشهای جوان نیز وضعیت مشابهی ایجاد می گردد.

Leonard Guarente، استاد زیست شناسی در MIT و نویسنده ارشد مقاله مربوط به این یافته (که در تاریخ 20 ژوئن سال 2013 در مجله Cell منتشر شده است) معتقد است که با توجه به اینکه پروتئین SIRT1 (محصول ژن SIRT1) در موشهای نرمال به تدریج با بروز سالخوردگی، تحلیل می رود، می توان با توجه به این یافته جدید؛ چنین فرض کرد که داروهایی که فعالیت SIRT1 را در انسان، افزایش می دهند می توانند کاربرد گسترده ای برای کنترل سالخوردگی داشته باشند. وی معتقد است که در صورتیکه ما بتوانیم با افزایش سن، تا جایی که ممکن است SIRT1 را فعال نگاه داریم، آنگاه می توانیم بروز سالخوردگی را در ساعت مرکزی آن در مغز به تاخیر بیاندازیم و از اثرات مفید آن بر سلامت بدن، استفاده کنیم.

در انسان و حیوان، الگوی این چرخه، بصورت یک سیکل 24 ساعته می باشد که توسط یک مرکز کنترل واقع در هیپوتالاموس مغز تحت عنوان suprachiasmatic nucleus (SCN) کنترل می شود. Guarente معتقد است که تقریباً تمامی واکنشهای فیزیولوژیک بدن با این سیکل شبانه روزی مرتبط هستند و اکنون این ایده به ذهن متبادر می شود که حفظ این سیکل شبانه روزی برای حفظ سلامت، کاملاً ضروریست و در صورتیکه این سیکل مختل شود، تاوان آن، از بین رفتن سلامتی و احتمالاً سالخوردگی خواهد بود.

این محقق، سال گذشته کشف کرده بود که تحکیم این سیکل شبانه روزی سبب افزایش طول عمر موشها می شود. وی به دنبال پاسخ این پرسش بود که چه ویژگی از SIRT1 سبب می شود که در بسیاری از حیوانات، بتواند چنین تاثیری داشته باشد. Guarente که برای نخستین بار 15 سال پیش، پی به ارتباط SIRT1 با پدیده سالخوردگی برده بود، چنین استدلال کرد که این پروتئین، تنظیم کننده اصلی پاسخهای سلولی به استرس و هماهنگ کننده شبکه وسیعی از هورمونها، پروتئینها و ژنهای مختلف می باشد که به سلامتی و زنده باقی ماندن سلولها، کمک می کنند.

این محقق و همکارانش به منظور بررسی نقش SIRT1 در کنترل ریتم شبانه روزی، موشهای مهندسی ژنتیک شده ای را ایجاد کردند که قادر به تولید مقادیر متفاوتی SIRT1 در مغز خود بودند بطوریکه یک گروه از آنها مقدار نرمال، یک گروه فاقد این پروتئین و دو گروه از موشها دارای مقادیر زیادتر (یک گروه دو برابر حد طبیعی و گروه دیگر ده برابر حد طبیعی) از این پروتئین در مغز خود بودند.

سیکل شبانه روزی در موشهایی که فاقد SIRT1 بودند، 23.9 ساعت، در موشهای طبیعی، 23.6 ساعت و در موشهایی که میزان SIRT1 آنها ده برابر مقدار طبیعی بود به 23.1 ساعت رسید. محققین، یافته های قبلی مبنی بر اینکه چنانچه، سیکل 12 ساعت روشنایی/تاریکی، مختل شود، موشهای جوانتر راحتر می توانند ریتم شبانه روزی خود را مجددآً تنظیم کنند را بازکشف کردند و برای نخستین بار نشان دادند که موشهایی که دارای مقادیر بیشتری SIRT1 هستند در مقایسه با سنشان، در صورت بروز این اختلال، متحمل سختی کمتری خواهند شد. این محققین همچنین، دریافتند که نقش SIRT1 در این زمینه ناشی از کنترل دو ژن BMAL و CLOCK می باشد که دو نگاهدارنده اصلی ساعت شبانه روزی محسوب می شوند.

Guarente، معتقد است که یافته های جدید همگی حاکی از این واقعیت هستند که اختلالات کوچک و یا بزرگ در چرخه روشنایی/تاریکی می توانند نقش مهمی در حفظ سلامت متابولیک بدن داشته باشند. با توجه به اینکه چرخه روشنایی/تاریکی، بطور پیوسته در حال تغییر است، ما هر روز با یک تاخیر کوچک و سریع از این چرخه مواجه هستیم بنابراین مساله اساسی این است که ما بتوانیم خود را به راحتی با این نوسانات انطباق دهیم. وی معتقد است که با توجه به اینکه بسیاری از بررسیها بر روی موشها، نشان می دهند که موشهای جوان این مشکل را به راحتی حل می کنند اما موشهای پیر با این تغییرات، مشکل دارند، این مساله می تواند در مورد انسانها نیز مصداق داشته باشد. اگر اینچنین باشد، آنگاه می توان با افزایش کارکرد ریتم شبانه روزی (حال چه با تلقیح فعال کننده های SIRT1 در مغز و یا استفاده از داروهایی که می توانند سیستم کنترل سیکل شبانه روزی را از محل دیگری فعال کنند) بیماریهای سالخوردگی را درمان و یا از آنها پیشگیری کرد. از اینرو تمامی جنبه های مجموعه ساعت شبانه روزی باید به دقت مورد ارزیابی قرار گیرند و تمامی دستکاریهای این مجموعه باید در راستای حفظ کارکرد آن در حین سالخوردگی باشند. یکی از این دستکاریها، SIRT1 می باشد، چرا که در مورد موشها، نشان داده شده است که حفظ ژنتیکی SIRT1، به حفظ کارکرد ریتم شبانه روزی، کمک می کند.

در حال حاضر، برخی از فعال کننده های SIRT1، برای درمان دیابت، بیماریهای التهابی و برخی بیماریهای دیگر مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی این داروها به گونه ای طراحی نشده اند که بتوانند از سد مغزی-خونی عبور کنند و از اینرو نمی توانند به SCN برسند. البته Guarente، معتقد است که می توان فعال کننده هایی را طراحی کرد بتوانند خود را به مغز برسانند.

Roman Kondratov، که دانشیار بیولوژی در دانشگاه Cleveland State می باشد نیز معتقد است که این بررسی سئوالات زیادی را پیرامون پتانسیل تاخیر و یا معکوس کردن تغییرات مرتبط با سالخوردگی در مغز بواسطه جوان کردن ساعت شبانه روزی با استفاده از SIRT1، ایجاد کرده است. وی معتقد است که اهمیت این مطالعه در این است که هم دارای جنبه کاربرد پایه ای و هم ترجمه ای (سنتز پروتئین) می باشد و در ضمن، در حال حاضر تعدیل کننده های دارویی SIRT1 نیز تحت بررسی هستند.

در حال حاضر محققین در حال بررسی ارتباط بین سلامت، کارکرد ریتم شبانه روزی و رژیم غذایی هستند؛ چرا که آنها معتقدند، رژیمهای غذایی غنی از چربی ممکن است به ساعت شبانه روزی، آسیب وارد کنند و این مساله می تواند تاثیر منفی بر افزایش فعالیت SIRT1، داشته باشد.

پروتئین مسئول ایجاد بیماری الزایمر، حرکت در موشها را نیز کنترل می کند

Alzheimer's disease protein controls movement in mice

محققین آلمانی و بریتانیایی، به تازگی کشف کردند که پروتئین شناخته شده بیماری آلزایمر، ایجاد دوکهای عضلانی را نیز کنترل می کند و در صورت فقدان این پروتئین و یا استفاده از مهارکننده های آن در موش، اختلالات حرکتی، ایجاد می شود. نتایج این بررسی که در مجله EMBO، منتشر شده است، نشان می دهد که داروهایی که به عنوان درمان بالقوه بیماری آلزایمر در دست ساخت هستند و جایگاه هدف آنها پروتئین Beta-Secretase1 می باشد ممکن است اثرات جانبی مانند اختلالات حرکتی را ایجاد کنند.

بیماری آلزایمر متداولترین شکل جنون (dementia) می باشد که در افراد مسن دیده می شود. بر اساس تخمین سازمان بهداشت جهانی، نزدیک به 18 میلیون فرد مبتلا به آلزایمر در سراسر جهان وجود دارد و چنین برآورد میشود که تا سال 2025، این رقم به 34 میلیون، افزایش پیدا کند. در حال حاضر، محققین، به این موضوع آگاهی دارند که پروتئین Beta Secretase 1 (Bace1) که یک آنزیم پروتئاز می باشد در بروز این بیماری نقش اصلی را دارد. آنزیم Bace1، پروتئین پیش ساز آمیلوئید را شکسته و پپتیدهای مخرب Abeta را ایجاد می کند که بصورت پلاک در مغز تجمع پیدا کرده و سبب ایجاد آلزایمر می شوند. اکنون محققین جزئیات بیشتری از این پروتئین را شناسایی کرده اند.

Carmen Birchmeier که استاد پزشکی مولکولی مرکز Max-Delbrück در آلمان و یکی از اعضاء EMBO و یکی از نویسندگان این مقاله می باشد معتقد است که این نتایج نشان می دهند که فقدان پروتئینهای Bace1 و یا استفاده از مهار کننده های آنها، منجر به ایجاد مشکلات تعادلی و حرکتی و همچنین کاهش قدرت عضلانی می گردد. همچنین وی و همکارانش نشان داده اند که ترکیب فعالیت Bace1 و یک پروتئین دیگر به نام neuregulin-1 (Nrg1) نیز برای حفظ دوکهای عضلانی در موشها و همچنین حفظ تعادل، ضروری است.

دوکهای عضلانی، اندامهای حسی هستند که در تمامی عضلات مهره داران، یافت می شوند. این اندامها می توانند میزان ارتجاع عضلات را شناسایی کرده و اطلاعات بدست آمده از وضعیت بدن را به مغز، گزارش کنند. محققین از آنالیزهای ژنتیکی، مطالعات بیوشیمایی و با استفاده از مهار کننده های دارویی در صدد شناسایی عمکرد Bace1 در موشها بر آمدند. Cyril Cheret، که نویسنده اصلی این طرح می باشد، عنوان می کند که با کاهش تدریجی قدرت سیگنال شکل خاصی از neuregulin-1 که lgNrg1 نامیده میشود، بطور فزاینده ای نقایص شدیدی در ایجاد و بلوغ دوکهای عضلانی در موشها، مشاهده می شود. از سوی دیگر به نظر می رسد که وجود Bace1 نیز برای عملکرد کامل lgNrg1، ضروری باشد. کاهش تدریجی فعالیت lgNrg1 در حیوانات با افزایش مشکلات حرکتی و تعادلی همراه است.

شرکتهای داروسازی، علاقمند به توقف فعالیت پروتئین Bace1 هستند چرا که به نظر می رسد این راه، یک روش امیدوار کننده برای درمان بیماری آلزایمر باشد. 

[Yahyaei]

کنترل سالخوردگی سلولهای سیستم ایمنی

 

Are you as old as what you eat? Researchers learn how to rejuvenate aging immune cells

http://www.scienceda...40824152345.htm

 

به تازگی محققین کالج لندن مدعی شده اند که ابعاد جدیدی از تاثیر برهمکنش و ارتباط بین تغذیه، متابولیسم و سیستم ایمنی را بر روی پروسه سالخوردگی شناسایی کرده اند.

به تدریج با پیشرفت پروسه سالخوردگی و افزایش سن، سیستم ایمنی بدن دچار افول می شود و بر همین اساس موارد ابتلاء به بیماریهای عفونی و همچنین احتمال ابتلاء به سرطان در افراد سالخورده افزایش می یابد و بصورت موازی، واکسیناسیون نیز کارایی خود را به تدریج در این افراد از دست می دهد.

بررسی های قبلی توسط محققین نشان داده بود که پروسه سالخوردگی در لنفوسیتهای T از سیستم ایمنی توسط مولکولی به نام p38 MAPK کنترل می شود که همانند ترمز مانع از برخی کارکردهای سلولی می شود.

در ادامه این بررسی ها و با طراحی مولکولهای مهارکننده p38 MAPK نیز مشخص شد که می توان عملکرد این مولکول را معکوس کرد و این امیدواری ایجاد شد که بتوان با ساخت ترکیبات دارویی جدید، لنفوسیتهای T پیر را مجدداً جوان و فعال کرد.

در جدیدترین مطالعه ای که توسط همین گروه و در این راستا صورت گرفته است مشخص شده است که سیگنال فعالسازی p38 MAPK علاوه بر سالخوردگی و پروسه senescence، مقدار محتوای غذای مصرفی نیز می تواند باشد.

از مدتها قبل، همواره این گمان مطرح بوده است که بین تغذیه، متابولیسم و عملکرد سیستم ایمنی بدن، ارتباط وجود دارد ولی شکل و نوع این ارتباط نامشخص بود. در این مطالعه برای نخستین بار بصورت واضح یک مکانیسم مولکولی برای ارتباط بین تغذیه و سیگنالهای سالخوردگی و کارکرد سیستم ایمنی (لنفوسیتهای T) ارائه شده است.

نتایج این مطالعه نشان داده است که با بلوک هر یک از چندین مولکول دخیل در این پروسه می توان کارکرد لنفوسیتهای T پیر را مجدداً به آنها بازگرداند. با توجه به نقش p38 MAPK در سلول، استفاده از مهارکننده های این مولکول سبب بهبود کارکرد میتوکندریها و همچنین افزایش توانایی تقسیم سلولی می گردد.

لازم به ذکر است که p38 MAPK یا p38 Mitogen Activated Protein Kinase کلاسی از پروتئین کینازها هستند که در پاسخ به سایتوکایینها و استرس هایی مانند تابش نور ماوراء بنفش، شوک حرارتی و شوک اسمتیک نقش دارند و در فرآیندهای تمایز سلولی، آپوپتوز و اتوفاژی نیز ایفای نقش می کنند.

بواسطه پروسه اتوفاژی که همان بازیافت بیومولکولهای درون سلولی است، همواره نوعی انرژی مازاد برای تقسیم سلولی فراهم می گردد. با بررسی دقیق تر این پروسه در سلولهای ایمنی، در حال حاضر پرواضح است که کاهش این سیگنال در لنفوسیتهای پیر و سالخورده بواسطه اختلالاتی که در متابولیسم این سلولها به تدریج ایجاد می شود یکی از عوامل اصلی کاهش کارکرد این سلولها و در نتیجه تحلیل کل قوای ایمنی بدن است.

در حال حاضر، امید به زندگی در زمان تولد نسبت به 150 سال گذشته، در انسان تقریباً دو برابر شده است و با توجه به پیشرفتهای قابل ملاحظه در زمینه درمان بیماریها و بهبود کیفیت زندگی انسانها، طول عمر انسان نیز به تدریج رو به افزایش است.

با اینحال هزینه های مربوط به تامین سلامت سالخوردگان همچنان بالاست و با توجه به افول کارکرد سیستم ایمنی بدن آنها، کیفیت زندگی آنها نیز کاهش می یابد. به همین دلیل شناخت علل این افول از اهمیت زیادی برخوردار است چراکه شاید بتوان با کنترل عوامل تاثیرگذار بر این پروسه از اثرات منفی آنها تا حد قابل ملاحظه ای کاست.

در حال حاضر شرکتهای داروسازی مختلفی وجود دارند که مهار کننده های  p38 را برای درمان بیماریهای التهابی تولید می کنند و با توجه به نتایج این مطالعه و تحقیقات مشابه می توان امیدوار بود که بزودی از این ترکیبات برای بهبود عملکرد سیستم ایمنی افراد سالمند نیز استفاده شود.

با توجه به اینکه شرایط ایده آل زمانی است که بتوان از رژیم غذایی مناسب بجای ترکیبات دارویی برای کنترل پروسه افول عملکرد سیستم ایمنی در سالمندان استفاده کرد، محققین در صدد هستند تا در گامهای بعدی به این هدف نیز برسند.

 

 

[Yahyaei]

شناسایی پروتئین ممانعت کننده از ایجاد زوال عقل زودرس

 

Lack of naturally occurring protein linked to dementia

http://www.scienceda...40826112904.htm

 

به تازگی محققین دانشگاه Warwick مدعی شده اند که پروتئینی را شناسایی کرده اند که نبود آن با ایجاد نشانه های زوال عقل زودرس مرتبط است.

نتایج مطالعه صورت گرفته توسط این گروه نشان می دهد که نبود پروتئین MK2/3 سبب ایجاد تغییرات ساختاری و فیزیولوژیک در سلولهای سیتم ایمنی عصبی می شود. این تغییرات مشخصاً با علائم زوال عقل زودرس از جمله محدود شدن توانایی یادگیری و همچنین ایجاد اختلال در عملکرد حافظه در ارتباط می باشد.

درک و شناخت کارکردهای مختلف مغز از سطح تحت سلولی تا کل سیستم عصبی از این جهت حائز اهمیت است که می توان به کمک این اطلاعات مسیرهای ایجاد تغییرات در مغز و کارکردهای آنرا بواسطه تاثیر عوامل محیطی و همچنین سالخوردگی طبیعی را شناسایی و در صورت امکان برای مواجهه با آنها چاره اندیشی کرد.

در این بررسی با توجه به مطالعه ای که بر روی پروتئین MK2/3 صورت گرفت برای نخستین بار بخشی از مکانیزم مولکولی موثر در تنظیم کارکرد ادراکی مغز شناسایی شده است.

نورونها در حالت طبیعی توانایی انطباق خاطرات را دارند بطوریکه از طریق ایجاد تغییرات در برهمکنشهای بین خود می توانند خاطرات را با وضعیتها و حالات مختلف محیط ارتباط دهند.

اطلاعات بین نورونهای مغزی در محل سیناپسها و بواسطه نوروترانسمیترهای شیمیایی انتقال پیدا می کند بطوریکه این ترکیبات شیمیایی از نورون پیش سیناپسی (presynaptic) آزاد شده و در زنجیره انتقال اطلاعات بر روی گیرنده خود در نورونهای پس سیناپسی (postsynaptic) عمل می کنند.

پروتئین MK2/3 شکل Spines را در نورونهای پس سیناپسی کنترل می کند بطوریکه نورونهایی که این پروتئین را دارند، Spines کوتاهتر و فراخ تری را در مقایسه با نورونهای فاقد این پروتئین ایجاد می کنند.

محققین متوجه شده اند که همین تغییراتی که بواسطه نبود پروتئین MK2/3 در شکل spines ایجاد می شود سبب ایجاد محدودیتهایی در توانایی برقراری ارتباط بین نورونها می گردد و در نهایت سبب ایجاد اختلال در به یادآوری خاطرات می شود.

اختلال در کارکردهای مختلف مغز، امری است که بطور طبیعی با آغاز و پیشرفت سالخوردگی اتفاق می افتد اما همین اختلالات ممکن است بواسطه بیماریهای تخریب کننده نورونها در سنین قبل از سالخوردگی نیز ایجاد شود.

در اینحالت با بروز زودرس علائم زوال عقل، اغلب مشکلات انطباقی در پاسخ به عوامل محیطی ممکن است به حدی برسد که فرد حتی از انجام کارهای روزانه خود نیز عاجز شود.

در حال حاضر با توجه به نتایج این مطالعه به نظر می رسد که تا حد قابل ملاحظه ای روند مولکولی ایجاد این اختلال در سنین قبل از سالخوردگی شناسایی شده است. به همین دلیل به نظر می رسد که در آینده استراتزیهای درمانی این نوع اختلالات بر روی مسیرهای مولکولی و سیگنالهای مرتبط با MK2/3 متمرکز شود.

 

[Yahyaei]

آنتی اکسیدانت داخل سلولی

 

Novel disease preventing antioxidant pathway

http://www.scienceda...40527101352.htm

 

امروزه کمتر کسی را می توان یافت که فارغ از سطح معلومات، راجع به آنتی اکسیدانتها و تاثیر آنها بر بدن، اطلاعاتی نداشته باشد. شناخته شده ترین منابع در دسترس برای این ترکیبات، میوه جات و برخی از سبزیجات از جمله کلم بروکلی و چای سبز می باشد. اخیراً محققین سنگاپوری، ترکیب عجیبی را به این فهرست اضافه کرده اند: اسید اوریک؛ همان ترکیبی که مازاد آن در بدن بصورت کریستال در مفاصل رسوب کرده و سبب ایجاد نقرس و بیماریهای مرتبط می گردد. با اینحال، بررسی های این محققین نشان می دهد که اسید اوریک یک آنتی اکسیدانت مهم داخل سلولی است.

تاکنون عمده شهرت اسیداوریک، نقش موثر آن در ایجاد بیماری نقرس و برخی دیگر از اختلالات متابولیکی وابسته بوده است اما ظاهراً از این به بعد باید به خصوصیت آنتی اکسیدانتی آن نیز توجه شود. اسید اوریک تنها در خون انسان و پریماتهای سطح بالا می تواند تا مقادیر نزدیک به اشباع برسد و در همان سطح باقی بماند و بر اساس یافته های جدید احتمالاً ویژگی آنتی اکسیدانتی آن توجیه کننده تفاوت ابتلاء انسان به برخی از انواع سرطانها و یا بیماریهای مرتبط با سالخوردگی در مقایسه با موجودات دیگر است.

در طی این بررسی، مشخص شده است که اسید اوریک با استفاده از انتقال دهنده GLUT9 وارد سلول می شود و داخل سلول توسط پروتئین p53 که یکی از مهمترین سرکوب کننده های تومور می باشد و موتاسیون در آن عامل نیمی از موارد سرطان در سراسر جهان است، واکنش می دهد و بدین ترتیب، از سلول در برابر آنچه که استرس نامیده می شود، محافظت می کند.

در طی این بررسی، برای نخستین بار نشان داده شد که چگونه مسیر p53-GLUT9 مانع از تجمع اشکال واکنشگر اکسیژن (ROS) می شود. ROS یا Reactive Oxygen Species به مولکولهای حاوی اکسیژن واکنشگر اطلاق می شود که در زمان بروز استرسهای محیطی، مقادیر آنها به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می یابد و در نهایت منجر به آسیبهای سلولی می شوند که به آنها در اصطلاح، استرس اکسیداتیو گفته می شود. استرس اکسیداتیو مهمترین عامل ایجاد سالخوردگی و بیماریهای مرتبط با آن، سرطان، بیماریهای قلبی- عروقی و بیماریهای تحلیل برنده عصبی است.

نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که خاموش کردن مسیر GLUT9 در بیماران مبتلا به سرطان می تواند یک هدف درمانی جدید برای بیماران مبتلا به این عارضه باشد. به عبارت دیگر مسیر p53-GLUT9 نه تنها می تواند به پیشگیری از بیماریهای مرتبط با استرس اکسیداتیو در افراد سالم، کمک کند بلکه حتی در بیماران مبتلا به مراحل پیشرفته این بیماریها نیز می تواند نقش مهارکنندگی داشته باشد.

 

[Yahyaei]

معرفی یک ترکیب جدید برای پیشگیری و درمان آلزایمر

 

New amyloid reducing compound could be a preventive measure against Alzheimer s

http://www.scienceda...40603092006.htm

 

محققین دانشگاه نیویورک موفق به شناسایی ترکیبی شده اند که در مدلهای آزمایشگاهی بیماری آلزایمر توانسته است ایجاد پروتئینهای آمیلوئید را تا بیش از پنجاه درصد کاهش دهد. با توجه به اینکه ایمن بودن این ترکیب در بررسی های جداگانه مورد تایید قرار گرفته است، محققین امیدوارند که بتوانند با تجویز دوزهای روزانه از این دارو، ایجاد و پیشرفت بیماری آلزایمر را کنترل کنند.

در حال حاضر میلونها نفر در سراسر جهان از بیماری آلزایمر که شایع ترین شکل زوال عقل است، رنج می برند و صرف نظر از داروها و درمانهای پیشگیرانه که در حال حاضر وجود دارد، تخمین زده می شود که تا سال 2050، میزان مبتلایان به این بیماری، سه برابر شود.

دو ویژگی اصلی داروهای ضد آلزایمر که همواره مد نظر محققین بوده است عبارتند از: توانایی کاهش پیوسته پلاکهای آمیلوئید بتا و ایمن بودن برای استفاده دراز مدت. داروهای Statin که معمولاً برای کاهش کلسترول خون تجویز می شوند به نظر می رسد که هر دو مشخصه لازم به عنوان ترکیب ضد آلزایمر را دارند و علاوه بر آن در بررسی های مختلف نشان داده شده است که می توانند تاثیر مثبت بر ممانعت از بروز بیماریهای عروق کرونر نیز داشته باشند.

اخیراً محققین ترکیبی به نام 2-PMAP را از این خانواده شناسایی کرده اند که در دوزهای پایین غیر سمی است و براحتی می تواند از سد مغزی – خونی نیز عبور کند و علاوه بر کاهش ایجاد آمیلوئید بتا از رسوب و انباشت پلاکهای ایجاد شده نیز ممانعت کند.

آمیلوئید بتا پروتئینی است که نقش اصلی را در ایجاد بیماری آلزایمر دارد بطوریکه به تدریج و طی سالیان متمادی از اواخر میانسالی شروع به تجمع در بافت مغز می کند و در نهایت منجر به ایجاد آلزایمر و زوال عقل می گردد. به همین دلیل، محققین معتقدند که اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از ایجاد آلزایمر باید از میانسالی آغاز گردد. اهمیت و نقش آمیلوئید بتا در ایجاد بیماری آلزایمر زمانی بطور کامل به اثبات رسید که طی یک بررسی بر روی ساکنین ایسلند مشخص شد که در نیم درصد از آنها بدلیل داشتن یک موتاسیون ژنتیکی، میزان ایجاد آمیلوئید بتا نصف مقدار افراد طبیعی است و مشخصاً این افراد در سنین کهنسالی با سرعت آهسته تری دچار زوال عقل می شوند و تقریباً هرگز مبتلا به آلزایمر نمی شوند.

با توجه به اثرات تخریبی شدیدی که بیماری آلزایمر بر روی مغز ایجاد می کند، در حال حاضر پیشگیری از ایجاد این بیماری نسبت به درمان آن در اولویت قرار گرفته است.

محققین دانشگاه نیویورک با بررسی های متعددی که بر روی ترکیبات دارویی مختلف طی سالیان متمادی انجام داده اند، سرانجام موفق به شناسایی ترکیب 2-PMAP شدند که در مدلهای آزمایشگاهی قادر است در غلظتهای پایین، میزان تولید پروتئین پیش ساز آمیلوئید یا APP را به حدی کاهش دهد که در نهایت سطح آمیلوئید بتا حاصل از شکستن این پروتئین به کمتر از پنجاه درصد مقدار معمول آن برسد ( یعنی وضعیتی شبیه به افراد دارای موتاسیون طبیعی).

به منظور بررسی دقیق تر تاثیر این ترکیب دارویی، محققین اختصاصاً برای این طرح موشهای ترانسژنیک مبتلا به آلزایمر را مهندسی کردند. این موشها نه تنها مقادیر زیادی پروتئین APP و پلاک آمیلوئید بتا را بیان می کنند بلکه این بیماری در نسلهای بعدی آنها نیز پایدار است.

نتایج این بررسی نشان داد که تجویز 2-PMAP به مدت 5 روز، میزان APP و آمیلوئید بتا را در مغز این موشها کاهش می دهد و در ادامه با تجویز این ترکیب به مدت 4 ماه، میزان پلاکهای آمیلوئید بتا به حدی کاهش می یابد که از ایجاد زوال عقل در این موشها ممانعت می شود.

هر چند که 2-PMAP در حال حاضر نسبت به سایر ترکیبات کاهنده آمیلوئید برتری دارد و نسبت به آنها راحت تر خود را به بافت مغز می رساند ولی این محققین همچنان مشغول بررسی ساختار شیمیایی این ترکیب هستند تا با ایجاد تغییرات بیشتر در آن، کارایی آنرا از این حد هم فراتر ببرند.

در گذشته، کاندیدهای جدید به عنوان داروی ضد آلزایمر از بین ترکیباتی انتخاب می شدند که با مهار آنزیمهای برش دهنده APP، مانع از ایجاد آمیلوئید بتا می شدند ولی متاسفانه این ترکیبات بدلیل تداخل در سایر مسیرهای متابولیک عوارض جانبی شدیدی را ایجاد می کردند که از جمله آنها می توان به ایجاد سرطان پوست در مبتلایان تحت درمان، اشاره کرد اما محققین معرفی کننده 2-PMAP، معتقدند که این ترکیب فاقد چنین اثرات جانبی است چرا که تاثیر بسیار اختصاصی آن بر روی APP، ناشی از تاثیر مستقیم این ترکیب بر ترجمه نسخه های ژن APP می باشد.

 

 

[Yahyaei]

مقادیر بالای انسولین می تواند سبب ایجاد چاقی شود

 

High insulin levels tied to obesity pathway

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/08/140825185319.htm

 

نتایج یک مطالعه که به تازگی توسط محققین دانشگاه تگزاس ارائه شده است نشان می دهد که بین افزایش مقادیر انسولین و فعال شدن مسیرهای متابولیکی که منجر به ایجاد چاقی می شوند، ارتباط نزدیکی وجود دارد. این یافته می تواند در طراحی استراتژی های درمانی برای بیماران دیابتی حائز اهمیت باشد.

این محققین در طی این بررسی، مشاهده کردند که در صورتیکه به موشها مقادیر زیادی انسولین تلقیح شود، یعنی چیزی شبیه به وضعیتی که در حال حاضر برای درمان بیماران دیابتی یا موارد مقاومت به انسولین در دیابت نوع II استفاده می شود، منجر به فعالسازی پروسه هایی می گردد که نتیجه آنها بروز چاقی است.

این مطالعه بر روی موشهایی صورت گرفته است که بطور اختصاصی برای این بررسی، مهندسی شده بودند و فاقد گیرنده هورمون گلوکاگن بودند.

گلوکاگن هورمونی است که با تاثیر بر روی کبد سبب افزایش گلوکز در گردش خون می شود تا مقادیر کافی از این قند در اختیار ارگانهای مختلف بدن بخصوص مغز قرار بگیرد. هورمون انسولین در جهت عکس، ترشح هورمون گلوکاگن را مهار کرده و با تاثیر بر روی سایر بافتهای بدن در جهت افزایش برداشت گلوکز از خون سبب کاهش میزان این قند در جریان خون می شود.

در بیماران مبتلا به دیابت نوع II معمولاً بدن به سیگنالهای انسولین به درستی پاسخ نمی دهد و گلوکاگن به شکل کنترل نشده ای تولید می شود و با افزایش تولید و رهاسازی گلوگز از کبد، مقدار قند خون از حد مجاز فراتر می رود. به همین جهت به این بیماران انسولین تزریق می شود تا به ساده ترین شکل ممکن، مقدار گلوکز خون کاهش پیدا کند.

اما انسولین از سوی دیگر سیگنالهایی برای بدن صادر می کند که سبب افزایش ساخت چربی می گردد؛ به این ترتیب که با تاثیر بر روی فاکتورهای نسخه برداری خانواده SREBP سبب افزایش لیپوژنز می گردد. مشاهدات در این مطالعه به وضوح نشان داد که تنها با تلقیح مقادیر انسولین مورد نیاز برای کنترل گلوکز خون در موشهای تحت مطالعه، همگی آنها به چاقی مبتلا شدند.

با توجه به اینکه این موشها فاقد گیرنده گلوکاگن بودند و قاعدتاً نمی توانستند نسبت به تغییرات سطح این هورمون حساس باشند، تنها مکانیزم توجیه کننده چاقی در آنها پس از تلقیح انسولین، تاثیر مستقیم این هورمون     می باشد.

بر اساس این نتایج به نظر می رسد که باید برای موارد استفاده از انسولین برای کنترل هایپرگلیسمی (افزایش قند خون) در افراد چاق و همچنین مشکل هایپرانسولینمیا (تولید بیش از حد انسولین) با دید بازتری چاره اندیشی شود.

به عنوان نمونه، نتایج این مطالعه نشان می دهد که می توان با سرکوب گلوکاگن بدون ایجاد دیابت از بروز هایپرانسولینمیا (تولید بیش از حد انسولین) پیشگیری کرد بطوریکه در موشهای چاق مقاوم به انسولین و مبتلا به دیابت نوع II با سرکوب گلوکاگن، مقدار گلوکز خون به حد نرمال بازگشت.

هورمونهای انسولین و گلوکاگن در حالت طبیعی با یکدیگر برهمکنش دارند که نتیجه آن متعادل باقی ماندن میزان قند خون است. گلوکاگن هورمونی است که توسط پانکراس و در پاسخ به کاهش غلظت انسولین در خون تولید و رها می شود و در جهت عکس نیز با افزایش غلظت انسولین، سرکوب می گردد.

اما در بیماران مبتلا به دیابت نوع II، این تعادل هورمونی پس از تلقیح انسولین به بیمار مختل می شود و انسولین مازاد به نوبه خود سبب می شود که بدن چربی بیشتری تولید کند. به عبارت دیگر تزریق انسولین در این بیماران، بجای درمان در دراز مدت منجر به تشدید دیابت می گردد. از اینرو درمان بهینه ای که برای این بیماران توصیه می شود، استفاده از رژیمهای غذایی کنترل شده و کاهش سطح گلوکاگن به کمک مهارکننده ای غیر از انسولین می باشد.

بر اساس گزارشات منتشر شده توسط سازمان بهداشت جهانی، تخمین زده می شود که 347 میلیون فرد مبتلا به دیابت در سراسر جهان وجود داشته باشد که متاسفانه 90 درصد این افراد مبتلا به دیابت نوع II هستند.

هر چند که در گذشته، این نوع دیابت تنها در افراد بالغ مشاهده می شد اما در حال حاضر شیوع آن در بین کودکان نیز قابل ملاحظه است و در نهایت می تواند منجر به افزایش خطر بیماریهای قلبی، سکته، آسیب دیدگی اعصاب و بیماریهای مختلف چشمی گردد.

 

Edited by Yahyaei, 06 September 2014 - 03:58 PM.

[Yahyaei]

تاثیر متابولیت قند بر متابولیسم کلسترول

 

Sugar substance kills good HDL cholesterol

 http://www.scienceda...40901090341.htm

 

نتایج یک بررسی که اخیراً توسط محققین دانشگاه Warwick ارائه شده است، نشان می دهد که Methylglyoxal یا MG در غلظتهای بالا سبب تخریب لیپوپروتئینهای با وزن مولکولی بالا یا HDL می شود. لازم به یادآوری است که Methylglyoxal که Pyruvaldehyde یا 2-Oxopropanal نیز نامیده می شود، مشتق احیاء شده اسید پیروویک است.

با توجه به اینکه HDL سبب حذف مقادیر مازاد کلسترول از بدن می شود، کاهش سطح خونی آن همواره به عنوان یک شاخص برای خطر ابتلاء به بیماریهای قلبی در نظر گرفته می شود. این وضعیت خطرناک که معمولاً با افزایش سطح Methylglyoxal نیز همراه است اغلب در افراد مسن و بیماران دیابتی و همچنین افراد مبتلا به مشکلات کلیوی، شایع است.

نتایج مطالعه اخیر نشان می دهد که Methylglyoxal با ایجاد ناپایداری در ساختار HDL سبب از بین رفت کارکردهای مفید فیزیولوژیک این نوع لیپوپروتئین در ارتباط با حذف کلسترول مازاد بدن می شود، بطوریکه HDL آسیب دیده به سرعت از جریان خون پاک می گردد.

این تاثیر مخرب Methylglyoxal بر کارکرد HDL، یافته ای جدید و حائز اهمیت در حیطه متابولیسم بدن محسوب می شود و تخمین زده می شود که در صورت افزایش این متابولیت، خطر ابتلاء به بیماریهای قلبی تا 10 درصد افزایش پیدا می کند.

در حال حاضر هیچ داروی موثری برای بازگرداندن مقدار HDL خون به مقدار طبیعی آن وجود ندارد اما نتایج این مطالعه نشان می دهد که می توان بر اساس کاهش سطح Methylglyoxal، استراتژیهای درمانی جدیدی را برای حل این معضل طراحی کرد.

این استراتژیهای درمانی مسلماً تنها مبتنی بر ساخت داروهای جدید نخواهند بود چراکه با مشخص شدن کارکرد آنزیم Glyoxalase1 یا Glo1 بر روی Metrhylgloxal که آنرا به محصول بی ضرری به نام S-D-Lactoyl- Glutathion تبدیل می کند، محققین در صدد هستند تا از مکملهای غذایی نیز در این زمینه استفاده کنند.

در ارگانیزمهای مختلف، Methylglyoxal، به عنوان یک محصول جانبی در مسیرهای متابولیک مختلف، ایجاد می شود که از جمله آنها می توان به ایجاد از 3-آمینو استون (مسیر کاتابولیسم ترئونین) و پراکسیداسیون لیپیدها اشاره کرد. اما مهمترین منبع تولید آن گلیکولیز می باشد.

این ترکیب در حدود 40000 بار به لحاظ واکنش، فعالتر از گلوکز است و در ساختار HDL با آسیبی که به جزء آرژینین آن وارد می کند سبب تخریب یکی از جایگاههای مهم واکنش در این مولکول شده و در نهایت سبب ناپایداری ساختار آن می گردد.

در حالت طبیعی مقادیر Methylgloxal در بدن همواره با کمک مسیرهای متابولیک جبرانی، در سطح پایینی حفظ می شود اما به تدریج با افزایش سن و کاهش کارایی آنزیم Glyoxalase1، مقدار آن افزایش یافته و اثرات سوء ناشی از این افزایش نمایان می گردد.

به افزایش غیرطبیعی مقادیر Methylgloxal در اصطلاح استرس کربونیل گفته می شود که معمولاً در بیمارهای خاصی مانند دیابت، موارد دیالیز کلیه ها، بیماریهای قلبی و چاقی دیده می شود.

 

[Yahyaei]

ایجاد تاخیر در سالخوردگی بصورت ریموت

 

Biologists delay the aging process by remote control

 http://www.scienceda...40908152928.htm

 

به تازگی بیولوژیستهای دانشگاه کالیفرنیا مدعی شده اند که ژنی را شناسایی کرده اند که اگر در ارگانهای خاصی فعال شود می تواند پروسه سالخوردگی را نه تنها در همان ارگان بلکه در کل بدن، کندتر کند.

در مطالعه ای که این محققین بر روی Drosophila melanogaster انجام داده اند موفق به فعالساری ژنی به نام AMPK یا 5-AMP-activated protein kinase شدند که در واقع یکی از حسگرهای کلیدی انرژی در سلول محسوب می شود. این ژن معمولاً زمانی فعال می شود که سطح انرژی سلول کاهش یافته باشد.

نتایج این بررسی نشان داده است که افزایش بیان این ژن در روده مگسها، طول عمر آنها را حدوداً 30 درصد افزایش می دهد (طول عمر آنها را از حدود 6 هفته به 8 هفته می رساند) و نکته جالب اینکه طول عمر مفید و سالم سلولهای آنها نیز با توجه به عمر کوتاه و سالخوردگی سریعی که دارند نیز بیشتر می شود.

نکته مهم در نتایج این مطالعه این است که برای نخستین بار نشان داده شده است که زمانی که یک ژن خاص در روده و یا سیستم عصبی فعال شود، نتایج آن (که در این مطالعه ایجاد تاخیر در سالخوردگی بوده است) فراتر از آن سیستم یا ارگان نیز می تواند بروز پیدا کند.

این یافته از آن جهت حائز اهمیت است که افزایش عمر مفید انسان منوط به محافظت از سیستم ها و ارگانهای مختلفی در بدن است که به تدریج طی پروسه سالخوردگی کارایی خود را از دست می دهند و این در حالی است که اعمال درمانها و استراتژیهای ضد سالخوردگی برای بسیاری از این ارگانها مانند مغز یا بسیار دشوار است و یا اینکه هنوز درمان مناسبی برای آنها ابداع نشده است. اما نتایج این مطالعه نشان داد که با فعال کردن ژنی مانند AMPK در ارگانهای در دسترس مانند روده می توان در نهایت پروسه سالخوردگی را در کل بدن از جمله مغز نیز کندتر کرد.

لازم به ذکر است که ژن AMPK در انسان نیز وجود دارد ولی معمولاً سطح بیان آن چندان زیاد نیست.

اکنون این امیدواری ایجاد شده است که بجای مطالعه برای درمان تک تک بیماریهای مختلف مرتبط با سالخوردگی (مانند پارکینسون، آلزایمر، سرطانهای مختلف، سکته، بیماریهای مختلف قلبی عروقی، دیابت و ...) می توان با شناسایی و مطالعه دامنه تاثیر و کارکرد ژنهایی مانند AMPK، زمان آغاز بسیاری از این بیماریها را به تاخیر انداخت.

با توجه به اینکه تقریباً تمامی ژنهای Drosophila melanogaster و نحوه خاموش و روشن شدن آنها شناسایی شده است، این حشره، مدل آزمایشگاهی مناسبی برای مطالعات مقدماتی در زمینه های مختلف بیولوژی از جمله پروسه سالخوردگی می باشد. به عنوان نمونه در همین مطالعه اخیر، کارکرد بیان ژن AMPK در تقریباً 100000 مگس مورد بررسی قرار گرفته است.

کارکرد اصلی ژن AMPK که منجر به تاخیر در پروسه سالخوردگی می شود، نقش آن در پروسه اتوفاژی سلول است. اتوفاژی بصورت خلاصه عبارت است از فرآیندی که بواسطه آن سلول، اجزای پیر و آسیب دیده خود را تجزیه و دفع می نماید و بدین ترتیب از خود در برابر آسیبهای ناشی از عدم کارکرد صحیح این اجزاء و یا انباشته شدن آنها در درون سلول، محافظت می کند. محصول آنزیمی ژن AMPK، سبب فعالسازی پروسه اتوفاژی می شود.

در این مطالعه با توجه به اهمیت مغز به عنوان یکی از حیاتی ترین ارگانهای بدن، ابتدا سطح فعالیت این ژن در سلولهای مغز مورد ارزیابی قرار گرفت و پس از اینکه با دشواریهای فراوان این ژن در سلولهای مغزی فعال شد، با کمال شگفتی مشاهده شد که سطح اتوفاژی در ارگانهای دیگر نیز افزایش می یابد. به همین دلیل استراتژی مطالعه تغییر پیدا کرد و این بار سطح فعالیت AMPK در سلولهای روده که در دسترس تر بودند افزایش داده شد و به وضوح مشاهده شد که در بسیاری از ارگانهای بدن از جمله مغز، سطح اتوفاژی به میزان مطلوبی افزایش می یابد.

لازم به ذکر است که پاتوژنز بسیاری از بیماریهای حاصل از تخریب نورونها مانند آلزایمر و پارکینسون با انباشته شدن تجمعات پروتئینی در سلولهای عصبی ارتباط دارند و از اینرو با بهبود کارکرد اتوفاژی می توان تا حد زیادی اثرات نامطلوب این تجمعات را کاهش داد.

در حال حاضر با توجه به نتایج این مطالعه و مطالعات قبلی در ارتباط با اتوفاژی به نظر می رسد که این فرآیند تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش طول عمر مفید سلول و نهایتاً خود جاندار دارد و در مطالعات آتی باید فراتر از AMPK به خود پروسه اتوفاژی توجه ویژه ای شود.

در این مطالعه همچنین مشخص شد که AMPK، یکی از اهداف کلیدی داروی Metformin نیز می باشد. داروی Metformin، ترکیبی است که برای درمان دیابت نوع 2 استفاده می شود و طی این مطالعه مشخص شد که می تواند AMPK را فعال کند.

 

درمان آلزایمر به کمک تحریک سیستم ایمنی

 

Targeted immune system booster removes toxic proteins in mouse model of Alzheimers disease

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140908120014.htm

 

به تازگی محققین  مرکز پزشکی Langone دانشگاه نیویورک مدعی شده اند که با کنترل اختصاصی سیستم ایمنی موش موفق به حذف پروتئنهای مارکر بیماری نورودژنراتیو آلزایمر در مغز موش شده اند.

این محققین معتقدند که از این پس امکان طراحی روشهای موثر برای درمان آلزایمر وجود دارد چرا که نتایج این مطالعه نشان می دهد که با استفاده از سیستم ایمنی خود جاندار می توان هم پلاکهای بتا آمیلوئید و هم مارپیچهای tau را حذف کرد. لازم به ذکر است که در بررسی های قبلی که در این زمینه و با دستکاری عملکرد سیستم ایمنی برای مقابله با این بیماری صورت گرفته بود تنها در زمینه کاهش پلاکهای بتا آمیلوئید، موفقیتهایی کسب شده بود و متاسفانه در مهار پروتئینهای tau علیرغم اهمیت آنها در پیشرفت آسیبهای مغزی ناشی از این بیماری، موفقیت خاصی، حاصل نشده بود.

با توجه به امیدوار کننده بودن نتایج این بررسی در مدل حیوانی، محققین بسیار خوشبین هستند که در آینده نزدیک بتوانند از این استراتژی برای درمان آلزایمر در انسان نیز استفاده کنند.

بر اساس نتایج این بررسی، محققین مدعی هستند که برای نخستین بار با تحریک هدفمند سیستم ایمنی ذاتی (طبیعی) موش نه تنها موفق شده اند که از ایجاد بیماری آلزایمر در مدلهای این بیماری ممانعت کنند بلکه حتی در گروه موشهای مبتلا هم توانسته اند علائم را پس از بروز تا حد زیادی معکوس کنند.

این محققین در موشهای مستعد به زوال عقل (مدل آلزایمر) بصورت ماهیانه تیپ خاصی از الیگودی اکسی نوکلئوتیدهای CpG را تزریق می کردند تا بصورت اختصاصی با Toll Like receptor 9 یا TLR9 باند شوند. فعال شدن TLR9 نیز به نوبه خود باعث آغاز پاسخ ایمنی مورد نظر می گردد.

در موشهایی که این نوع تزریقات در آنها صورت گرفته بود، میزان تشکیل پلاکهای آمیلوئید بتا، 70-50 درصد کمتر از موشهایی بود که هیچ تزریقی دریافت نکرده بودند. حتی در مقایسه بین موشهای مدل 7 ماهه که در مرحله آغاز بیماری قرار داشتند و موشهای مدل 11 ماهه که تقریباً اکثر آنها به زوال عقل خفیف مبتلا شده بودند نیز این استراتژی تزریقی با درصدهای مشابهی به لحاظ کاهش تشکیل پلاکهای بتا آمیلوئید همراه بود.

در ادامه با انجام رنگ آمیزیهای ایمونولوژیک بر روی بافت مغز موشهای کالبد شکافی شده نیز مشخص شد که میزان آسیبهای نورونی ناشی از تجمعات tau در موشهای دریافت کننده تزریق به مراتب کمتر از موشهای گروه کنترل است.

همچنین انجام آزمایشات رفتاری و ادراکی نیز بر روی این موشها نشان داد که در آزمونهای مارپیچ خاصی که برای این منظور طراحی شده بودند، میزان اشتباهات در آنهایی که دوزهای درمانی را دریافت کرده بودند تقریباً 50 درصد کمتر از گروه کنترل است.

میزان التهاب مغزی نیز در موشهای تحت تزریق تقریباً 50 درصد کمتر از موشهای گروه کنترل بود. لازم به ذکر است که یکی از نشانه های کلاسیک آلزایمر، التهاب ناشی از پاسخ ایمنی به پروتئینهای بتا آمیلوئید و tau می باشد که بواسطه حضور سایتوکاینهای مختلف و سلولهای T helper ایجاد می گردد.

برخلاف تئوری واکسیناسیون که در آن سعی می شود تا پاسخ ایمنی وابسته به آنتی بادی تحریک و بروز پیدا کند، در این مطالعه محققین تلاش کردند تا با استفاده از پروسه جوانسازی، کارکرد ترمیمی سلولهای میکروگلیال طبیعی مغز را تقویت کنند چرا که از مدتها قبل مشخص شده بود که بین عدم کارکرد صحیح ترمیمی میکروگلیالها (که معمولاً هم ناشی از سالخوردگی است) و ایجاد پلاکهای آمیلوئید و مارپیچهای tau در بیماری آلزایمر، ارتباط وجود دارد.

محققین با توجه به نقش فعال TLR9 در حذف جرمهای میکروبی آنرا به عنوان یک هدف درمانی برای تقویت و تحریک سیستم ایمنی انتخاب کردند و از سوی دیگر با توجه به نتایج مطالعات قبلی که نشان داده بود CpG باکتریایی (تیپ B) بخوبی می تواند این گیرنده را تحریک کند، از آن برای فعالسازی TLR9 در سلولهای مغزی با حداقل عوارض جانبی استفاده کردند.

با توجه به نتایج این مطالعه که نشان داد با ترمیم کارکرد میکروگلیالها هم می توان مانع از آغاز آلزایمر شد و هم روند آنرا در مبتلایان بواسطه ترمیم آسیبهای مغزی، معکوس کرد، محققین بسیار امیدوارند که حتی بتوانند از این روش برای درمان سایر بیماریهای تخریب کننده نورونها که عمدتاً هم ناشی از سالخوردگی هستند استفاده کنند.

بیماری آلزایمر در حال حاضر، اصلی ترین علت زوال عقل در سراسر جهان محسوب می شود و متاسفانه هیچ درمان موثری نیز برای آن وجود ندارد.

   

[Yahyaei]

چرا نوزادان مادران با سنین بالا به سندرم داون مبتلا می شوند؟

 

Molecular mechanisms of birth effects among older women: Why older women can have babies with Down syndrome

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140911135440.htm

 

به تازگی محققین کاج Dartmouth مطالعه ای را بر روی تقسیم سلولی در مگس میوه انجام داده اند که نتایج آن می تواند منجر به درک بهتر مکانیسمهای مولکولی شود که توضیح دهنده علت ابتلاء نوزادان مادران با سنین بالا به سندرم Down هستند.

نتایج این مطالعه برای نخستین بار نشان داد که در سلولهای نابالغ تخم پس از همانند سازی DNA نوعی اتصال پروتئینی ایجاد می شود که وقوع آن برای حفظ پیوستگی میوتیک در دراز مدت کاملاً ضروری است.

به تدریج با افزایش سن خانومها، گامتهای آنها نیز مسن می شوند و معمولاً از اواخر دهه سوم زندگی آنها به بعد، احتمال اینکه جنین آنها مبتلا به سندرم Down شود به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.

در اکثر موارد علت ابتلاء این نوزادان به سندرم Down، وقوع اختلالاتی در حین تقسیم میوز می باشد؛ بطوریکه در نهایت گامتهایی ایجاد می شوند که در آنها تعداد کروموزومها غیر طبیعی است. در سندرم Down که یک تریزومی 21 می باشد، جنین 3 کپی از کروموزوم 21 را از والدین خود به ارث می برد.

بروز خطا در جداسازی کروموزومها در اووسیتها یا همان گامتهای ماده نابالغ در انسان معمولاً منجر به تولد نوزادان ناقص و یا در مواردی مرگ جنین می شود. نتایج بررسی های آماری مختلف نیز نشان می دهد که زمانیکه مادران به اواخر دهه سوم زندگی خود می رسند، احتمال اینکه جنین آنها دارای تعداد غیرطبیعی کروموزوم باشد تا 30 درصد افزایش می یابد.

هر چند که این پدیده که در اصطلاح Maternal age effect نامیده می شود، از مدتها قبل شناسایی شده بود و مدتهاست که موارد سالیانه آن نیز گزارش می شود ولی اطلاعات چندانی پیرامون جزئیات و مکانیسم مولکولی موثر در آن وجود ندارد.

جداسازی صحیح کروموزومها در حین میوز به چسندگی های خاص پروتئینی وابسته است که کروماتیدهای خواهر را که کپی های یکسان از یک کروموزوم همانند سازی کرده هستند را در کنار هم نگه می دارند.

نتایج مطالعه اخیر در کالج Dartmouth نشان می دهد که کاهش و ضعیف شدن این نوع چسبندگی پروتئینی که در گذر زمان و به تدریج اتفاق می افتد در ایجاد Maternal age effect، نقش موثری دارد.

در حال حاضر، دیدگاه غالب این است که در شرایط طبیعی، چسبندگی میوتیک تنها یکبار ایجاد می شود و آنهم زمانی است که برای اولین بار همانند سازی DNA در اووسیت صورت گرفته باشد. این دیدگاه بدان معناست که شرط لازم برای انجام یک جداسازی کروموزومی صحیح در اووسیتها این است که اتصالات و چسبندگیهای میوتیک ایجاد شده در اووسیتهای دوران جنینی مادر تا چندین دهه (تا زمان بروز یائسگی ) در وی همچنان کارایی خود را حفظ کنند.

اما به نظر می رسد که افت تدریجی کارایی این چسبندگی در گذر زمان و با افزایش سن مادر، منجر به ایجاد Maternal age effect می گردد. نکته عجیب در این مورد این است که چه در این مطالعه و چه در مطالعات مشابه قبلی، مشاهده شده است که این چسبندگی ها و اتصالات میوتیک که در اووسیتها ایجاد می شوند گاهی تنها 5 سال و در اکثر موارد کمتر از 25 سال (در حین تقسیات میوزی) پایدار باقی می مانند. از اینرو این احتمال وجود دارد که فرآیند حفظ و نگهداری این اتصالات یک پروسه فعال باشد که در آن با استفاده از یک برنامه نوسازی و جوانسازی خاص در طول مدت زمانیکه اووسیت تا تخمگذاری زمان نیاز دارد، بطور پیوسته این اتصالات چسبنده را تجدید می کند.

این تیم تحقیقاتی که از سال 2003 در حال مطالعه در این زمینه بر روی مگس Drosophila هستند در مطالعه اخیر خود این فرضیه را که نوعی برنامه نوسازی و تجدید اتصالات چسبنده پروتئینی در اووسیتها وجود دارد را مورد ارزیابی قرار داده اند.

آنها در این مطالعه سعی کردند تا بطور مصنوعی، این اتصالات چسبنده را در اووسیتهای مگس میوه پس از ایجاد آنها بصورت طبیعی در حین همانند سازی DNA و البته قبل از بالغ شدن اووسیتها و وقوع تخمگذاری، کاهش دهند. در اینحالت با از دست رفتن این اتصالات چسبنده، در حین تقسیمات میوز، به وضوح تفکیک کروموزومها دچار اختلال شد.

نتایج این مطالعه برای نخستین بار نشان داد که در شرایط فیزیولوژیک طبیعی، پس از همانند سازی میوتیک DNA، اتصالات چسبنده جدیدی در اووسیتها ایجاد می شود و وقوع این پروسه برای حفظ کارکرد صحیح اووسیتها در حین تقسمات میوز در دراز مدت کاملاً ضروری است.

در شرایط طبیعی، بازسازی و تجدید اتصالات چسبنده در اووسیتهای مگس میوه تضمین کننده تفکیک کروموزومی صحیح در این حشره است بطوریکه زمانیکه با استفاده از تکنیکهای آزمایشگاهی بصورت مصنوعی در این سلولها شرایط سالخوردگی ایجاد شد، با از دست رفتن این اتصالات چسبنده پروتئینی، تفکیک کروموزومها نیز دچار اختلال شد. بنابراین به نظر می رسد که در شرایط سالخوردگی طبیعی نیز مسیر بازسازی و تجدید این اتصالات چسبنده در اووسیتها دچار اختلال می شود.

این محققین معتقدند که این مکانیزم بازسازی و ترمیم اتصالات چسبنده در اووسیتهای انسان نیز وجود دارد و به تدریج با افزایش سن، کارایی آنها کاهش می یابد. البته این اتفاق به این معنی نیست که در خانمها در سنین بالا، این نوع اتصالات چسبنده در اووسیتها وجود ندارند بلکه به نظر می رسد که برنامه نوسازی و تجدید این اتصالات کارایی خود را از دست می دهد، بطوریکه دیگر این نوع اتصالات با سرعتی که ناکارآمد می شوند، مجدداً نوسازی نخواهند شد.

این محققین امیداوراند که در آینده نزدیک با تکمیل تحقیقات خود بر روی اووسیتهای انسان، به نتایج قطعی تر و کاملتری در این زمینه دست پیدا کنند.

 

Edited by Yahyaei, 21 September 2014 - 04:08 PM.

[Yahyaei]

شناسایی یکی از علل افت کارایی پروسه ترمیم ژنوم بواسطه سالخوردگی

 

Less effective DNA repair process takes over as mice age

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140909192212.htm

 

مولکول DNA در انسان همانند سایر موجودات به تدریج و با افزایش سن دچار تغییر و تحولات می شود بطوریکه با بروز موتاسیونهای مختلف در آن، سکانس این بیومولکول گاهی دچار چنان تغییرات گسترده ای می شود که می توان برای آنها از واژه بازآرایی استفاده کرد. نتیجه این تغییرات در اکثر موارد بروز بیماریهای مختلف مرتبط با سالخوردگی از جمله سرطان می باشد.

به تازگی محققین دانشگاه Rochester، مطالعه ای را در این زمینه انجام داده اند که نتایج آن تا حدی علت بروز این نوع تغییرات را مشخص می کند. بنابر اظهارات این محققین، یکی از علل افزایش این تغییرات که عمدتاً موتاسیونهای ترمیم نشده در مولکول DNA هستند این است که به تدریج با افزایش سن و بروز سالخوردگی، پروسه اصلی ترمیم DNA کارایی خود را از دست می دهد و پروسه دیگری جایگزین آن می شود که کارایی لازم و مشابه با پروسه اصلی را ندارد.

در حال حاضر محققین برای مطالعه چگونگی تغییرات مربوط به ترمیم DNA در سنین مختلف از عمر موجود زنده، ابزارهای محدودی را در اختیار دارند. در این مطالعات، این نکته حائز اهمیت است که بتوان میزان کارایی ترمیم DNA آسیب دیده را در یک مکان خاص از کروموزوم آنهم در سلولهای مختلف و در سنین مختلف مورد ارزیابی قرار داد.

در این مطالعه که بر روی موشهای مهندسی شده به عنوان مدل سالخوردگی انسان صورت گرفته است، مشخص شد که در موشهای جوان، ترمیم زنجیره های آسیب دیده DNA بواسطه پروسه ای صورت می گیرد که Non homologous end joining یا NHEJ نامیده می شود بطوریکه پس از ترمیم، رشته های DNA بدون هیچ همپوشانی و یا در مواردی با همپوشانی بسیار اندک به هم متصل می شوند.

به تدریج با مسن تر شدن این موشها، این پروسه کارایی خود را از دست داده و پروسه ترمیمی دیگری که Microhomology mediated end joining یا MMEJ نامیده می شود و به مراتب کارایی کمتری دارد، جایگزین آن می گردد.

در طی پروسه MMEJ، نحوه اتصال رشته های آسیب دیده به گونه ای است که نواحی چسبنده با سکانسهایی که دچار موتاسیون شده اند همپوشانی دارند و بدین ترتیب پس از اتصال ممکن است قطعاتی از مولکول DNA حذف و یا اینکه قطعات نادرست در کنار یکدیگر قرار بگیرند.

برای انجام این مطالعه، محققین با اجرای یک پروسه استثنایی، موشهایی را مهندسی کردند که سلولهای آنها پس از هر بار ترمیم DNA، پروتئینهای قابل ردیابی با فلورسنت سبز رنگ یا GFP را تولید می کردند. بدین ترتیب این محققین قادر بودند که با تعیین تعداد سلولهایی که این فلورسنت را در بافتهای مختلف ساطع می کنند، کارایی مکانیسم ترمیم DNA را ارزیابی کنند.

بر اساس نتایج این مطالعه و به کمک این روش، مشخص شد که در این موشهای مهندسی شده نه تنها با افزایش سن به تدریج کارایی ترمیم DNA کاهش می یابد بلکه مکانیسمی جایگزین مکانیسم اصلی ترمیم می شود که نتیجه کارکرد آن عدم ترمیم کارآمد بسیاری از موتاسیونها بخصوص در قلب و ریه ها می باشد.

لازم به ذکر است که آسیب دیدگی DNA، پدیده ای است که بطور طبیعی در سلولهای مختلف جانداران و بواسطه مواجهه با بسیاری از استرسهای طبیعی محیط پیرامون – مانند مواجهه با پرتوهای آسیب رسان و یا حتی تنفس ساده اکسیژن- اتفاق می افتد. از اینرو آسیب دیدگی بیومولکول DNA به خودی خود یک فرآیند طبیعی است.

در حال حاضر استفاده از این موشهای مهندسی شده این امکان را برای محققین فراهم کرده است که بتوانند تاثیر رژیمهای غذایی و دارویی مختلف و همچنین فاکتورهای ژنتیکی که بر روی ترمیم DNA تاثیرگذار هستند را مورد ارزیابی قرار دهند و این امیدواری ایجاد شده است که بتوان با دقت بیشتری درباره بیماریهای مرتبط با سالخوردگی اظهار نظر کرد.