140 replies to this topic

[Yahyaei]

درمان هدفمند سرطان مثانه بر اساس ژنهای دخیل در ایجاد تومور

 

New Knowledge of genes driving bladder cancer points to targeted treatments

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140915083855.htm

 

در نگاه اول، تئوری درمان سرطان، ساده به نظر می رسد؛ به این ترتیب که ابتدا ژن موتاسیون یافته عامل ایجاد سرطان را پیدا کنیم و سپس یا بیان آنرا خاموش کنیم و یا اینکه به طریقی آنرا ترمیم کنیم. اما مشکل اینجاست که در اکثر موراد، یک ژن خاص عامل ایجاد سرطان نیست. از اینرو یکی از چالشهای پیش روی محققینی که در این زمینه فعالیت می کنند پس از شناسایی ژنهای دخیل در ایجاد سرطان مورد نظر، طبقه بندی صحیحی آنها بر اساس میزان اهمیتی است که در ایجاد سرطان مورد نظر دارند.

بر اساس گزارشی که اخیراً منتشر شده است، محققین مرکز سرطان شناسی دانشگاه Colorado و موسسه ملی سرطان شناسی یا NCI طی انجام یک مطالعه مشترک، گام مهمی را در راستای پاسخ به سئوالات مربوط به سرطان مثانه برداشته اند.

در این مطالعه که بر روی 54 بیمار نژاد قفقازی مبتلا به سرطان مثانه صورت گرفته است، بطور اختصاصی لایه ژنومی مستعد به موتاسیون که Exome نامیده می شود، به دقت مورد ارزیابی قرار گرفت.

در این مطالعه برای نخستین بار نشان داده شد که در 15 درصد از تومورها، ژن BAP1 دچار موتاسیون شده است. لازم به ذکر است که محصول پروتئینی ژن BAP1 یا BRCA1 associated protein 1  نوعی آنزیم هیدرولاز است که به عنوان سرکوب کننده تومور نیز ایفای نقش می کند. از اینرو در موارد سرطانهای مثانه ای که این ژن دچار موتاسیون می شود، در واقع بافت سرطانی یکی از موانع مهم برای جلوگیری از رشد و بقای خود را پیش رو نخواهد داشت.

وقوع موتاسیونهای سوماتیک در BAP1 که اغلب با ایجاد اختلال در سیگنالهای مولکولی پروتئینهای BRCA1 و BRCA2 همراه هستند، مشخصاً احتمال ایجاد سرطان را تا 71 درصد افزایش می دهند. لازم به ذکر است که مسیرهای مولکولی BRCA1 و BRCA2 در بسیاری از انواع سرطانها بخصوص سرطان سینه حائز اهمیت هستند.

دومین مسیر ژنتیکی که طی این مطالعه در بیماران مبتلا به سرطان مثانه خودنمایی می کرد، موتاسیونهای مرتبط با پروموتور TERT یا Telomerase reverse transcriptase بود. به نظر می رسد که موتاسیونهای پروموتور TERT ارتباطی با موتاسیونهای سوماتیک در سایر ژنهای سرطانی نداشته باشند به عبارت دیگر، این موتاسیون در واقع نوعی خصوصیت انکوژنیک مستقل از سایر موتاسیونهای سرطانزا را ایجاد می کند.

ژن بعدی KDM6A یا  Lysine (K) Specific Demethylase 6 Aبود که وقوع موتاسیون در آن در 24 درصد از کل موارد سرطانها گزارش شده است. در این مطالعه مشخص شد که عدم بیان صحیح این ژن در سلولهای سرطانی در مثانه عامل افزایش پرولیفراسیون این سلولها در in vitro و افزایش رشد توموری و مهاجرت سلولی آنها در شرایط in vivo می باشد.

نکته اصلی در نتایج این مطالعه، آشکار شدن ارتباط بین انواع موتاسیونهای ژنتیکی در ایجاد تومورهای مثانه در انسان است. به عنوان نمونه، مشخص شد که موتاسیونهای سوماتیک BAP1 با خصوصیت Papillary در برخی تومورهای مثانه مرتبط هستند و با مقایسه نتایج فراوانی این نوع موتاسیون در بیماران قفقازی با مطالعه دیگری که بر روی بیماران چینی صورت گرفته بود، مشخص شد که سبک زندگی می تواند فاکتور مهمی در وقوع موتاسیونهای سوماتیک BAP1 باشد.

همچنین مشخص شد که موتاسیونهای BAP1 و KDM6A در اغلب موارد با هم روی می دهند، از اینرو به نظر می رسد که وقوع همزمان این دو موتاسیون با هم باید عامل مهمی در بقای سلولهای سرطانی باشد.

نکته حائز اهمیت در نتایج این مطالعه این بود که در 46 درصد از این بیماران، تنها 4 ژن کد کننده آنزیمهای Chromatin remodeling یعنی BAP1، KDM6A، ARID1A و STAG2 دچار موتاسیون شده بودند و این نشاندهنده اهمیت موتاسیونهای Chromatin remodeling در سرطان مثانه می باشد. ژن STAG2 یا Stromal Antigen 2 کد کننده Cohesin subunit SA 2 و ژن ARID1A نیز کد کننده AT rich interactive domain containing protein 1A می باشد.

در مجموع در این مطالعه، تحت تیپهایی از سرطان مثانه شناسایی شدند که هم با موتاسیونهای سوماتیک و هم موتاسیونهای ژرم لاین ارتباط داشتند و از اینرو به نظر می رسد که از این پس باید استراتژیهای درمانی سرطان مثانه به گونه ای طراحی شود که بصورت اختصاصی برای هر تحت تیپ ارائه شوند.

 

.

 

Edited by Yahyaei, 28 September 2014 - 09:45 AM.

[Yahyaei]

شناسایی مسیر سیگنال جدیدی در ارتباط با بیماری آلزایمر

 

Pathway that contributes to Alzheimer s disease revealed by research

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140919140738.htm

 

نتایج یک بررسی که به تازگی توسط محققین مرکز Myo ارائه شده است نشان می دهد که وقوع اختلال در یک مسیر سیگنال سلولی نه تنها سبب تولید قابل ملاحظه پروتئینهای توکسیک بیماری آلزایمر می گردد بلکه سبب اختلال در برقراری ارتباط بین نورونها نیز می شود که البته نتیجه هر دو مورد، ایجاد زوال عقل است.

نتایج این مطالعه از این جهت حائز اهمیت است که به نظر می رسد این مسیر سیگنال سلولی، پتانسیل لازم برای استفاده از آن به عنوان یک هدف درمانی جدید را دارا می باشد. البته این نقصان تنها عامل ایجاد بیماری آلزایمر نیست ولی به اندازه ای اهمیت دارد که می توان به کمک آن استراتژیهای موثر درمانی جدید را برای پیشگیری از ایجاد آلزایمر یا درمان آن در مراحل ابتدایی بروز بیماری، طراحی کرد.

طی مطالعات قبلی مشخص شده بود که مسیر سیگنال Wnt، نقش کلیدی در برخی وقایع مانند بقاء سلول، تکامل جنینی و همچنین فعالیتهای سیناپتیک (منظور سیگنالهای الکتریکی و شیمیایی مورد نیاز برای آموختن و ایجاد حافظه می باشد) دارد. هر گونه عدم تعادل در این مسیر بطور واضح سبب بروز بیماری می گردد؛ به عنوان مثال رشد کنترل نشده سلولها در حین سرطان یکی از مثالهای بارز بیش فعالی این مسیر سلولی است.

تاکنون بیشتر مطالعاتی که بر روی Wnt صورت گرفته است عمدتاً بر روی بیماریهایی متمرکز بوده است که ناشی از بیش فعالی این مسیر سیگنال بوده اند و این برای نخستین بار است که طی یک مطالعه نشان داده شده است که بین سرکوب سیگنالهای Wnt و بروز بیماری آلزایمر ارتباط وجود دارد.

البته از مدتها قبل مشخص شده بود که معمولاً در بیماران مبتلا به سرطان، خطر ایجاد بیماری آلزایمر بسیار کم است (و بالعکس) اما علت آن نامشخص باقی مانده بود تا اینکه نتایج این مطالعه نشان داد که مسیر سیگنال Wnt می تواند کلید حل این معما باشد.

در این مطالعه، محققین با مهندسی موشهای ترانسژنیک به عنوان مدلهای آزمایشگاهی، موفق شدند اختلالی را که در مسیر Wnt منجر به ایجاد بیماری آلزایمر می شود، شناسایی کنند.

آنها متوجه شدند که در این مسیر، LRP6 یا LDL receptor related protein 6 که هم در ایجاد پروتئینهای بتا آمیلوئید (پروتئینی که در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر ایجاد می شود) و هم برقراری ارتباط بین نورونها نوعی نقش تنظیمی دارد، دچار اختلال می شود. به عبارت دیگر کاهش بیان LRP6 منجر به ایجاد بتا آمیلوئیدهای توکسیک در مغز و همچنین اختلال در برقراری ارتباط بین نورونها می شود.

موشهای فاقد LRP6 مبتلا به اختلالات شدید سیگنال Wnt، مشکلات شدید ادراکی و التهاب نورون بودند که مقادیر زیادی آمیلوئید نیز ایجاد می کردند.

این محققن برای تایید یافته های خود، بافت مغز بیماران آلزایمری فوت کرده را نیز مورد آنالیز قرار دادند و جالب اینکه با انجام آزمونهای رهگیری مشخص شد که سطح LRP6 در مغز این افراد بسیار پایین و مسیر سیگنال Wnt نیز در آنها به شدت دچار اختلال بوده است.

نکته مثبت در این زمینه این است که در حال حاضر، مهار کننده های اختصاصی این مسیر طراحی شده اند و از آنها برای درمان سرطان استفاده می شود. البته قرار نیست از این مهارکننده ها برای مهار Wnt در بیماران آلزایمری یا افرادی که در خطر این بیماری هستند استفاده شود اما با توجه به تحقیقات قبلی که در این زمینه صورت گرفته است می توان در یک بازه زمانی کوتاهتر ترکیباتی را طراحی کرد که در جهت عکس سبب افزایش فعالیت مسیر سیگنال Wnt شوند.

از اینرو گام بعدی، طراحی مولکول کوچکی است که بتواند بدون عوارض جانبی سطح LRP6 و به نسبت مسیر سیگنال Wnt را به حد مطلوب برساند و بتوان از آن برای پیشگیری و درمان آلزایمر استفاده کرد.

 

[Yahyaei]

اختلال ژنتیکی ایجاد کننده بیماری پیری زودرس می تواند کلید درمان سرطان باشد

 

Disease decoded gene mutation may lead to development of new cancer drugs

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140930144205.htm

 

محققین دانشگاه Michigan طی انجام مطالعه ای گزارش کرده اند که موتاسیونی را شناسایی کرده اند که عامل ایجاد بیماری Dyskeratosis Congenita می باشد؛ بطوریکه بواسطه ایجاد این موتاسیون، سلولهای بنیادی خونساز توانایی تکثیر خود را از دست داده و قادر به ایجاد سلولهای خونی جدید نخواهند بود. لازم به ذکر است که افراد مبتلا به Dyskeratosis Congenita معمولاً دچار پیری زودرس می شوند و نسبت به ابتلاء به بیماریهای مرتبط با نقص عملکرد مغز استخوان کاملاً مستعد هستند.

هر چند که فراوانی این بیماری بسیار پایین است ولی نتایج این مطالعه از این جهت حائز اهمیت است که می تواند منجر به طراحی و ساخت داروهایی جدیدی شود که برای درمان انواع مختلف سرطانها قابل استفاده هستند.

طی این مطالعه مشخص شد که وقوع موتاسیون در آنزیم  Tripeptidyl-peptidase1 یا TPP1 عامل ایجاد بیماری Dyskeratosis Congenita می باشد؛ بطوریکه وقوع این موتاسیون مانع از باند شدن آنزیم TPP1 به آنزیمهای تلومراز که محل اثر آنها معمولاً نواحی انتهای کروموزومها می باشد، می گردد و در نهایت با ممانعت از فعال شدن زنجیره ای از واکنشها، منجر به کاهش تقسیم سلولهای بنیادی خونساز می گردد. در واقع این حالت، عکس وضعیتی است که در ارتباط با عملکرد تلومراز در سلولهای سرطانی اتفاق می افتد.

فعالیت کنترل نشده تلومرازها در سلولهای سرطانی به آنها این امکان را می دهد که بصورت فزآینده و غیر کنترل شده بتوانند تکثیر شوند و این نامیرایی مشخصه اصلی سلولهای سرطانی است.

لازم به ذکر است که TPP1 عضوی از خانواده سرین پروتئازها محسوب می شود که معمولاً در لیزوزومها تری پپتید N-ترمینال را از سوبسترای خود جدا می کند (در مواردی فعالیت اندوپپتیدازی نیز از آن گزارش شده است). این آنزیم معمولاً در ابتدا بصورت غیرفعال از نظر کارکرد کاتالیتیک سنتز می شود و سپس تحت شرایط اسیدی لیزوزومها فعال می گردد.

با توجه به نتایج این مطالعه، محققین امیدوارند که به کمک ژن درمانی از یک سو بتوانند با ترمیم موتاسیون در ژن کد کننده TPP1، بیماری Dyskeratosis Congenita را درمان کنند و از سوی دیگر در جهت عکس، داروهایی را بر پایه این ژن طراحی کنند که به کمک آنها و با مهار آنزیم تلومراز بتوانند روند تکثیر سلولهای سرطانی را مختل کنند.

به همین منظور در گام بعدی این محققین در صدد هستند تا شرایط کشت آزمایشگاهی سلولهای بنیادی بیماران مبتلا به Dyskeratosis Congenita را بهینه کنند تا بتوانند مراحل ژن درمانی را برای ترمیم موتاسیون TPP1 و بررسی مهار کنترل شده کارکرد آنزیم تلومراز بر روی آنها اجرا کنند.

در حال حاضر با توجه به پیشرفتهای قابل ملاحظه ای که در زمینه فن آوریهای ویرایش ژنوم انسان صورت گرفته است می توان امیدوار بود که به محض ارائه نتایج رضایت بخش از تحقیقات in vitro در این زمینه، بتوان این نوع موتاسیون را در سلولهای بنیادی خونساز در خود مغز استخوان بیماران مبتلا به Dyskeratosis Congenita، ترمیم کرد.

 

[Yahyaei]

اختلال در مکان یابی داخل سلولی یک آنزیم عامل ایجاد اختلال کشنده کلیوی است

 

Biochemists solve address problem in cells that leads to lethal kidney disease

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140926091345.htm

 

محققین دانشگاه کالیفرنیا بر اساس نتایج یک مطالعه، روش درمانی جدیدی را برای بیماری Primary Hyperoxaluria I که یکی بیماری ژنتیکی مرگبار کلیوی در کودکان محسوب می شود، ارائه کرده اند. البته یافته های این محققین دیدگاههای جدیدی را در ارتباط با بیماریهای دیگری که ظاهراً ارتباطی با PHI ندارند مانند بیماری پارکینسون و یا آلزایمر نیز ایجاد کرده است.

طی این مطالعه محققین اثرات بیولوژیک ترکیبی به نام Dequolinium Chloride یا DECA را شناسایی کرده اند که مانع از کارکرد غلط آنزیم Alanine: Gllyoxylate amino transferase یا AGT در سلول می گردد. به عبارت دقیق تر، DECA مانع از قرارگیری آنزیم AGT در جایگاه نادرست در سلول شده و بدین ترتیب مانع از ایجاد بیماری PHI می گردد.

در حالت طبیعی در انسان، آنزیم AGT برای اثر بر روی سوبسترای خود باید وارد پروکسی زومها شود ولی در برخی افراد بدلیل ایجاد موتاسیون ژنتیکی، این آنزیم به اشتباه وارد میتوکندری می شود و در نهایت منجر به ایجاد بیماری PHI می شود.

طی این مطالعه، محققین مشاهده کردند که اگر مقادیری DECA (استفاده دارویی از این ترکیب مورد تایید FDA می باشد) به کشت سلولها اضافه شود از جایگیری غلط آنزیم AGT ممانعت کرده و در عوض این آنزیم را به سمت مقصد صحیح آن یعنی پروکسی زومها هدایت می کند.

به عبارت دیگر در بیماری PHI، آنزیم هدف، سالم است و عمل طبیعی خود را انجام می دهد ولی بدلیل ایجاد یک موتاسیون، کارکرد خود را در یک ارگانل نادرست انجام می دهد. از اینرو این محققین سعی کردند تا با بلوک کردن میتوکندری در برابر آنزیم AGT، مانع از ورود این آنزیم به مکان نادرست شوند و در عوض آنرا به سمت مکان صحیح هدایت کنند.

این گروه تحقیقاتی اذعان کرده اند که تاکنون و طی این مطالعه، نزدیک به 100 مولکول کوچک بلوک کننده میتوکندری را شناسایی کرده اند و آنها را MitoBlocks نامگذاری کرده اند. بر همین اساس آنها امیدوارند که به کمک این مولکولها بتوانند استراتژیهای درمانی جدیدی را برای درمان برخی از سرطانها و یا برخی بیماریها که مشخصاً میتوکندری در آنها ارگانل هدف است مانند پارکینسون و آلزایمر ارئه دهند.

بیماری PHI که از زمان تولد، علائم آن آشکار می شود، بیماری ژنتیکی است که در صورتیکه مبتلایان به آن پیوند کلیه و کبد را دریافت نکنند می تواند مرگبار باشد و تنها نیمی از مبتلایان ممکن است به سن 15 سالگی برسند که در اینصورت باز هم دچار اختلالات شدید کلیوی هستند.

با توجه به پیشرفتهای قابل ملاحظه اخیر در زمینه فن آوریهای ژنومیک، ابزارهای شناسایی اختلالات و موتاسیونهای ژنتیکی بسیار بیشتر از قبل شده است و به همین دلیل محققین می توانند با سرعت بیشتری، علل بروز بیماریهایی مانند PHI را با سرعت و دقت بیشتری شناسایی کرده و استراتژیهای درمانی مناسبی را ارائه دهند.

در این طرح به منظور ارائه روش درمانی مناسب، ابتدا محققین باید به درک درستی از نحوه جابجایی و مکان یابی پروتئین هایی مانند آنزیم AGT در سلول می رسیدند. به همین دلیل متخصصین مختلف در رشته های بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مطالعه جامعی را پیرامون نحوه گردهم آوری و کارکرد میتوکندری انجام دادند تا بتوانند الگوی صحیحی از نحوه ورود پروتئین ها به سلول و میتوکندری و همچنین مکان یابی مناسب آنها در سلول و اینکه چگونه اندامکهایی مانند میتوکندری با بقیه اجزاء سلول ارتباط برقرار می کنند، ارائه دهند.

 

[Yahyaei]

شناسایی یک آنتی اکسیدانت جدید جهت درمان برخی سرطانها و بیماریهای تخریب کننده نورونها

 

New molecule fights oxidative stress; May lead to therapies for cancer and Alzheimer s

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141001185938.htm

 

تنفس اکسیژن فرآیندی است که برای تامین انرژی مورد نیاز سلولها ضروری است اما بدنبال انجام این پروسه، مولکولهای واکنشگری نیز ایجاد می گردند که در اصطلاح به آنها رادیکالهای آزاد گفته می شود. این رادیکالهای آزاد معمولاً با عث ایجاد آسیب دیدگی هایی در پروتئینهای سلولی و ساختار ژنوم می گردند که به مجموعه این ضایعات در اصطلاح استرس اکسیداتیو گفته می شود.

طی بررسی های مختلفی که در این زمینه صورت گرفته است مشخص شده است که این نوع استرس در روند ایجاد و پیشرفت بیماریهایی مانند انواع مختلف سرطانها، آلزایمر و پارکینسون، نقش اساسی دارد.

نوع تاثیری که استرس اکسیداتیو بر روی کارکرد سلولها می گذارد می تواند کاملاً در دو جهت عکس یکدیگر باشد، بطوریکه در موارد ایجاد سرطانها سبب افزایش پرولیفراسیون سلولی و در موارد بیماریهای نورودژنراتیو مانند آلزایمر و پارکینسون سبب مرگ سلول می گردد. به همین جهت در طراحی هر نوع راهکار برای مقابله با اثرات منفی آن باید حفظ تعادل در این دو جهت همواره مد نظر قرار داده شود.

اخیراً محققین دانشگاه Missouri طی مطالعه ای مولکولی را شناسایی کرده اند که می تواند به عنوان یک آنتی اکسیدانت برای مقابله با اثرات منفی استرس اکسیداتیو مورد استفاده قرار گیرد.

بنا به گفته محققین، این مولکول که HPP-4382 نامیده می شود دارای فرمولاسیون خاصی است که می توان از آن در صنایع دارویی برای ساخت داروهای ضد استرس اکسیداتیو در آینده نزدیک، استفاده کرد.

در یک نمای کلی می توان پاسخ سلول به افزایش رادیکالهای آزاد اکسیژن را بصورت القاء بیان ژنهای ARE یا Antioxidant Response Element genes تحت کنترل Nrf2 (به عنوان یک فعال کننده نسخه برداری) و Bach1 (به عنوان یک سرکوب کننده نسخه برداری) توصیف کرد.

با توجه به اهمیت و نقش موثر استرس اکسیداتیو در ایجاد بیماریهای مختلف، همواره طراحی مولکولهای سنتتیک کوچکی که بتوانند پاسخ محافظت کننده شبک آنتی اکسیدانت را فعال کنند، مورد توجه محققین فعال در این زمینه بوده است.

اما اغلب مولکولهایی که تاکنون در این زمینه مورد آزمایش قرار گرفته اند، ترکیباتی بوده اند که منحصراً با کنترل کارکرد پروتئین Nrf2 سبب فعال شدن ژنهای ARE می شوند. از جمله این ترکیبات می توان به Bardonolone و Dimethyl fumarate اشاره کرد که مکانیسم عمل آنها آلکیله کردن پروتئینهایی مانند Keap1 است که بواسطه آن، فعالیت Nrf2 را کنترل می کنند.

آنچه که واضح به نظر می رسد این است که استفاده از سیگنالهای سرکوبگر Bach1 نیز می تواند هدف درمانی دیگر در این زمینه باشد.

در صورتیکه پروتئین Bach1 با Heme به عنوان لیگاند اندوژن خود باند شود، دیگر قادر به اتصال به ARE نخواهد بود و بدین ترتیب آن دسته از ژنهایی که بواسطه Bach1 سرکوب شده اند، امکان بیان پیدا می کنند. یکی از این ژنها HMOX1 می باشد که آنزیم   Heme oxygenase 1 را کد می کند. این آنزیم نیز به نوبه خود با تنظیم فعالیت اینترلوکینهای التهابی در بروز پاسخهای ضد التهاب (ضد استرس اکسداتیو) نقش مهمی دارد.

به همین منظور در این مطالعه از فیبروبلاستهای ریه انسان جهت بررسی و انتخاب بهترین گزینه از بین مجموعه ای از مولکولهای سنتتیک کوچک که قادر به القاء بیان HMOX1 بودند، استفاده شد و در نهایت مولکول سنتتیک HPP- 4382 انتخاب گردید (فرمولاسیون این مولکول بصورت انحصاری در اختیار High point قرار دارد).

این محققین با استفاده از RNAi، اثبات کردند که HPP-4382، به کمک Nrf2 سبب القاء HMOX1 می گردد و به کمک روش Chromatin immunopercipitation نیز نشان دادند که برای این منظور، فعالیت Bach1 را نیز مهار می کند.

با توجه به نتایج بسیار امیدوارکننده این ترکیب در طی آزمایشات اولیه، محققین امیدوارند که به سرعت و با تکمیل مراحل تایید این ترکیب و انجام آزمایشات بر روی سلولهای حیوانی و در نهایت انسان بتوانند از آن در آینده نزدیک برای درمان بیماریهای ناشی از استرس اکسیداتیو استفاده کنند.

 

[Yahyaei]

شناسایی موتاسیونی که می تواند اثرات منفی رژیمهای غذایی پرکربوهیدرات را خنثی کند

 

High sugar diet no problem for genetic mutants

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141006133502.htm

 

به تازگی محققین دانشگاه  Southern California طی مطالعه ای، مسیر مولکولی را شناسایی کرده اند که در صورت سرکوب آن می توان چاقی ناشی از مصرف رژیمهای غذایی پرکربوهیدرات را کنترل کرد. نکته جالب در مورد این مسیر مولکولی این است که جزء اصلی این مسیر، ژنی است که هم اکنون به عنوان یک هدف دارویی برای از بین بردن برخی اثرات منفی سالخوردگی نیز در دست مطالعه است و داروهایی نیز برای کنترل بیان آن طراحی شده است.

هر چند که نتایج این مطالعه مبتنی بر بررسی های آزمایشگاهی بر روی کشت سلولهای کرم Caenorhabditis elegans و کشت سلولهای انسان می باشد ولی این مسیر مولکولی تقریباً در تمامی یوکاریوتها از مخمر تا انسان، وجود دارد. در همین راستا، محققین در صدد هستند تا در گام بعدی، موشهای ترانسژنیک مناسب را به عنوان مدل ژنتیکی جهت بررسی دقیق تر این مسیر، مهندسی کنند.

افزایش بیان ژن SKN-1 که کد کننده پروتئین Skinhead-1 در C. elegans می باشد بدنبال ایجاد یک موتاسیون در آن، به لحاظ متابولیکی، منجر به ایجاد وضعیتی می شود که جاندار علیرغم دریافت رژیم غذایی پر کربوهیدرات، هیچ اضافه وزنی پیدا نمی کند.

بدنبال ایجاد حالت گرسنگی در C.elegans، محصول پروتئینی ژن SKN-1 که یک فاکتور نسخه برداری است مسیر کاتابولیسم پرولین را با متابولیسم چربها جفت می کند و برای این منظور، بیان ژن alh-6 را تحت تاثیر قرار می دهد.

محصول پروتئینی ژن alh-6، یکی از آنزیمهای مهم کاتابولیک اسید آمینه پرولین می باشد و وقوع موتاسیون در این ژن سبب افزایش متابولیزه شدن چربیها و افزایش بیان زنهایی می گردد که در اکسیداسیون اسیدهای چرب، نقش دارند. همانطور که اشاره شد، بیان این ژن تحت کنترل فاکتور نسخه برداری SKN-1 قرار دارد؛ بطوریکه افزایش بیان SKN-1 منجر به ایجاد وضعیتی می شود که شبیه به وقوع موتاسیون در ژن alh-6 می باشد و بدین ترتیب پس از مصرف رژیمهای غذایی پرکربوهیدرات مانع از تجمع چربی در بدن می گردد.

به لحاظ کارکرد، معادل ژن SKN-1 در C.elegans، ژن Nrf2 یا ژن کد کننده Nuclear factor erythroid 2- related factor 2  در انسان وجود دارد. محصول پروتئینی Nrf2 نیز یک فاکتور نسخه برداری است که به سکانس خاصی از DNA باند می شود که آن سکانس نیز به نوبه خود آنزیمی را کد می کند که مسئول کنترل فرآیند بی اثر کردن و ترمیم آسیبهایی است که بواسطه مواجهه با رادیکالهای آزاد اکسیژن ایجاد می گردد.

ارتولوگ محصول پروتئینی alh-6 در انسان، ALDH4A1 می باشد که آنزیم Delta-1-pyrroline-5-carbohydrate dehydrogenase میتوکندریایی را کد می کند. همانطور که اشاره شد، بیان این ژن تحت کنترل فاکتور نسخه برداری Nrf2 قرار دارد.

در حال حاضر، ژن Nrf2 به عنوان یک هدف دارویی برای ساخت آنتی اکسیدانهایی که معمولاً برای درمان برخی عوارض سالخوردگی کاربرد دارند، در دست مطالعه است. بر همین اساس و بر پایه مطالعات قبلی که بر روی این ژن صورت گرفته است، محققین به این مساله واقف هستند که افزایش بیان این ژن به صورت کنترل نشده نیز با خطراتی همراه است بطوریکه می تواند منجر به ایجاد سرطان گردد.

از اینرو این محققین در صدد طراحی شکلی از بیان این ژن هستند که تنها در بافتهای خاصی، فعال باشد و بتوان از آن تنها برای کنترل عوارض منفی ناشی از مصرف رژیمهای غذای پرکربوهیدرات و یا رفع مشکل بیماران دیابتی، استفاده کرد.

 

 

[Yahyaei]

شناسایی کلاس جدیدی از چربیها که دارای فعالیت طبیعی ضد دیابت هستند

 

Good fat that fights diabetes discovered by scientists

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141009124919.htm

 

محققین موسسه Salk بر اساس نتایج یک مطالعه اعلام کرده اند که کلاس جدیدی از مولکولهای چربی را در انسان و موش شناسایی کرده اند که کارکرد ضد دیابتی دارند؛ بطوریکه اگر این نوع چربیها به موشهای مدل دیابت نوع II خورانده شوند، قند خون آنها کاهش خواهد یافت.

همچنین بر اساس نتایج این مطالعه مشخص شده است که مقادیر این نوع چربی در افرادی که بر اساس بیومارکرهای مختلف، مستعد ابتلاء به بیماری دیابت هستند نیز به میزان قابل ملاحظه ای، پایین است؛ از اینرو به نظر می رسد که می توان از این نوع چربی برای درمان این نوع دیابت در انسان، استفاده کرد.

باور عام در مورد چربیها معمولاً به اینصورت است که چربیهایی مانند کلسترول تنها در بروز اختلالات متابولیکی نقش دارند اما انچه که مسلم است این است که معمولاً چربیها در مقادیر طبیعی نه تنها برای سلامت مضر نیستند بلکه برخی از آنها مانند اسیدهای چرب امگا 3 که در روغنهایی مانند روغن ماهی یافت می شوند، برای سلامت انسان مفید هم هستند.

در طی این مطالعه مشخص شده است که مقادیر این نوع لیپید جدید که FAHFAs یا Fatty acid hydroxyl fatty acids نامیده می شوند، در افرادی که در مراحل ابتدایی بروز بیماری دیابت قرار دارند، بسیار پایین تر از سایر افراد است و البته مقادیر آن در موشهای مقاوم به دیابت نیز بسیار بالاتر از مقادیر طبیعی آن می باشد.

از دیگر ویژگیهای جالب این نوع لیپید، خاصیت ضد التهابی آن است؛ بطوریکه محققین بسیار امیدوارند که بتوانند از این بیومولکول در درمان بیماریهای التهابی مانند Crohn  و آرتریت روماتوئید نیز در کنار درمان دیابت، استفاده کنند.

علت اصلی اینکه تا کنون این نوع چربی ناشناخته باقی مانده بود این است که معمولاً این نوع بیومولکول در غلظتهای بسیار پایینی در سلولها و بافتهای بدن وجود دارد و از اینرو شناسایی آنها بسیار دشوار است. در این مطالعه نیز هنگامی که محققین با استفاده از آخرین فن آوری Mass Spectrometry در حال بررسی بافت چربی در موشهای مقاوم به دیابت بودند، بصورت تصادفی این نوع چربی را شناسایی کردند.

موشهای آزمایشگاهی که در این مطالعه به عنوان مدل مقاوم به دیابت مورد استفاده قرار گرفته بودند، به گونه ای مهندسی شده بودند که میزان بیان Glu4 که نوعی ترانسپورتر قند می باشد، در آنها بالاتر از حد طبیعی باشد؛ چرا که در مطالعاتی که در این راستا و قبلاً بر روی انسان صورت گرفته بود مشخص شده بود که در افراد مستعد به دیابت، میزان بیان Glu4 بسیار پایین است.

در این مطالعه، هنگامی که محققین در حال بررسی نحوه کارکرد Glu4 در ارتباط با دیابت بودند، متوجه شدند که در موشها، نوعی اسید چرب سنتز می شود که سبب افزایش کارکرد انسولین می گردد و بدین ترتیب مانع از ایجاد دیابت می شود. با ادامه بررسی ها سرانجام FAHFAs شناسایی گردید.

هنگامی که این محققین در حال بررسی پروفایل چربی در موشها بودند، مشاهده کردند که تقریباً مقادیر بیشتر انواع لیپیدها در موشهای نرمال و موشهای مقاوم به دیابت، یکسان است ولی مقادیر FAHFAs در موشهای مقاوم به دیابت، تقریباً 6 برابر موشهای نرمال است. به همین دلیل این محققین در صدد بر آمدند تا ساختار مولکولی این نوع چربی را با دقت بیشتری ارزیابی کنند که در نهایت منجر به شناسایی کلاس جدیدی از چربیها گردید.

نکته جالب دیگر که بلافاصله پس از شناسایی FAHFAs مشخص شد این بود که زمانیکه به موشهای نرمال، این نوع اسیدهای چرب خورانده شود، مقدار قند خون آنها کاهش و میزان انسولین خون آنها، افزایش می باید.

این محققین به منظور تعیین اینکه آیا FAHFAs در انسان نیز چنین تاثیری دارد یا خیر، دامنه مطالعه خود را گسترش دادند و بر این اساس مقادیر این نوع اسید چرب را در افراد مقاوم به انسولین (که معمولاً به عنوان طیف مستعد به دیابت شناخته می شوند) نیز اندازه گیری کردند. همانطور که پیش بینی می شد، مقادیر FAHFAs در بافت چربی و خون این افراد پایین تر از حد نرمال بود.

در طی این مطالعه، کارکردهای مختلفی از FAHFAs شناسایی گردید؛ بطوریکه زمانیکه قند خون افزایش می یابد (مانند شرایط پس از مصرف مواد غذایی) این چربیها به نوبه خود از یک سو با ارسال سیگنالهایی به پانکراس موجب افزایش ترشح انسولین می شوند و از سوی دیگر مستقیماً نیز برداشت قند خون توسط سلولها را تحریک می کنند. همچینی در یک تاثیر عمومی نیز پاسخهای التهابی در بافت چربی و کل بدن را نیز کاهش می دهند.

بدین ترتیب به نظر می رسد که این نوع لیپید از پتانسیل درمانی قابل ملاحظه ای برخوردار است. نکته مهم دیگر در ارتباط با این نوع اسید چرب این است که علاوه بر اینکه در مواد غذایی مختلف بخصوص میوه ها و سبزیجات یافت می شود، برخلاف اکثر چربیهای مفید، در داخل بدن انسان نیز تولید می گردد؛ از اینرو به عنوان یک هدف درمانی می توان داروهایی را طراحی کرد که مسیرهای شکست سایر لیپیدها به FAHFAs را تحت تاثیر قرار می دهند و بدین ترتیب مقادیر آنرا در بدن کنترل کرد.

گیرنده سلولی FAHFAs نیز که در این مطالعه شناسایی شده است، GPR120 می باشد که بر حسب باند شدن این دو به یکدیگر، میزان جذب گلوکز به سلولهای بافت چربی، کنترل می شود.

بر اساس نتایج این مطالعه که مکانیسم جدیدی را در ارتباط با کنترل قند خون آشکار ساخته است، محققین امیدوارند که بتوانند استراتژی درمانی ایده آلی را طراحی کنند که در آن خود بدن بتواند مقادیر قند خون و پاسخهای التهابی را مدیریت کند.

با توجه به اینکه در خون افراد مستعد به ابتلاء به دیابت، مقادیر FAHFAs بسیار پایین تر از حد طبیعی است، به نظر می رسد که بتوان از این نوع لیپید به عنوان یک مارکر تعیین استعداد ابتلاء به دیابت نیز استفاده کرد. همچنین پتانسیل پیشگیری از ابتلاء به دیابت نیز مساله مهم دیگری است که در ارتباط با این نوع اسید چرب، محققین امیدوارند در طی مطالعات تکمیلی آینده، مشخص گردد.   

 

[Yahyaei]

بیماریهای ژنتیکی مرتبط با ژنوم میتوکندریایی مادر

 

Greater rates of mitochondrial mutations discovered in children born to older mothers

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141013152816.htm

 

نتایج یک مطالعه که اخیراً توسط محققین دانشگاه Penn State ارائه شده است، نشان می دهد که بالا بودن سن مادر در زمان بارداری منجر به انباشته شدن موتاسیونهای زیادی در DNA میتوکندریایی سلولهای تخم می گردد و متاسفانه این موتاسیونها در روند ایجاد بسیاری از بیماریها مانند انواع مختلفی از سرطانها، دیابت، بیماری پارکینسون، آلزایمر و ... نقش موثری دارند.

میتوکندریها اندامکهای درون سلولی هستند که کارکرد اصلی آنها تامین انرژی مورد نیاز سلول است و به لحاظ ژنومی دارای DNA خاص خود هستند. اهمیت سلامت این اندامک از آنجا بیشتر آشکار می شود که روند بررسی بیماریهای مختلف میتوکندریایی نشان می دهند که این بیماریها معمولاً بیش از یک سیستم را در بدن درگیر می کنند و مشخصاً ارگانهایی مانند قلب، عضلات اسکلتی و مغز که معمولاً نیاز به انرژی زیادی دارند، بیشترین صدمات را از این نوع بیماریها متحمل می شوند.

با توجه به اینکه در حال حاضر هیچ درمان موثری برای این نوع بیماریهای مخرب وجود ندارد، هر نوع یافته جدیدی در این زمینه می تواند بسیار حائز اهمیت باشد.

در این راستا یک تیم تحقیقاتی متشکل از متخصصین مختلف علوم بیولوژیک  مطالعه ای را طراحی کردند تا بر اساس آن اهمیت سن مادر در میزان وقوع و فراوانی موتاسیونهای میتوکندریایی را هم در مادر و هم در نوزاد مورد ارزیابی قرار دهند.

برای این منظور، این محققین ابتدا نمونه خون 39 جفت مادر و نوزاد سالم را جمع آوری و ژنوم میتوکندریایی آنها را تعیین سکانس کردند تا بدین ترتیب یک چهارچوب و پایه مطالعاتی قابل اطمینان برای مقایسه با موارد بیماریهای ناشی از موتاسیونهای میتوکندریایی تعریف کنند. سن جمعیت هدف مورد مطالعه را نیز بین 59-25 سال قرار دادند.

آنچه که از ابتدا قابل پیش بینی بود و مسلم به نظر می رسید، این است که به تدریج و با افزایش سن، میزان وقوع موتاسیونهای ژنتیکی نیز افزایش می یابد که این مساله تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله کاهش کارایی سیستم ترمیم این نوع اختلالات قرار دارد و با هر بار تقسیم سلولی، فراوانی این موتاسیونها نیز افزایش می یابد.

اما نکته جالب در این زمینه، این بود که فراوانی شیوع این موتاسیونها در نوزادانی که از مادران با سن بالا متولد می شدند نیز به میزان قابل ملاحظه ای بالاتر از موارد طبیعی بود. بنابراین به نظر می رسد که DNA میتوکندریایی سلولهای ژرم لاین مادر نیز از گزند این نوع موتاسیونها در امان باقی نمانده اند.

یافته مهم و حائز اهمیت دیگر در طی این مطالعه، دستیابی به شناخت عمیق تری راجع به نحوه تکامل سلول تخم بود. در طی مطالعات قبلی مشخص شده بود که در تکامل سلول تخم پروسه ای دخیل است که Bottleneck نامیده می شود و در طی آن تعداد مولکولهای DNA میتوکندریایی کاهش می یابد. با اینحال جزئیات این پروسه، چندان مشخص نبود.

در صورتیکه این پروسه را بصورت یک گلوگاه فراخ توصیف کنیم، می توان انتظار داشت که تمام محتوای ژنتیکی میتوکندریایی مادر به فرزندانش انتقال پیدا کند و اگر آنرا بصورت یک غربال قدرتمند در نظر بگیریم، می توان انتظار داشت که در حین تکامل سلول تخم، مولکولهای DNA میتوکندریایی به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یابند.

نتایج این مطالعه نشان می دهد که Bottleneck همانند یک غربال قدرتمند عمل می کند. از اینرو می توان انتظار داشت که محتوای ژنتیکی میتوکندریایی در نوزاد در مواردی کاملاً متفاوت از مادر خود باشد.

این یافته برای مشاوره ژنتیکی مادرانی که مبتلاء به بیماریهای مختلف میتوکندریایی هستند می تواند بسیار حائز اهمیت باشد چرا که در اینگونه موارد معمولاً 80-70 درصد از ژنوم میتوکندریایی مادر باید حامل موتاسیون ایجاد کننده بیماری باشد تا این بیماری در نوزاد وی نیز آشکار شود؛ البته مواردی از بیماریها نیز وجود دارند که تنها با فراوانی 10 درصد در DNA میتوکندریایی مادر، در نوزاد وی نیز آشکار شده اند.

بر این اساس به نظر می رسد که توجه به ژنوم میتوکندریایی و میزان کارایی Bottleneck در ارتباط با انتقال محتوای ژنوم، از جمله مواردی هستند که باید در مشاوره های ژنتیکی خانواده لحاظ گردند چرا که به نظر می رسد علاوه بر بیماریهای شناخته شده ای مانند سندرم Down، می توان از بروز بسیاری دیگر از بیماریهای ژنتیکی نیز پیشگیری کرد.

   

[Yahyaei]

شناسایی جزئیاتی از تاثیر سیستم ایمنی بر تکامل و کارکرد صحیح مغز

 

Immune proteins moonlight to regulate brain cell connections

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141021111405.htm

 

یک قانون کلی در مورد سیناپسهای مغز که پل ارتباطی بین سلولهای مغزی هستند این است که چه تعداد آنها خیلی بیشتر از حد طبیعی و چه خیلی کمتر از حد طبیعی باشد، در هر دو صورت، می توانند کارکردهای مغز را مختل کنند.

نتایج یک بررسی که اخیراً توسط محققین دانشگاه Princeton رائه شده است، نشان می دهد که پروتئینهای ایمنی MHC I یا Major Histocompatibility Complex calss I در تنظیم تعداد سیناپسهای عصبی، نقش فعالی دارند؛ بطوریکه این پروتئینها حتی می توانند در بخشی از روند بروز بیماریهایی مانند آلزایمر و Autism و حتی بیماریهایی که به ظاهر غیر مرتبط با سیستم اعصاب مرکزی هستند مانند دیابت نوع II تاثیر گذار باشند.

پروتئینهای  MHC I، بخشی از مجموعه عظیم سیستم ایمنی بدن هستند که معمولاً بواسطه نقش آنها در ارائه آنتی ژنهای پاتوژنها و سلولهای سرطانی به لنفوسیتهای T، شناخته می شوند؛ بطوریکه این فرآیند عرضه آنتی ژن در نهایت منجر به شناسایی و حذف سلولهای آلوده و سرطانی توسط سیستم ایمنی می گردد.

اما در مغز به نظر می رسد که مولکولهای MHC I، دارای کارکرد دیگری نیز هستند؛ بطوریکه با محدود کردن تعداد سیناپسهای عصبی در مغز، اسباب کارکرد صحیح و بهینه مغز را فراهم می کنند. برای این منظور مولکولهای MHC I، گیرنده های انسولین را مهار می کنند. لازم به ذکر است که انسولین علاوه بر تنظیم متابولیسم قند بدن، به عنوان محرک ایجاد سیناپسهای عصبی نیز عمل می کند.

در طی این مطالعه و با تمرکز بیشتر بر روی سیگنالهای مولکولی MHC I، تا حدودی مشخص شده است که این پروتئین ها در روند ایجاد بیماریهایی مانند آلزایمر، Autism و دیابت نوع II نیز نقش دارند چرا که ایجاد و بروز این بیماریها اغلب مجموعه ای پیچیده از اختلالات سیگنالهای انسولین، تغییرات غیر معمول تعداد سیناپسها و واکنشهای التهابی است که در تمامی آنها مولکولهای MHC I، نقش دارند.

در بیماری دیابت تیپ II، مقاومت به انسولین، عامل ایجاد بیماری است بطوریکه بنا به دلایلی گیرنده های انسولین دیگر قادر به پاسخگویی در برابر این هورمون نیستند. در بیماران مبتلا به آلزایمر نیز وضعیت مشابهی در مغز ایجاد می گردد بطوریکه حتی برخی محققین، ایجاد مقاومت به انسولین در مغز را به دیابت تیپ III، تعبیر می کنند.

اکنون با توجه به نتایج این مطالعه، به نظر می رسد که بروز اختلال در پروتئینهای MHC I، در ایجاد مقاومت به انسولین چه در بیماری دیابت نوع II و چه در بیماری آلزایمر، نقش دارد.

از مدتها قبل مشخص شده بود که در روند پیشرفت بیماری دیابت نوع II، واکنشهای التهابی مزمن، نقش موثری دارند اما تاکنون هیچ توضیح قانع کننده ای برای این مطلب ارائه نشده بود. اما اکنون نتایج این مطالعه نشان می دهد که واکنشهای التهابی یکی از عوامل ایجاد تغییر در مولکولهای MHC I هستند که به نوبه خود سبب تغییر در سیگنالهای انسولین در نورونها و سایر قسمتهای بدن می شوند.

با بررسی های انجام شده، به وضوح مشخص شده است که میزان بیان MHC I در مغز بیمارن آلزایمری به مقدار قابل ملاحظه ای، غیر طبیعی است و این یافته با نتایج آن دسته از مطالعاتی که کارکرد طبیعی حافظه را با بیان طبیعی MHC I، مرتبط می دانستند، همخوانی دارد.

در طی مطالعات قبلی که بر روی کارکرد حافظه در موشها صورت گرفته بود، مشخص شده بود که در موشهایی که سطح پروتئین MHC I در آنها پایین است، کارکرد Hippocampus (که به عنوان مرکز شکل گیری حافظه در مغز شناخته می شود) نیز به شدت دچار اختلال است و معمولاً این موشها از نظر کارکرد حافظه دچار مشکلات شدیدی هستند.

در بیماران مبتلا به Autism نیز معمولاً در قسمتهای خاصی از مغز، تعداد سیناپسها خیلی بیشتر از حد نرمال است. البته ژنهای زیادی شناسایی شده اند که در تنظیم تعداد سیناپسها در این بیماران، نقش دارند و عمدتاً هم از طریق سیگنال پروتئین mTOR یا Mammalian Target Of Rapamycin، عمل می کنند.

در طی این مطالعه مشخص شده است که با کاهش تعداد MHC I در موشها، سیگنال گیرنده های انسولین از مسیر mTOR، افزایش می یابد و بدین ترتیب، سیناپس بیشتری ایجاد می گردد؛ بطوریکه با مهار سیگنال mTOR در این موشها، تعداد سیناپسها نیز به وضعیت طبیعی باز می گردد.

از اینرو به نظر می رسد که MHC I و ژنهای دخیل در ایجاد Autism، در تنظیم مسیر سیناپس mTOR، با هم ایفای نقش می کنند. بروز واکنشهای التهابی در طی دوران بارداری، سطح MHC I را در مغز جنین تغیر می دهد و بدین ترتیب خطر ایجاد Autism را در نوزادانی که به لحاظ ژنتیکی مستعد ابتلاء به این بیماری هستند افزایش می دهد.

افزایش بیان MHC I از ضروریات پاسخ ایمنی مادر در حین بارداری است ولی همین تغییر در صورتیکه از روند طبیعی خود خارج شود می تواند در حین شکل گیری سیناپسها در مغز جنین، تعداد این سیناپسها را دستخوش تغییرات خطرناکی کند.

آنچه که مشخص است این است که سیگنال MHC I و انسولین در دو جهت عکس بر روی تعداد سیناپسها موثرند ولی آنچه که حائز اهمیت است این است که MHC I با تاثیر بروی سیگنال انسولین و کنترل آن، بصورت غیر مستقیم تعداد سیناپسها را دستخوش تغییرات می کند.

در طی مطالعات قبلی مشخص شده بود که ابتلاء به بیماری دیابت نوع II، یک فاکتور خطر برای ابتلاء به آلزایمر محسوب می شود اما نحوه ارتباط این دو بیماری با یکدیگر، نامشخص باقی مانده بود؛ اما اکنون با توجه به نتایج این مطالعه، مشخص شده است که یکی از نقاط مشترک در مسیر سیگنال این دو بیماری، اختلال در بیان و سطح فعالیت MHC I می باشد.

نتایج این مطالعه، نشان می دهد که هر چند که MHC I در همه قسمتهای مغز وجود ندارد و بطور کلی مغز جزء مناطقی از بدن محسوب می شود که همواره از واکنشهای ایمنی، مصون هستند ولی وجود MHC I برای تکامل و کارکرد صحیح مغز کاملاً ضروری است. در مطالعه ای که بر روی مغز جنین موشها صورت گرفته است، مشخص شده است که MHC I حتی زمانیکه سیستم ایمنی هنوز به مفهوم واقعی خود در جنین شکل نگرفته است، در مغز وجود دارد و قابل شناسایی است.

 

[Yahyaei]

شناسایی جزئیات یک مسیر سیگنال مولکولی در بیمارن مبتلا به آرتریت روماتوئید

 

Rheumatoid arthritis: researchers identify new signaling pathway thought to play role.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141021101616.htm

 

آرتریت روماتوئید یک بیماری اتوایمیون التهابی سیستماتیک است که در حال حاضر میلیونها نفر در سراسر جهان از آن رنج می برند. صرف نظر از مشکلات و علائم مختلف این بیماری، فرسایش استخوانها در محل مفاصل، عمده ترین عامل ایجاد ناتوانی در مبتلایان به این بیماری است.

بر اساس نتایج جدیدترین مطالعه ای که در این زمینه صورت گرفته است، محققین مدعی شده اند که مسیر مولکولی را شناسایی کرده اند که بواسطه آن فرآیند تخریب استخوانها در این بیماری، اتفاق می افتد.

نتایج مطالعات ژنومیک که در گذشته بر روی بیماران مبتلا به این بیماری صورت گرفته بود، نشان داد که واریانت خاصی از ژن RBP-J که یک فاکتور نسخه برداری به نام Recombining binding protein suppressor of hairless را کد می کند، با بروز علائم فرسایشی این بیماری در استخوانها، ارتباط دارد ولی جزئیات این ارتباط تاکنون نامشخص باقی مانده بود.

در طی مطالعه اخیر برای نخستین بار مشخص شده است که سطح بیان این ژن در بیماران مبتلا به آرتریت روماتوئید خیلی پایین تر از افراد غیرمبتلا است.

از مهمترین پروتئینهایی که در این مسیر تحت تاثیر فاکتور نسخه برداری RBP-J قرار دارند می توان به DAP12 یا DNAX activation protein of 12 KD و FcRy ایمینوگلوبولینها اشاره کرد. فقدان RBP-J سبب القاء ایجاد استئوکلاستها بواسطه TNFα و در نهایت فرسایش استخوانها می گردد. در واقع، کارکرد اصلی RBP-J در این مسیر، سرکوب فاکتورهای اصلی استئوکلاستوژنیک می باشد.

نتایج این مطالعه بصورت بالقوه، اهداف درمانی جدیدی را برای پیشگیری و درمان آرتریت روماتوئید در اختیار محققین قرار داده است.

برای اجرای این طرح، محققین از نسل جدیدی از فن آوری تعیین سکانس ترانس کریپتوزومها استفاده کرده اند که به کمک آن می توان اطلاعات مربوط به بیان هر یک از ژنهای دلخواه را از بین هزاران ژن دیگر، اسنخراج کرد. در واقع، این فن آوری جزء اصلی این مطالعه محسوب می شود، بطوریکه این محققین معتقدند که بدون دسترسی به آن، امکان شناسایی این مسیر سیگنال مولکولی امکانپذیر نبوده است.

 

[Yahyaei]

تاثیر چاقی بر ایمونوتراپی

 

Obesity a factor in immunotherapy toxicity

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141103091616.htm

 

نتایج یک مطالعه که اخیراً در یک مرکز سرطان شناسی وابسته به دانشگاه کالیفرنیا صورت گرفته است، نشان می دهد که پروتکل های ایمونوتراپی که بر روی موشهای لاغر و جوان برای مقابله با سرطان، کاملاً موثر و کارآمد هستند، به شکل تعجب آوری در موشهای چاق می توانند مرگبار باشند.

با توجه به اینکه در حال حاضر از ایمونوتراپی به شکل گسترده ای برای مقابله با انواع مختلف سرطانها مانند ملانوما، سرطان کلیه و سرطان پروستات، استفاده می شود و ترکیبات دارویی مختلفی نیز در این زمینه طراحی و یا در دست ساخت هستند، نتایج این مطالعه از اهمیت زیادی برخوردار است.

در یک نمای کلی می توان گفت که ایمونوتراپی عبارت است از استفاده از اجزاء مختلف سیستم ایمنی مانند آنتی بادیها یا سایتوکایینها برای تحریک و یا سرکوب عملکرد سیستم ایمنی میزبان در جهت شناسایی، مقابله و حذف تومورها.

برای ایمونوتراپی، کلاسهای مختلفی را می توان تعریف کرد که معمول ترین آنها عبارتند از استفاده از: رژیمهای محرک سیستمیک، مهارکننده های کنترل ایمنی و واکنشهای مبتنی بر پاسخ ایمنی سلولی. علیرغم پیشرفتهای قابل ملاحظه ای که در طی یک دهه گذشته در این زمینه صورت گرفته است، اما متاسفانه برخی از این عوامل سبب ایجاد عوارض شدیدی در بیماران تحت درمان شده اند.

در همین راستا، محققین مرکز تحقیقات سرطان شناسی Davis وابسته به دانشگاه کالیفرنیا، از مدتها پیش مطالعاتی را بر روی موشهای آزمایشگاهی در این زمینه، آغاز کردند تا بتوانند به این مشکل پاسخ دهند که چرا برخی از اشکال ایمونوتراپی در برخی بیماران تحت درمان، عوارض شدیدی را ایجاد می کنند؟

بجز موارد خاص، در اغلب موارد، سرطان به عنوان یک بیماری مرتبط با سالخوردگی تلقی می شود بنابراین این گروه تحقیقاتی در اولین گام به این نکته توجه کردند که استفاده از حیوانات آزمایشگاهی جوان نمی تواند مدل مناسبی برای شبیه سازی بیماران سرطانی باشد.

سالخوردگی یک پروسه دینامیک است که مشخصه آن افزایش فاکتورهای التهابی و تغییر در ترکیب بیوشیمیایی و فیزیولوژیک بدن می باشد؛ بطوریکه در طی آن بصورت تدریجی توده عضلانی بدن کاهش یافته و بجای آن، بافت چربی در نقاط مختلف بدن تجمع می یابد. این تغییرات به نوبه خود تاثیر زیادی بر روی کارکردهای سیستم ایمنی می گذارد.

بنابراین این محققین در صدد برآمدند تا با استفاده از موشهایی که به شکل دقیق تری منطبق بر فنوتیپ بیماران سرطانی بودند (موشهای مسن و چاق) مشکل عدم همخوانی نتایج مطالعات آزمایشگاهی و کلینیکی را برطرف کنند. از اینرو در این مطالعه، دو دسته از این موشها، یکی با رژیم غذایی استاندارد و دیگری با مقدار کالری محدود، مورد ارزیابی قرار گرفتند.

نتایج در مراحل مختلف این مطالعه، نشان داد که محدودیت در کالری ورودی به بدن، نقش مهمی در نتیجه درمان خواهد داشت بطوریکه حتی موشهای مسنی که رژیم غذایی استاندارد را دریافت می کردند، بعد از مدتی چاق می شدند و در نهایت پس از دریافت رژیمهای ایمونوتراپی سیستمیک، دچار عوارض مرگباری می شدند.

 

البته از مدتها قبل مشخص شده بود که معمولاً جراحی، ایمونوتراپی و شیمی درمانی در افراد چاق، خطرات و عوارض بیشتری دارد. همچنین مطالات مختلف نیز نشان داده بودند که سطح مارکرهای التهابی در خون افراد چاق به مراتب بیشتر از افراد عادی است اما تاکنون نحوه اثر چاقی بر نتایج روشهای مختلف درمان سرطان، شناسایی نشده بود.

در ادامه با بررسی که بر روی موشهای جوان صورت گرفت نیز مشخص شد که در موشهای جوان اما چاق نیز عوارض مشابه با موشهای مسن دیده می شود. از اینرو این محققین اینطور نتیجه گیری کردند که صرفنظر از عوامل دیگر مرتبط با سالخوردگی، چاقی، اصلی ترین عامل ایجاد کننده عوارض مرگبار در موارد استفاده از رژیمهای ایمونوتراپی ضد سرطان می باشد.

تقریباً در تمامی موارد، موشهای مسنی که رژیمهای غذایی استاندارد دریافت می کردند سریعتر از موشهای جوان چاق، دچار عوارض ایمونوتراپی می شدند. بنابراین علیرغم اینکه به نظر می رسد چاقی در این مورد، نقش محوری دارد ولی مشخصاً عوامل دیگری نیز در این زمینه، دخیل هستند.

عواملی مانند سالخوردگی، چاقی و عفونتهایی که فرد ممکن است در طول زندگی خود به آنها مبتلا شود، همگی فاکتورهای مهمی هستند که در شکل گیری و کارایی سیستم ایمنی یک فرد موثر هستند؛ از اینرو قبل از انجام هر گونه مطالعه در این زمینه، باید مدلهای آزمایشگاهی مناسبی را برای آنها تعریف و طراحی کرد تا بتوان با اطمینان بیشتری به نتایج اینگونه مطالعات، تکیه کرد.

 

[rtl]

Edited by Yahyaei, 08 November 2014 - 11:14 AM.

[Yahyaei]

تاثیر گانگلیوزیدها بر محتوای سلولهای بنیادی عصبی

 

Biological fat with a sugar attached essential to maintaining brain s supply of stem cells

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141103114136.htm

 

سلولهای بنیادی عصبی مسئول ایجاد نورونهای اولیه برای شکل گیری مغز و همچنین جایگزینی سلولهای مرده عصبی در حین فرآیند طبیعی turnover سلولها و همچنین بعد از ایجاد تروما یا امراض مغزی منجر به مرگ سلولها مانند سکته می باشند.

سئوالی که مدتهاست در این زمینه مطرح می باشد این است که با توجه به اینکه به طور طبیعی، بدنبال ایجاد سالخوردگی و پیشرفت آن، جمعیت و فعالیت سلولهای مختلف کاهش می یابد، چگونه سلولهای بنیادی مغز که بطور طبیعی مسئول حفظ طولانی مدت ساختار مغز هستند، علیرغم سالخوردگی بدن و ضعف ناشی از آن، تا مدت زمان درازی همچنان پایدار باقی می مانند؟

نتایج مطالعه ای که به تازگی توسط محققین دانشکده پزشکی Georgia Regents University ارائه شده است، نشان می دهد که در موشهای ترانسژنیکی که فاقد گانگلوزید GD3 هستند، سلولهای بنیادی مغز تا حد قابل ملاحظه ای بر حسب میزان کمبود این لیپید، توانایی بازسازی خود را از دست می دهند.

برای علت یابی این موضوع، محققین مطالعه خود را بر روی قسمتهایی از مغز متمرکز کردند که مهمترین محلهای ذخیره سلولهای بنیادی عصبی محسوب می شوند. یکی از این مناطق، ناحیه Subventricular می باشد که در زیر حفرات Midbrain قرار گرفته است و معمولاً هم پر از مایع مغزی نخاعی می باشد. ناحیه دیگر، Hippocampus می باشد که مرکز اصلی کارکردهای یادگیری و حافظه در مغز است.

موشهای ترانسژنیک فاقد گانگلیوزید GD3 در غشاء سلولهای بنیادی عصبی، بطور کلی ذخایر کمی از این سلولها را در این دو ناحیه کلیدی مغز دارند. نکته جالب در مورد خصوصیات رفتاری این موشها این بود که فاقد هر گونه اشتیاق برای ادامه حیات بودند بطوریکه هنگامی که در مراحلی از آزمونهای ارزیابی رفتاری مغز، هنگامی که در آب قرار داده می شدند، فعالیت زیادی برای نجات خود از خود بروز نمی دادند. این نوع رفتار به اضافه وجود اختلال در حس بویایی و اختلال در حافظه آنها احتمالاً بدلیل مشکلاتی است که بدنبال نبود سلولهای بنیادی عصبی در Hippocampus این موشها، ایجاد شده بود.

در ادامه با بازگرداندن محتوای سلولهای بنیادی مغز این موشها به حد طبیعی، مشاهده شد که این مشکلات در آنها بر طرف شده است.

بر اساس نتایج این مطالعه، چنین نتیجه گیری شد که در غیاب گانگلیوزیدهای GD3، امکان حفظ و نگهداری طولانی مدت سلولهای بنیادی عصبی وجود ندارد بطوریکه در موشهای ترانسژنیک GD3، حتی پس از گذشت یک ماه، باز هم درصد قابل ملاحظه ای از این سلولها، کاهش یافت و پس از گذشت 6 ماه، تنها تعداد محدودی از این سلولها باقی ماندند.

برررسی میزان بقاء گانگلیوزیدهای GD3 نیز نشان داد که در موشهای جوان و سالم، مقدار این لیپیدها بسیار زیاد است اما به تدریج با پیشرفت سالخوردگی مقدار آنها کاهش می یابد (اما با اینحال در افراد مسن و سالم باز هم در حدی باقی می مانند که بتوانند سلامت مغز را تامین کنند).

در طی مطالعه قبلی که در این زمینه و توسط همین گروه صورت گرفته بود نیز مشخص شده بود که گانگلیوزیدهای GD3، فراوانترین گانگلیوزید در سلولهای بنیادی مغز موش هستند و در حالت طبیعی با گیرنده های فاکتور رشد اپیدرمال در سطح سلول، برهمکنش دارند. بدین ترتیب به نظر می رسد که گانگلیوزیدهای GD3، نقش مهمی در سیگنال دهی فاکتور رشد داشته باشند و در واقع تعیین کننده این هستند که سلولهای بنیادی عصبی پرولیفراسیون انجام بدهند یا خیر.

نتایج مطالعه اخیر نیز تا حدی نحوه حفظ و پایداری جمعیت سلولهای بنیادی عصبی را در طول حیات، آشکار ساخته است. بنابراین اکنون دید جامع تری پیرامون نحوه استفاده از سلولهای بنیادی عصبی خود فرد برای ترمیم آسیبهای وارده به مغز و نخاع ایجاد شده است. اما با این وجود هنوز لازم است که تحقیقات بیشتری در زمینه پرولیفراسیون این سلولها و اینکه چگونه می توان آنها را در درون مغز حفظ کرد، انجام شود.

این نکته را نباید در این مورد فراموش کرد که حداقل به لحاظ تئوری، سلولهای بنیادی عصبی توانایی Self- renew دارند و بنابراین می توان به عنوان یک ذخیره قابل ملاحظه بر روی آنها حساب کرد که می توانند به انواع مختلف سلولهای مغزی تمایز پیدا کنند.

در گام بعدی این محققین در صدد هستند تا نقش سایر فاکتورهای رشد و انواع دیگر گانگلیوزیدها را در این زمینه مورد مطالعه قرا دهند.

 

[rtl]

 

Edited by Yahyaei, 08 November 2014 - 11:17 AM.

[Yahyaei]

شناسایی سیگنال مولکولی مشترک سندرم داون و بیماری آلزایمر

 

Why people with Down syndrome invariably develop Alzheimer s

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141023130807.htm

 

نتایج یک مطالعه که به تازگی توسط محققین انستیو تحقیقات پزشکی Sansord –Burnham منتشر شده است، مسیر مولکولی را در افراد مبتلا به سندرم Down معرفی می کند که عامل ایجاد عوارض مغزی در این بیماران است. نکته حائز اهمیت در این مورد این است که این مسیر مولکولی عامل ایجاد زوال عقل در بیماران مبتلا به آلزایمر نیز می باشد.

بر این اساس محققین امیدوارند که با توجه به یافته های اخیر بتوانند روشهای درمانی کارآمد و مناسبتری را برای پیشگیری و درمان آسیب های ناشی از اختلال در ارتباط بین نورونها و همچنین کارکردهای مغز در بیماران مبتلا به سندرم Down و سایر بیماریهای مرتبط با تکامل نورونها و همچنین انواع تخریب کننده نورونها مانند آلزایمر معرفی کنند.

سندرم Down که یک تریزومی 21 می باشد، شایع ترین ناهنجاری کروموزومی در انسان محسوب می شود. این سندرم که در برخی منابع، شیوع آنرا یک به 700 تخمین زده اند معمولاً با ایجاد ناتوانی های ذهنی خفیف تا متوسط در مبتلایان همراه است.

یکی از بیماریهایی که همواره در کنار سندرم Down مشاهده می شود، آلزایمر است؛ بطوریکه تا سن 40 سالگی، تقریباً 100 درصد مبتلایان به سندرم Down، دچار ناهنجاریهایی در مغز می شوند که شبیه به عوارض آلزایمر می باشد و چیزی نزدیک به 25 درصد این افراد به طور کامل علائم زوال عقل مربوط به بیماری آلزایمر را از خود نشان می دهند که تا سن 65 سالگی، این تخمین به 75 درصد مبتلایان به سندرم Down می رسد.

هر چند که با توجه به پیشرفتهای اخیر در زمینه درمان بیماران مبتلا به سندرم Down، میزان طول عمر این افراد تا حد قابل ملاحظه ای افزایش یافته است و از 25 سال در سال 1983 به 65 سال در زمان فعلی رسیده است اما باز هم نکات مجهول زیادی در ارتباط با عوارض این سندرم در این افراد وجود دارد که از جمله آنها ارتباط این سندرم با بیماری آلزایمر است.

در طی مطالعه اخیر، مشخص شد که پروتئینی به نام SNX27 یا Sorting Nexin 27 نقش تنظیم کننده در ایجاد بتا آمیلوئیدها را دارد. بتا آمیلوئیدها جزء اصلی پلاکهای آمیلوئید هستند که هم در مغز افراد مبتلا به سندرم Down و هم بیماران آلزایمری، یافت می شوند.

بتا آمیلوئیدها نوعی پروتئین چسبنده هستند که وجود آنها کاملاً برای نورونها توکسیک است. ترکیب بتا آمیلوئید با نورونهای مرده منجر به ایجاد کلامپهایی در مغز می شود که در اصطلاح به آنها پلاک گفته می شود. پلاکهای مغزی معمولاً به لحاظ پاتولوژیک، نشانه ابتلاء به آلزایمر هستند و نقش آنها در ایجاد علائم زوال عقل در طی مطالعات مختلف به اثبات رسیده است.

در طی این مطالعه، محققین مشاهده کردند که SNX27 بواسطه برهمکنش با آنزیم Gamma secretase، ایجاد بتا آمیلوئید را کاهش می دهد. لازم به ذکر است که آنزیم Gamma Secretase در حالت عادی مسئول ایجاد بتا آمیلوئید از پیش ساز آن می باشد. به عبارت دیگر بیان پایین SNX27 منجر به افزایش سطح کارکرد Gamma Secretase شده و بدین ترتیب مقادیر بیشتری بتا آمیلویئد ایجاد می گردد.

در مطالعه ای که بر روی موشهای ترانسژنیک فاقد SNX27 صورت گرفته نیز وجود مشخصات اصلی سندرم Down به اثبات رسیده است و همچنین در مطالعه ای که بر روی بیماران مبتلا به سندرم Down صورت گرفته است نیز مشخص شده است که سطح SNX27 در آنها به میزان قابل ملاحظه ای پایین تر از حد نرمال است.

یکی از کارکردهای SNX27 در مغز، محافظت و نگهداری از یکسری از گیرنده ها در سطح نورونهای مغزی است. کارکرد صحیح این گیرنده ها برای حفظ صحت ارتباط بین نورونها کاملاً ضروری است.

بطوریکه زمانیکه سطح SNX27 کاهش می یابد، فعالیت نورونها نیز مختل شده و در کارکردهای اصلی مغز یعنی یادگیری و حافظه نیز اختلالات شدیدی ایجاد می گردد. دستاورد مهمی که محققین طی این مطالعه به آن رسیدند این بود که در صورتیکه کپی جدیدی از ژن SNX27 به مغز موشهای مبتلا به سندرم Down وارد شود، نقایص و اختلالات حافظه در آنها برطرف خواهد شد.

ادامه تحقیقات در این زمینه، نشان داد که کاهش سطح SNX27 در مبتلایان به سندرم Down ناشی از بیان یک کپی اضافی از یک مولکول RNA است که توسط کروموزوم 21 کد می شود. این مولکول RNA که miRNA-155 نامیده می شود، قطعه ژنتیکی است که محصول پروتئینی ندارد ولی بیان آن بر روی سطح بیان SNX27 تاثیرگذار است.

به عبارت دیگر در مبتلایان به سندرم Down با توجه به اینکه یک کپی اضافی از کروموزوم 21 در نقشه کروموزومی آنها وجود دارد، قطعه miRNA-155 بسیار بیشتر از حد معمول بیان می شود و بدین ترتیب سطح SNX27 را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. کاهش سطح SNX27 نیز به نوبه خود سبب افزایش فعالیت آنزیم Gamma Secretase می گردد و بدین ترتیب مقادیر بیشتری بتا آمیلوئید و در نهایت مقادیر بیشتری پلاکهای آمیلوئید ایجاد می گردد.

هر چند که ممکن است فاکتورهای متعدد دیگری نیز در ایجاد عوارض آلزایمری در بیماران مبتلا به سندرم Down، نقش داشته باشند ولی با اینحال به نظر می رسد که مهار آنزیم Gamma Secretase به کمک یافته های این مطالعه نیز می تواند یک استراتژی درمانی برای ممانعت از ایجاد پلاکهای آمیلوئید در مغز افراد مبتلا به سندرم Down و بیماری آلزایمر باشد.

بر همین اساس این محققین در صدد هستند تا در گام بعدی، مولکولی را طراحی یا شناسایی کنند که از یک سو بتواند سطح miRNA-155 را کاهش دهد تا سطح SNX27 در این بیماران، افزایش یابد و از سوی دیگر بتواند برهمکنش بین SNX27 و آنزیم Gamma Secretase را افزایش دهد.

   

[Yahyaei]

تاثیر کلسترول بر کلسی فیه شدن دریچه آئورت

 

Key to aortic valve disease prevention lowering cholesterol early

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141027120501.htm

 

نتایج یک مطالعه که به تازگی در مرکز سلامت دانشگاه McGill به اتمام رسیده است، نشان می دهد که احتمالاً در آینده نزدیک می توان از کلسی فیه شدن دریچه آئورت قلب پیشگیری کرد و بدین ترتیب شایع ترین علت جراحی های دریچه قلب را حذف کرد. بر اساس مشاهدات این مطالعه، نقش موثر کلسترول موجود در لیپوپروتئینهای با وزن مولکولی پایین یا LDL، در فرآیند کلسی فیه شدن دریچه آئورت، تا حد زیادی به اثبات رسید.

معمولاً افزایش سطح LDL  خون با افزایش خطر ایجاد حملات قلبی و سکته همراه است اما نتایج این مطالعه نشان می دهد که از این پس باید خطر ایجاد بیماریهای دریچه آئورت را نیز در موارد افزایش سطح کلسترون خون نیز در نظر داشت.

در این مطالعه که جمعیت نمونه آن بالغ بر 35000 نفر بودند و یکی از بزرگترین مطالعات در این زمینه محسوب می شود، محققین مشاهده کردند که در افرادی که به لحاظ ژنتیکی مستعد به ابتلاء به افزایش سطح کلسترول (افزایش سطح LDL خون) هستند، خطر کلسی فیه شدن دریچه آئورت بسیار زیاد است.

البته در مطالعات قبلی نیز وجود این ارتباط تا حدی آشکار شده بود ولی هیچگاه تاثیر کاهش سطح کلسترول LDL بر روی میزان پیشرفت بیماریهای دریچه آئورت در این سطح مورد مطالعه قرار نگرفته بود. اما اکنون با توجه به نتایج این مطالعه، با اطمینان بیشتری می توان کلسترول را به عنوان یکی از فاکتورهای مهم و تاثیرگذار در مراحل اولیه کلسی فیه شدن دریچه آئورت قلمداد کرد و چنین نتیجه گیری کرد که می توان با کاهش و کنترل سطح کلسترول در همان مراحل اولیه از ایجاد عوارض بعدی در دریچه آئورت، ممانعت کرد.

با توجه به اینکه در حال حاضر، دارو یا استراتژی درمانی قابل اطمینانی برای کنترل سطح کلسترول در افراد مستعد به لحاظ ژنتیکی وجود ندارد، این محققین در صدد هستند تا در گام بعدی، ترکیبات دارویی یا استراتژی درمانی مناسبی را برای این منظور طراحی کنند و در واقع به این طریق نتایج مطالعه فعلی خود را به طور کامل تایید کنند.

 

[Yahyaei]

چاقی برآیندی از چندین سیگنال مولکولی است

 

Piecing together signaling pathway leading to obesity

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141111142243.htm

 

نتایج یک مطالعه که اخیراً توسط محققین دانشگاه Pennsylvania و در جهت پاسخ به این سئوال کلی که چرا برخی از افراد مستعد چاقی و برخی دیگر مستعد لاغری هستند؟ صورت گرفته است، نشان می دهد که تنظیم وزن بدن، پیچیده تر از باورهای فعلی مبنی بر اتکاء کامل آن به کالری ورودی و خروجی بدن است.

این محققین در نخستین گام، در صدد برآمدند تا نوع ارتباط بین تنظیم کننده های شناخته شده دمای بدن را مشخص کنند تا از این طریق بتوانند استراتژیهای درمانی مناسبتری را برای چاقی و سایر ناهنجاریهای متابولیکی ارائه دهند.

در طی مراحل مختلف این مطالعه، سرنخ های جالبی نیز بدست آمد که نشان می دهند برخی از این مسیرهای مولکولی نه تنها در ایجاد چاقی یا لاغری مفرط نفش دارند بلکه در برخی موارد در ایجاد بیماریهای به ظاهر غیرمرتبط مانند برخی از اشکال سرطانها نیز موثر هستند.

در طی مطالعات قبلی که این تیم تحقیقاتی در این زمینه داشتند، مشخص شده بود که آنزیم Protein tyrosine phosphatase 1 B یا PTP1B، نقش مهمی در تنظیم وزن بدن دارد؛ بطوریکه آنها نشان دادند که این آنزیم در جهت عکس هورمون Leptin عمل می کند که توسط سلولهای چربی ترشح شده و طی یک سیگنال مولکولی، اشتها را سرکوب می کند.

در آن مطالعه با مهندسی موشهای ترانسژنیک فاقد PTP1B، نشان داده شد که حتی هنگامیکه به این موشها یک رژیم غذایی پرچرب هم خورانده شود، باز هم لاغر باقی می مانند.

در ادامه و با استفاده از موشهای ترانسژنیک فاقد آنزیم PTP1B و Leptin نیز نشان داده شد که در صورت نبود هر دو عامل، موشها لاغرتر خواهند شد. از اینرو کاملاً مشخص بود که علاوه بر سیگنالهای Leptin و این آنزیم فسفاتاز، عوامل دیگری نیز در تنظیم وزن بدن، نقش دارند.

به همین دلیل مطالعات جدیدی در این زمینه طراحی و اجرا شد. از آنجایی که آنزیم PTP1B، نست به سکانس خاصی از اسیدهای آمینه، واکنش نشان می دهد، این محققین در صدد برآمدند تا سایر پروتئینهایی را که نسبت به این سکانس، واکنش نشان می دهند را شناسایی کنند. به این ترتیب آنها آنزیم Tropomyosin receptor kinase B یا TrkB را شناسایی کردند که در مغز با مولکول دیگری به نام Brain derived neutrotrophic factor یا BDNF، باند می شود.

ادامه بررسی ها نشان داد که وقوع موتاسیون در ژن BDNF نیز قویاً با شاخص توده بدن یا BMI در انسان، ارتباط دارد.

به منظور بررسی نحوه ارتباط بین PTP1B و TrkB، این محققین آزمایشات مقدماتی خود را بر روی کشت سلولهای عصبی انجام دادند. طی این بررسی ها مشخص شد که افزایش بیان PTP1B منجر به سرکوب فعالیت BDNF و TrkB می شود و در جهت عکس مهار فعالیت PTP1B، سبب افزایش فعالیت مسیر سیگنال BDNF-TrkB می گردد. در طی این مطالعات، برهمکنش فیزیکی PTP1B با TrkB نیز با استفاده از آزمونهای بیوشیمیایی به اثبات رسید.

در گام بعدی، این مطالعات در موشهای آزمایشگاهی ادامه پیدا کرد. از اینرو آنها به مغز موشهای ترانسژنیک فاقد PTP1B، یک دوز BDNF، تلقیح کردند. انجام این کار در موشهای نرمال سبب کاهش اشتها می گردد و در موشهای ترانسژنیک نیز همین اتفاق افتاد ولی آنها در یک مورد با موشهای نرمال تفاوت داشتند و آن اینکه دمای بدن آنها پس از دریافت یک دوز BDNF در مقایسه با موشهای نرمال، افزایش پیدا می کرد. این وضعیت معمولاً نشان دهنده افزایش مصرف انرژی یا به عبارت دیگر افزایش کالری خروجی است که به نوبه خود سبب کاهش وزن می گردد.

در این مطالعه برای نخستین بار در شرایط in vivo، ارتباط بین PTP1B با BDNF و TrkB به اثبات رسید و نشان داده شد که آنچه که بیشتر از میزان مصرف مواد غذایی بر روی تنظیم وزن بدن تاثیر می گذارد، دمای کلی بدن می باشد.

با توجه به اینکه BDNF سبب افزایش رشد و همچنین بقاء سلولهای عصبی می شود، این محققین درصدد برآمدند تا تاثیر PTP1B را نیز بر روی این سیگنال مولکولی مورد ارزیابی قرار دهند. نتایج نشان داد که مهار PTP1B در کشت سلولهای نوروبلاستوما منجر به افزایش رشد بیرون زدگی هایی از نورونها می شود که Neuritis نامیده می شوند. این بیرون زدگی ها در واقع نوعی شاخص بلوغ و تکامل سلولهای عصبی و در واقع کل مغز، محسوب می شوند.

با توجه به اینکه گیرنده های Trk نقش مهمی در تکامل نورونها بخصوص قبل و بلافاصله پس از تولد دارند، به نظر می رسد که PTP1B و BDNF نیز نقش مهمی در برنامه ریزی مغز برای تنظیم وزن بدن در طی مراحل مهم تکامل مغز داشته باشند.

همچنین با توجه به اینکه BDNF در کارکردهای مغز همواره دارای یک نقش عمومی نیز می باشد به نظر می رسد که PTP1B نیز باید تاثیراتی فراتر از چاقی نیز داشته باشد.

 

[Yahyaei]

موفقیت در کاهش عوارض بیماری مولتیپل اسکلروزیس در مدل آزمایشگاهی

 

Key protein can reduce severity of disease equivalent to multiple sclerosis in mice

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141111142241.htm

 

در بیماری Multiple Sclerosis یا MS، سیستم ایمنی بدن از کنترل خارج شده و به اشتباه سیستم اعصاب مرکزی خود فرد را مورد هدف قرار می دهد و بدین ترتیب به تدریج با افزایش آسیب دیدگی ها در سلولهای عصبی، فرد دچار مشکلات حرکتی و همچنین ادراکی می گردد.

در مطالعه ای که در این زمینه به تازگی توسط محققین دانشگاه Pennsylvania صورت گرفته است، آنها موفق به شناسایی پروتئینی شده اند که می تواند عوارض معادل این بیماری در موشهای آزمایشگاهی را کاهش دهد. این بیومولکول که Del-1 یا Developmental endothelial locos-1 نامیده می شود در طی مطالعات قبلی نقش موثر آن در ارتباط با ممانعت از ایجاد التهاب و تحلیل استخوان در مدلهای آزمایشگاهی بیماری لثه یا Gum disease به اثبات رسیده بود.

به عبارت دیگر به نظر می رسد که دو بیماری کاملاً متفاوت از یک مکانیسم بیماریزایی مشترک استفاده می کنند و از اینرو می توان امیدوار بود که با توجه به اینکه Del-1 در هر دوی آنها، هدف درمانی است، از استراتژی درمانی مشابهی نیز بتوان برای کنترل و درمان آنها استفاده کرد.

البته نقش Del-1 در استعداد ابتلا به آلزایمر نیز تا حدودی آشکار شده است بنابراین می توان امیدوار بود که در صورت شناسایی دقیق سیگنال مولکولی این پروتئین، حداقل کنترل و درمان دو بیماری مهم عصبی یعنی MS و آلزایمر، دور از دسترس نخواهد بود.

در طی مطالعات قبلی مشخص شده بود که Del-1 با ممانعت از جابجایی و تجمع برخی از سلولهای ایمنی مانند نوتروفیلها، سبب کاهش التهاب می گردد. وجود نوتروفیلها برای ایجاد یک پاسخ ایمنی موثر بر علیه عفونتها و آسیب دیدگی ها کاملاً ضروری است ولی از سوی دیگر تجمع بیش از حد آنها در بافتها منجر به ایجاد واکنشهای التهابی می گردد که خود می توانند سبب آسیب دیدگی بافت گردند.

در بیماران مبتلا به بیماری لثه همراه با periodontitis که شکل وخیم این بیماری محسوب می شود و از مشخصات اصلی آن التهاب و تحلیل استخوان است، معمولاً مقادیر Del-1 کمتر از حد طبیعی است و با تزریق مستقیم این پروتئین به لثه، این عوارض نیز تعدیل می شوند.

هنگامی که این محققین در حال جستجوی بیان این پروتئین در بافتهای مختلف بدن بودند، متوجه شدند که Del-1 به میزان زیادی در مغز نیز بیان می شود. با توجه به اینکه غربالگری های ژنومی نیز ژن Del-1 را به عنوان یکی از ژنهای مرتبط با خطر بیماری MS، طبقه بندی کرده است، این محققین چنین استنباط کردند که Del-1 ممکن است همانند بافت لثه در ممانعت از ایجاد التهاب در سیستم اعصاب مرکزی نیز نقش داشته باشد.

به همین منظور آنها بیان Del-1 را در بافت مغز افراد مبتلا به MS که از این بیماری فوت کرده بودند، مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان می داد که میزان بیان Del-1 در بافت مغز افرادی که دچار ضایعات فعال مزمن بودند در مقایسه با افراد سالم (فوت کرده) و همچنین بیمارانی که در زمان فوت، بیماری آنها به نوعی خفیف تر شده بود، بسیار کمتر است.

این وضعیت در مورد مدلهای آزمایشگاهی هم صادق بود بطوریکه میزان بیان del-1 در نخاع موشهای مبتلا به Experimental Autoimmune Encephalomyelitis یا EAE (که معادل بیماری MS انسانی در جوندگان می باشد) نیز پایین است.

به منظور تایید ارتباط بین کاهش بیان Del-1 و بیماری MS و EAE، این محققین، مجموعه مطالعات جدیدی را طراحی و اجرا کردند.

این محققین با مطالعه موشهای ترانسژنیک فاقد Del-1 و همچنین انواع فاقد Del-1 در کنار سایر اجزاء سیستم ایمنی، مشاهده کردند که در موشهای فاقد Del-1 در مقایسه با موشهای نرمال، حملات EAE به مراتب شدیدتر بوده و آسیبهای بیشتری به میلین وارد می گردد. میلین غلاف لیپیدی است که نورونها را می پوشاند و در انتقال سیگنالها در طول سلول عصبی نقش دارد. از بین رفتن میلین، یکی از مشخصات اصلی بیماری MS و برخی دیگر از بیماریهای نورودژنراتیو می باشد.

در موشهای فاقد Del-1 که در آنها بیماری EAE القاء شده بود، تعداد سلولهای التهابی در نخاع در زمان اوج بیماری مشخصاً بالاتر از موشهای سالم بود که با ادامه بررسی ها مشخص شد که علت این پدیده، افزایش سطح IL-17 می باشد.

در موشهای ترانسژنیک فاقد Del-1 و همچنین گیرنده IL-17، پس از القاء EAE، عوارض خفیف تری در مقایسه با موشهای فاقد del-1 به تنهایی ایجاد شد بطوریکه مشخصاً تعداد نوتروفیلها و به تبع، التهاب در نخاع آنها کمتر بود.

حال سئوالی ک مطرح می شد این بود که آیا تزریق Del-1 به این موشهای ترانسژنیک می تواند اثرات درمانی داشته باشد؟ برای پاسخ به این پرسش، این محققین در زمان ایجاد اوج حملات EAE، پروتئین Del-1 را به این موشها تزریق کردند . نتایج به وضوح نشان می داد که از زمان تزریق، این موشها هرگز حملات EAE را تجربه نکردند.

به این ترتیب به نظر می رسد که استفاده از شکل تزریقی و محلول پروتئین del-1 می تواند راهکار جدیدی برای طراحی روشهای جدید درمانی برای بیماریهای التهابی نورونها و همچنین بیماریهای دمیلینه کننده نورونها مانند MS باشد.

اکنون این گروه تحقیقاتی در صدد هستند تا با مطالعه بیشتر بر روی پروتئین Del-1، دقیقاً آن زیر واحدی را که سبب ایجاد این اثرات می گردد، شناسایی کنند.

البته نتایج این مطالعه یک دستاورد دیگر هم داشت و آن اینکه به نظر می رسد که periodontitis نیز می تواند نمونه مناسبی برای مطالعه در زمینه بیماریهای التهابی در آینده باشد.

[Yahyaei]

تاثیر مصرف قهوه بر چاقی

 

Chemical in coffee may help prevent obesity-related disease

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141114124907.htm

 

محققین دانشگاه Georgia مدعی شده اند که ترکیب شیمیایی را در قهوه شناسایی کرده اند که می تواند از بروز برخی آسیبهای ناشی از چاقی ممانعت کند. بر اساس نتایج یک مطالعه، آنها متوجه شده اند که Chlorogenic acid یا CGA موجود در قهوه به میزان قابل ملاحظه ای مقاومت به انسولین را در موشهایی که با رژیمهای غذایی پرچرب تغذیه می شوند، کاهش می دهد و همچنین مانع از انباشته شدن چربی در کبدهای آنها می گردد.

البته در مطالعات قبلی نیز مشخص شده بود که مصرف قهوه می تواند خطرات ناشی از بیماریهای مزمنی مانند دیابت تیپ II و یا بیماریهای قلبی عروقی را کاهش دهد ولی با انجام این مطالعه تا حد زیادی علت ایجاد چنین تاثیراتی مشخص گردید و آشکار شد که عامل ایجاد بسیاری از این اثرات مثبت، وجود مقادیر زیادی CGA در قهوه می باشد. البته این ترکیب در مقادیر بسیار کمتر در برخی از میوه ها و سبزیجات نیز یافت می شود.

در طی دو دهه گذشته، چاقی در اغلب کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه، شیوع فراوانی پیدا کرده است و حتی در کشورهایی مانند ایالات متحده میزان شیوع آن در بین کودکان نیز بر اساس آمارهای منتشر شده به 17 درصد می رسد که بواسطه آن بیماریهای مختلف دیگری نیز شیوع پیدا کرده است.

دو مورد از شایع ترین عوارض جانبی افزایش وزن ناشی از چاقی، افزایش مقاومت به انسولین و تجمع چربی در کبد می باشد که در صورت بی توجهی به آنها بطور حتم منجر به بیماریهای ثانویه ای مانند دیابت و بیماریهای مختلف کبدی می شوند.

در طی این مطالعه، محققین به منظور ارزیابی اثرات CGA، به مدت 15 هفته به موشها، رژیمهای غذایی پرچرب، می خوراندند و بطور همزمان دو بار در هفته نیز به آنها CGA، تزریق می کردند.

نتایج به وضوح نشان می داد که CGA، نه تنها مانع از افزایش وزن در این موشها شده است بلکه وضعیت قند خون و همچنین سلامت کبد آنها نیز در شرایط مطلوبی است.

به لحاظ بیوشیمیایی، CGA، یک ترکیب آنتی اکسیدانت قدرتمند است که اثرات ضد التهابی قابل ملاحظه ای دارد. از سوی دیگر نتایج بسیاری از بررسی ها که بر روی بیماریهای مرتبط با چاقی صورت گرفته است نیز نشان می دهند که اساس بسیاری از این بیماریها، واکنشهای التهابی مزمن هستند. از اینرو در صورتیکه بتوان این واکنشها را کنترل کرد می توان امیدوار بود که از بروز بسیاری از اثرات منفی افزایش وزن ممانعت کرد.

البته لازم به ذکر است که اتکا به CGA، به تنهایی نمی تواند تنها روش درمانی برای مقابله با چاقی و عوارض آن باشد بلکه استفاده از رژیمهای غذایی مناسب و انجام تمرینات منظم ورزشی همچنان بهترین روشها برای کاهش خطرات ناشی از چاقی محسوب می شوند. به همین دلیل استفاده از CGA تنها یک روش کمکی در استراژیهای درمان چاقی محسوب می شود.

همچنین با توجه به اینکه میزان جذب CGA موجود در قهوه و همچنین میوه ها و سبزیجات حاوی این ترکیب، در انسان ناچیز است، این محققین در صدد هستند تا با تغییر فرمولاسیون این ترکیب، میزان جذب آنرا در انسان بهبود ببخشند.

با اینحال نوشیدن قهوه بجای استفاده از نوشابه های گازدار می تواند سرآغاز ایجاد تغییرات مثبت در سبک زندگی در افرادی باشد که یا مبتلا به چاقی هستند و یا اینکه در معرض ابتلاء به آن و بیماریهای مرتبط با چاقی قرار دارند.

 

[Yahyaei]

شناسایی مکانیسم سرطانزایی باکتری کلامیدیا تراکوماتیس

 

Chlamydia knock out body s own cancer defense.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141117093324.htm

 

باکتری Chlamydia trachomatis، پاتوژنی است که از راه جنسی منتقل شده و علاوه بر اینکه یکی از عوامل شایع در ایجاد ناباروری در زنان می باشد، ابتلاء به آن همواره با افزایش خطر ابتلاء به Abdominal cancer نیز همراه بوده است.

نتایج یک مطالعه که به تازگی در موسسه تحقیقاتی Max Planck Gesell schaeft انجام شده است، منجر به شناسایی جزئیات بیشتری از پاتوژنز این باکتری شده است. بر اساس این نتایج، این باکتری با تخریب پروتئین p53، مانع از آغاز مرگ برنامه ریزی شده سلول که یکی از پروسه های حیاتی ممانعت کننده از ایجاد سرطان می باشد، می گردد. بر این اساس، محققین این فرضیه را مطرح کرده اند که عفونتهای کلامیدیایی در بروز و پیشرفت انواع مختلفی از سرطانها، نقش دارند.

روزانه صدها موتاسیون مختلف در هر یک از سلولهای بدن اتفاق می افتد. یکی از عواملی که همواره در پاسخ به این ناهنجاریها، فعال می گردد، پروتئین p53 می باشد؛ بطوریکه یا سلول با استفاده از ابزارهایی که در اختیار دارد، آسیبهای وارده به ژنوم خود را ترمیم می کند و یا اینکه این پروتئین، پروسه مرگ برنامه ریزی شده سلول را فعال می کند. بدین ترتیب در حالت طبیعی از بقاء و تکثیر سلولهای ناهنجار و همچنین سرطانی شدن سلولها، ممانعت می شود.

بر اساس نتایج یک مطالعه که یک سال قبل در موسسه Max Planck صورت گرفته بود، مشخص شده بود که عفونتهای کلامیدیایی به میزان قابل ملاحظه ای نرخ موتاسیون سلولهای آلوده را افزایش می دهند. با توجه به اینکه این باکتری تنها در داخل سلولهای میزبان خود قادر به ادامه حیات است، فعال شدن پروسه مرگ برنامه ریزی شده سلول می تواند کاملاً برای آن مرگبار باشد. از اینرو این باکتری به منظور محافظت از خود، مانع از فعال شدن این مرگ برنامه ریزی شده می گردد.

به منظور شناخت مکانیسم عمل باکتری کلامیدیا در این زمینه، اخیراً محققین این مرکز مطالعه ای را در این زمینه طراحی و اجرا کردند و در نهایت نتایج بدست آمده نشان داد که Chlamydia، برای تضمین بقاء سلولهای میزبان خود، پروتئین p53 را می شکند و برای این منظور هم از مسیر بیوشیمیایی استفاده می کند که بطور طبیعی در سلول وجود دارد. بدین ترتیب این پاتوژن فرصت کافی برای تکثیر در داخل سلول میزبان را برای خود فراهم می کند.

تخریب پروتئین p53، به معنای از بین رفتن یکی از اصلی ترین عوامل محافظت از سلامت ژنوم می باشد، بطوریکه حداقل نتیجه آن افزایش تعداد موتاسیونها در سلول است که با توجه به نبود مکانیسم مرگ برنامه ریزی شده سلول می تواند به ایجاد سلولهای سرطانی نیز منجر گردد.

تخریب پروتئین p53، پدیده ای است که در پاتوژنز پاپیلوماویروسهای انسانی که عامل ایجاد سرطان رحم می باشند نیز مشاهده شده است. البته در مورد کلامیدیا با توجه به اینکه این باکتری به اعماق دستگاه تناسلی نفوذ می کند می تواند سبب التهاب Fallopian tubes نیز گردد و با نفوذ به داخل سلولهای آن ناحیه، تا مدت زمان درازی از دسترس واکنشهای ایمنی بدن، مصون باقی بماند.

لازم به ذکر است که بر اساس نتایج برخی مطالعات، محققین معتقدند که نقطه شروع سرطان تخمدان که یکی از مرگبارترین سرطانها در زنان می باشد نیز Fallopian tubes هستند و با توجه به نتایج مطالعه اخیر به نظر می رسد که عفونت کلامیدیایی این ناحیه می تواند یکی از عوامل آغاز این سرطان نیز باشد.

محققین امیدوارند که با شناسایی جزئیات بیشتر و دقیق تری از برهمکنشهای بین کلامیدیا و پروتئین p53، بتوانند در نهایت به استراتژی ایده آلی برای طراحی واکسن و یا ساخت آنتی بیوتیک مناسب در این زمینه، دست پیدا کنند.

 

[Yahyaei]

شناسایی نخستین مهارکننده آنزیمی برای درمان سرطان

 

First inhibitor for enzyme linked to cancers created

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141120183627.htm

 

با توجه به اینکه در طی مطالعات مختلف مشخص شده بود که میزان بیان آنزیم Acid Ceramidase یا AC در انواعی از سرطانها مانند ملانوما، سرطان ریه و سرطان پروستات افزایش می یابد، این آنزیم به عنوان یک هدف بالقوه درمانی در کانون توجهات قرار گرفته بود؛ بطوریکه مطالعات زیادی بر روی آن به منظور شناخت بیشتر و طراحی ترکیبات مهارکننده آن صورت گرفته است.

به تازگی طی مطالعه ای که توسط محققین دانشگاه California در این زمینه صورت گرفت، آنها موفق شدند که مهارکننده ای را برای این آنزیم معرفی کنند که می تواند کارایی پروتکل های شیمی درمانی را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش دهد.

آنزیم اسید سرامیداز که توسط ژن ASAH1 یا N-acylsphingosine amidohydrolase 1 کد می شود، نقش مهمی در تنظیم سیکل بقاء سلول دارد بطوریکه بیان و وجود آن برای تنظیم تعادل سیگنالهای pro aging/death و pro life سلول کاملاً ضروری است.

همانطور که از نام این آنزیم مشخص است، سوبسترای آن سرامید ها هستند که عمدتاً در نقش پیام رسانهای لپیدی در کنترل پروسه های مختلف سلولی مانند مرگ طبیعی و برنامه ریزی شده سلول و واکنشهای التهابی نقش دارند. آنزیم اسید سرامیداز با هیدرولیز سرامیدها، کارکردهای بیولوژیک آنها را متوقف کرده و بدین ترتیب بر روی بقاء و کارکرد سلولهای طبیعی و نئوپلاستیک تاثیر می گذارد.

وقوع موتاسیون در ژن ASAH1، پدیده ای است که سبب ایجاد اختلالات لیزوزومال در بیماری Farber می گردد و نقش موثر آن در Spinal muscular atrophy  نیز به اثبات رسیده است.

در طی مطالعات in vivo اخیر، محققین متوجه شدند که مهار آنزیم اسید سرامیداز می تواند در نهایت در روند سرطانی شدن سلولها اختلال ایجاد کند. بر این اساس آنها با انجام آزمایشات مختلف موفق به شناسایی مهارکننده ای شدند که در کلاس Benzoxazolone carbanamidase قرار می گیرد و در سطح سیستماتیک می تواند آنزیم اسید سرامیداز را مهار کند.

اعضاء پروتوتایپ این کلاس از مهارکننده ها حتی در غلظتهای نانو مولار هم می توانند با اسید آمینه سیستئین موجود در جایگاه کاتالیتیک این آنزیم بصورت کووالان باند شده و آنرا مهار کنند.

با توجه به پایداری مولکولی و کارایی بالای این مهارکننده ها در شرایط  in vivo به نظر می رسد که بتوان از آنها به عنوان شناساگر به منظور بررسی نقشهای مختلف سرامیدها در حالت طبیعی و در بیماریهای مختلف استفاده کرد. همچنین این محققین امیدوارند که بزودی بتوانند از آنها به عنوان Chemosensitizers یا ترکیباتی که کارایی داروهای آنتی تومور را در خصوص از بین بردن سلولهای سرطانی افزایش می دهند، استفاده کنند.

 

[Yahyaei]

دستاورد جدید در زمینه درمان سرطان پیشرفته مثانه

 

Treatment breakthrough for advanced bladder cancer

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141126133827.htm

 

به تازگی محققین دانشگاه لندن بر اساس نتایج یک مطالعه مدعی شده اند که موفق به ارائه پروتکل درمانی جدیدی برای نوع پیشرفته سرطان مثانه شده اند که در طی 30 سال گذشته عملاً تمامی تلاشهای صورت گرفته برای درمان این بدخیمی، ناموفق بوده است.

بر اساس این مطالعه، آنها آنتی بادی جدیدی به نام MPDL3280A را معرفی کرده اند که می تواند پروتئین PD-L1 یا Programmed death ligand 1 را بلوک کند. پروتئین PD-L1 که با اسامی دیگری مانند CD 274 یا B7-H1 نیز شناخته می شود، یکی از عوامل موثر در غلبه سلولهای سرطانی بر سیستم ایمنی بدن می باشد.

در فاز اول این مطالعه بالینی که بصورت بین المللی و در چند مرکز مختلف بصورت همزمان صورت گرفت، 68 بیمار مبتلا به سرطان مثانه پیشرفته که بدخیمی آنها به هیچ یک از درمانهای استاندارد برای سرطان از جمله شیمی درمانی، پاسخ نداده بود، به کمک MPDL3280A تحت نوعی ایمنی درمانی ضد سرطان قرار گرفتند.

نتایج قسمتی از این مطالعه که به منظور شناسایی پروتئین PD-L1 در این بیمارن صورت گرفته بود نیز به وضوح نشان می داد که در 30 نفر از این افراد تومورها از نوع PD-L1 مثبت هستند.

پس از 6 هفته از آغاز پروتکل ایمنی درمانی، در 43 درصد از بیماران PD-L1 مثبت، تومورها تحلیل رفت و پس از 12 هفته، تعداد بیماران رو به بهبودی به 52 درصد رسید؛ بطوریکه در 2 نفر از این بیماران، میزان تحلیل تومورها به اندازه ای بود که عکس برداریهای رادیولوژیک دیگر قادر به شناسایی تومور نبودند. از بین بیماران PD-L1 منفی نیز، 11 درصد از آنها به این پرتکل درمانی پاسخ مثبت دادند.

نتایج اولیه همگی حاکی از این واقعیت امیدوار کننده هستند که میزان بازدهی درمانی این روش، قابل ملاحظه است و به لحاظ عوارض جانبی نیز تا حد زیادی ایمن به نظر می رسد چرا که حالت ضعف عمومی و بی اشتهایی که جزء شایع ترین موارد عوارض جانبی پروتکلهای مختلف درمان سرطان محسوب می شوند، در هیچ یک از این بیماران تحت درمان، مشاهده نشد.

در طی چندین دهه اخیر، شیمی درمانی رایج ترین گزینه برای درمان سرطان مثانه پیشرفته بوده است که متاسفانه بازدهی آن پایین می باشد و بیماران تحت درمان نیز متحمل عوارض جانبی سنگینی می شوند. اما نتایج این مطالعه، امیدواری زیادی را برای پیشرفت در این زمینه ایجاد کرده است چرا که آنتی بادی معرفی شده نه تنها به لحاظ درمانی، پاسخ بسیار مناسبتری را ارئه می دهد بلکه با توجه به نتایج این مطالعه می توان شناسایی اختصاصی پروتئین PD-L1 را نیز به عنوان یک آزمون غربالگری جدید در ارتباط با این نوع سرطان معرفی و مد نظر قرار داد.

در حال حاضر این محققین امیدوارند که بتوانند در یک بازه زمانی مناسب، سایر آزمونها و مراحل تکمیلی برای تایید نتایج فعلی خود را اجرا کنند تا در نهایت بتوانند پس از سه دهه، داروی موثری را برای درمان هزاران بیمار مبتلا به سرطان پیشرفته مثانه، معرفی کنند.

در یک مطالعه آماری که در مجموعه کشورهای بریتانیایی صورت گرفته است، مشخص شده است که سرطان مثانه، هفتمین سرطان شایع در بین افراد این کشورها می باشد و متاسفانه چیزی نزدیک به 10 درصد از موارد ابتلاء هم علیرغم اجرای پروتکل های درمانی، همچنان پیشرفت کرده و در نهایت به سایر قسمتهای بدن متاستاز می دهند.

در حال حاضر، شیمی درمانی رایج ترین گزینه موجود برای این بیماران می باشد اما متاسفانه با توجه به بازدهی پایین درمانی این روش و اینکه اکثر مبتلایان در عرض 18-12 ماه پس از تشخیص فوت می کنند، بسیاری از مبتلایان با در نظر گرفتن عوارض جانبی آن ترجیح می دهند که از این روش استفاده نکنند.

 

[Yahyaei]

ابتلاء به دیابت در میانسالی می تواند منجر به زوال عقل در سالخوردگی گردد

 

Diabetes in midlife linked to significant cognitive decline 20 years later

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141201191253.htm

 

نتایج یک مطالعه نشان می دهد که بسیاری از افرادی که در سنین میانسالی به دیابت مبتلا می شوند در طی دو دهه بعدی زندگی خود در مقایسه با افراد سالم، استعداد بیشتری برای ابتلاء به مشکلات ادراکی و اختلال در عملکرد حافظه دارند

محققین بر اساس نتایج این مطالعه، چنین نتیجه گیری کرده اند که ابتلاء به دیابت به طور تقریبی به اندازه 5 سال روند سالخوردگی ذهن را در مقایسه با سایر قسمتهای بدن جلو می اندازد. به عبارت دیگر میزان زوال عقل در یک فرد دیابتی 60 ساله به اندازه یک فرد 65 ساله غیربیمار و یا مسن تر از این سن می باشد.

کاهش کارایی حافظه، عدم توانایی در به یاد آوردن کلمات و کاهش کارکردهای اجرایی مغز از جمله علائمی هستند که نشانه آغاز زوال عقل محسوب می شوند. این علائم در نهایت و بدنبال بروز زوال عقل می توانند به حدی پیشرفت کنند که فرد با از دست دادن کارکردهای ذهنی خود حتی قادر به انجام کارهای روزانه خود نخواهد بود.

بنا به گفته این محققین، ساده ترین برداشتی که می توان از نتایج این مطالعه طولانی داشت این است که برای اینکه در سن 70 سالگی یا بالاتر از آن، مغز سالمی داشته باشیم باید حداقل تا سن 50 سالگی، هم تغذیه مناسبی داشته باشیم و هم بصورت منظم، ورزش کنیم.

در این مطالعه که از سال 1987 آغاز و تا سال 2013 ادامه پیدا کرد، 13351 فرد میانسال در این ارتباط مورد مطالعه قرار گرفتند و در فواصل سالهای 1992-1990 و 1998-1996 و در نهایت 2013-2011، با انجام آزمونهای مربوطه، میزان کارایی ادراکی مغز آنها مورد ارزیابی قرار گرفت.

نتایج نشان می دهد که صرفنظر از سفید پوست و یا رنگین پوست بودن افراد، در افراد مبتلا به سطوح مختلف بیماری دیابت، میزان کاهش زوال عقل، حداقل 19 درصد بیشتر از افراد غیرمبتلا است.

این نتایج به وضوح، اهمیت استفاده از برنامه های مختلف کنترل وزن، ورزش و استفاده از یک رژیم غذایی سالم به منظور ممانعت از ابتلاء به دیابت را بیش از پیش، گوشزد می کند. بطوریکه این محققین معتقدند که تنها 10-5 درصد کاهش اضافه وزن بدن می تواند اثر بازدارنده بر ایجاد دیابت نوع 2 داشته باشد.

افزایش قند (گلوکز) خون که شاخص اصلی بیماری دیابت است می تواند به بافتها و سیستم عروق سراسر بدن آسیب وارد کند بطوریکه ابتلاء به دیابت معمولاً با ایجاد نابینایی، آسیب به اعصاب در نواحی انتهایی اندامها و بیماریهای کلیوی نیز همراه است. البته با توجه به نتایج این مطالعه، زوال عقل را نیز باید به بیماریهای همراه با دیابت نیز اضافه کرد.

هر چند که دیابت را می توان به کمک پروتکلهای درمانی فعلی، تنظیم وزن بدن و تغییر در رژیم غذایی تا حدی کنترل کرد ولی همواره اولویت با پیشگیری از ابتلاء به این بیماری می باشد. اگر بتوان حتی برای چند سال، بروز بیماریهای ثانویه ای مانند زوال عقل ناشی از دیابت را به تاخیر انداخت، علاوه بر ارتقاء کیفیت زندگی افراد بخصوص سالمندان، تا حد زیادی از تحمیل هزینه های درمانی نیز جلوگیری خواهد شد.

خوشبختانه راههای زیادی برای کاهش تاثیر منفی بیماریهای مختلف بر روی عروق خونی سیستم اعصاب مرکزی وجود دارد که از جمله آنها می توان به پیشگیری و کنترل بیماریهایی مانند دیابت و فشار خون، عدم استعمال دخانیات، افزایش فعالیتهای ورزشی و استفاده از رژیمهای غذایی سالم اشاره کرد. از جمله مواردی که در حال حاضر بر اساس نتایج مطالعات مختلف به عنوان عوامل اصلی آغاز دیابت نوع 2، تعریف شده اند، ابتلاء به چاقی و اضافه وزن می باشند.

 

[Yahyaei]

شناسایی ژن مرتبط با یکی از اشکال تهاجمی سرطان سینه

 

Gene associated with an aggressive breast cancer uncovered

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141201113408.htm

 

محققین بر پایه نتایج یک مطالعه، مدعی شده اند که بیومارکری را شناسایی کرده اند که به وضوح با Triple negative breast cancer یا TNBC که از مشخصات اصلی آن، عود و متاستاز پس از شیمی درمانی است، ارتباط دارد. آنها معتقدند که این بیومارکر که در واقع ژن RASAL2 می باشد می تواند یک هدف درمانی جدید برای درمان این کارسینومای کشنده باشد.

این نوع کارسینوما بر خلاف سایر انواع سرطان سینه مانند نوع Estrogen receptor positive یا تومورهای حاصل از ازدیاد HER2، فاقد هرگونه هدف درمانی است و از اینرو اجرای استراتژیهای درمانی هدفمند برای آن غیرممکن است.

سرطان سینه دارای تحت تیپهای مختلفی است که هر یک از آنها سازماندهی ژنتیکی خاص خود را دارند و بر این اساس نوع پاسخ به درمان و متاستاز آنها نیز با یکدیگر متفاوت است. در این مطالعه، محققین سعی کردند تا با مطالعه لاینهای سلولهای سرطان سینه و جمع آوری اطلاعات ژنومیک از بیماران مبتلا، ژن یا ژنهایی را شناسایی کنند که بیان کنترل نشده آنها بتواند پتانسیل بالای متاستاتیک را در سلولهای TNBC، توجیه کند.

طی این مطالعه، محققین متوجه شدند که نوعی microRNA که در سرطان سینه نوع Luminal یافت می شود، در سلولهای TNBC به هیچ وجه دیده نمی شود. از اینرو ژن RASAL2 که تحت کنترل منفی این microRNA می باشد، در تومورهای TNBC به مقدار زیاد بیان می گردد.

همچنین شانس زنده ماندن در بیماران TNBC که تومورهای آنها، به میزان بیشتری RASALs را بیان می کنند نیز در مقایسه با آنهایی که به میزان کمتری این ژن را بیان می کنند نیز پایین تر است. در مطالعه ای که بر روی موشهای Knockdown فاقد ژن RASAL2 صورت گرفت نیز مشخص شد که عدم بیان این ژن در تومورهای TNBC می تواند نرخ متاستاز را کاهش دهد.

البته در مورد سرطان سینه نوع Luminal وضعیت به گونه دیگری است چرا که در این نوع سرطان، RASAL2 خود به عنوان یک سرکوبگر تومور عمل می کند در حالیکه در مورد TNBC، به عنوان یک محرک متاستاز تومور عمل می کند.

با توجه به اینکه سرطان یک بیماری ناهمگون به لحاظ پروسه های مولکولی دخیل در آن می باشد، این یافته چندان عجیب به نظر نمی رسد که یک مولکول در یک نوع سرطان به عنوان سرکوبگر و در دیگری به عنوان محرک تومور عمل کند.

گزینه های درمانی برای بیماران مبتلا به TNBC، بسیار محدود است و در اکثر موارد پس از اجرای پروتکلهای درمانی، بدخیمی مجدداً عود می کند که متاسفانه اغلب با پیش آگهی بدی نیز همراه است. اما یافته های اخیر در مورد RASAL2، آنرا به عنوان یک بیومارکر جدید مرتبط با TNBC معرفی می کند که می توان از آن برای طراحی استراتژیهای درمانی اختصاصی این بدخیمی استفاده کرد.

با جمع بندی مجموع یافته های بدست آمده در ارتباط با سازماندهی ژنتیکی تومورهای سرطان سینه، به وضوح می توان دید که این بدخیمی مجموعه ای متنوع از اشکال مختلف تومورهاست؛ از اینرو نمی توان انتظار داشت که تنها با استفاده از یک رژیم درمانی واحد، تمام اشکال سرطان سینه را درمان کرد.

 

[Yahyaei]

شناسایی ابعاد جدیدی از مکانیسم مولکولی تاثیر مثبت رژیمهای غذایی محدود کننده بر روی سلامت

 

Molecular mechanism behind health benefits of dietary restriction

 http://www.scienceda...41223122220.htm

 

به تازگی محققین دانشگاه هاروارد بر پایه نتایج یک مطالعه، مکانیسم مولکولی را شناسایی کرده اند که می تواند توجیه کننده مزایای رژیمهای غذایی محدود کننده (یا بطور دقیق تر کاهش مصرف کالری بدون ایجاد سوء تغذیه) بر روی سلامت باشند. لازم به ذکر است که در طی مطالعات قبلی، به دفعات این حقیقت به اثبات رسیده بود که محدود کردن میزان کالری ورودی به بدن روند سالخوردگی در حیوانات آزمایشگاهی را کندتر می کند.

 

در طی این مطالعه مشخص شد که محدودیت در دسترسی به دو اسیدآمینه متیونین و سیستئین منجر به افزایش تولید H₂S می گردد که به نوبه خود می تواند سبب ایجاد محافظت در برابر آسیبهای ایسکمیک و همچنین آسیبهای بافتی ناشی از قطع جریان خون (که در مواردی مانند پیوند اعضاء یا سکته اتفاق می افتد) گردد. به عبارت دیگر با کاهش مصرف کالری میزان تولید H₂S افزایش می یابد.

 

هر چند که گاز H₂S در غلظتهای بالا به شدت سمی می باشد ولی مقادیر اندک آن که محصول چرخه های طبیعی سولفور است، اثرات مفیدی بر روی سلامتی دارد. در سلولهای پستانداران همواره مقادیر اندکی H₂S ایجاد می گردد ولی این برای نخستین بار است که نشان داده شده است که این مولکول مستقیماً از طریق محدود کردن کالری می تواند بر روی سلامت، موثر باشد. البته این مکانیسم مولکولی در بسیاری از ارگانیزمهای دیگر غیر از پستانداران نیز وجود دارد.

 

این محققین امیدوارند که با ادامه این مطالعه و شناسایی جزئیات دقیق تر و بیشتری از تاثیرات H₂S بر روی سلامت، بتوانند اهداف درمانی جدیدی را برای مقابله با بیماریها و سالخوردگی شناسایی کنند.

 

محدودیت در کالری دریافتی بدن در واقع نوعی برنامه رژیمی است که ممکن است بصورت کاهش مصرف انواع غذاها یا کاهش مصرف ماکرومغذی های خاص مانند کربوهیدراتها و یا صرفاً بصورت روزه داری های نوبتی، اجرا شود. هر کدام از این برنامه ها بر حسب نوع شرایط فیزیولوژیک و متابولیسمی فرد می توانند اثرات مثبت متفاوتی بر روی سلامت فرد داشته باشند. تاکنون توجیه جامع و کاملی در مورد این تاثیر ارائه نشده است و چنین به نظر می رسید که مکانیسم پایه در تمامی آنها ایجاد پاسخهای آنتی اکسیدانت می باشد که بدنبال استرسهای اکسیداتیو ناشی از محدودیت در مصرف کالری ایجاد می شوند.

 

در مطالعه دیگری که قبلاً در این زمینه صورت گرفته بود، مشخص شده بود که تنها یک هفته محدودیت در مصرف کالری می تواند پاسخهای آنتی اکسیدانت را در موشها به حدی افزایش دهد که از آنها در برابر آسیبهای ایسکمیک کبدی کاملاً محافظت کند ولی نکته عجیب در نتایج آن مطالعه این بود که چنین اثر محافظتی در حیواناتی که قادر به ایجاد پاسخهای آنتی اکسیدانت نبودند نیز با همان کیفیت، قابل مشاهده بود.

 

اما اکنون با توجه به نتایج این مطالعه، محققین به خوبی متوجه شده اند که در واقع آن اثر محافظتی نتیجه افزایش تولید H₂S می باشد که بدنبال استفاده از رژیمهای غذایی محدود کننده، دسترسی به دو اسید آمینه حاوی سولفور یعنی متیونین و سیستئین را کاهش می دهند. به منظور اثبات این فرضیه، محققین در قسمتی از این طرح، رژیمهای غذایی حیوانات مدل را با این دو اسید آمینه غنی کردند و به وضوح مشاهده شد که اثرات مثبت رژیمهای غذایی محدود کننده در حال محو شدن هستند.

 

در مطالعات تکمیلی که بر روی مخمر، کرمها و مگسها نیز صورت گرفته بود، مشخص شد که بیان ژنهای دخیل در تولید H₂S نیز در بروز اثرات مثبت رژیمهای غذایی محدود کننده در این جانداران تاثیر بسزایی دارند.

 

با توجه به نتایج این مطالعه، اکنون می توان درک جامع تری از تاثیر رژیم غذایی بر روی سلامت و محافظت در برابر آسیبها و بیماریها داشت بطوریکه می توان قبل از ایجاد استرسهای حاد مانند اعمال جراحی که در آنها احتمال ایجاد آسیبهای ایسکمیک بسیار بالاست، با دقت بیشتری رژیم غذایی مناسب را تجویز کرد.

 

    

[Yahyaei]

استفاده از ژن درمانی به کمک آنزیم تلومراز برای درمان ضایعات ناشی از حملات قلبی

 

Heart attacks treated with new gene therapy based on telomerase enzyme

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141218103223.htm

 

بر اساس نتایج یک مطالعه که به تازگی در مرکز CNIO اسپانیا صورت گرفته است، به نظر می رسد که علاوه بر یافته های قبلی در مورد آنزیم تلومراز که نقش آنرا در ترمیم آسیبهای سلولی ناشی از سالخوردگی به اثبات می رساند، اکنون می توان از این آنزیم برای درمان بیماریهای مرتبط با سالخوردگی نیز استفاده کرد.

 

این محققین برای نخستین بار موفق شدند که با طراحی یک پروتکل ژن درمانی خاص، ژن تلومراز را تنها در سلولهای قلب موشهای بالغ مجدداً فعال کنند و بدین ترتیب Myocardial infraction را در آنها درمان کنند.

 

هر چند که میزان بازدهی این روش در حال حاضر در حدی است که تنها 17 درصد شانس زنده ماندن موشها پس از بروز حملات قلبی را افزایش می دهد اما از دو جهت این دستاورد حائز اهمیت است، نخست اینکه با توجه به موفقیت آمیز بودن نتایج این مطالعه، این امیدواری وجود دارد که بتوان با انجام مطالعات تکمیلی، نرخ بازدهی این روش را افزایش داد و دیگر اینکه با توجه به اینکه برای نخستین بار، امکان استفاده از تلومراز برای درمان عوارض سالخوردگی در یک بافت خاص، فراهم شده است، می توان در گامهای بعدی، کارایی این آنزیم را در مورد کنترل سالخوردگی در سایر بافتها نیز مورد ارزیابی قرار داد.

 

در طی این مطالعه، مشخص شد که با افزایش بیان تلومراز پس از وقوع Myocardial infraction، میزان بزرگ شدن جبرانی حفرات قلب یا Heart dilatation کاهش می یابد و با بهبود کارکرد عروق و کوچکتر شدن ضایعات ناشی از حملات قلبی، شانس زنده ماندن در مقایسه با گروه کنترل تا 17 درصد افزایش می یابد.

 

همچنین نکته مهم دیگر که معمولاً در تمامی درمانهای پس از وقوع حملات قلبی، به آن توجه ویژه ای می شود، میزان بازسازی کاردیومیوسیتها می باشد که در طی این مطالعه مشخص شد که با فعال کردن مجدد بیان تلومراز، تا حد زیادی این کارکرد به وضعیت طبیعی باز می گردد.

 

لازم به ذکر است که در حال حاضر، نارسایی های قلبی شایع ترین عامل مرگ و میر در سراسر جهان هستند و یکی از مهمترین فاکتورهای خطر مرتبط با سالخوردگی محسوب می شوند چرا که این بیماریها نه تنها به طور مستقیم سبب آسیب دیدگی قلب می شوند بلکه بصورت غیرمستقیم نیز با کاهش کارایی مکانیسم های ترمیمی، ظرفیت ترمیم آین اسیب دیدگی ها را نیز کاهش می دهند.

 

این مطالعه، در واقع ادامه مطالعه قبلی می باشد که توسط همین گروه در سال 2012 صورت گرفته بود و بر اساس آن، این محققین تکنیک مولکولی را معرفی کرده بودند که به کمک آن امکان فعالسازی مجدد ژن تلومراز فراهم می گردید. نتایج آن مطالعه در آن مقطع نشان داد که فعال شدن این ژن می تواند طول عمر موشها را تا 40 درصد افزایش دهد.

 

به دنبال آن نتایج، این محققین این فرضیه را مطرح کردند که با توجه به اینکه تلومراز می تواند روند سالخوردگی را به تاخیر بیاندازد، از اینرو شاید بتوان از آن بصورت اختصاصی تر برای درمان بیماریهای مرتبط با سالخوردگی مانند حملات قلبی نیز استفاده کرد.

 

در یک نمای کلی می توان گفت که آنزیم تلومراز در واقع ساعت بیولوژیک سلول را باز تنظیم می کند بطوریکه با کاتالیز واکنشی که منجر به ایجاد واحدهای پروتئینی تلومر می شود از نواحی انتهایی کروموزومها محافظت می کند.

 

در حالت طبیعی، پس از هر بار تقسیم سلول، طول نواحی تلومر، کوتاهتر می شود تا اینکه سرانجام طول این ناحیه به مرزی می رسد که دیگر قادر به انجام نقش محافظتی خود در قبال کروموزومها نمی باشد. نتیجه این حالت در نهایت، توقف تقسیم سلول و بروز سالخوردگی است.

 

آنزیم تلومراز که وظیفه آن ممانعت از کوتاه شدن نواحی تلومر کروموزومهاست در اکثر سلولهای بدن این نقش را تنها تا قبل از تولد انجام می دهد و در واقع اکثر سلولهای بالغ پس از تولد فاقد این آنزیم هستند.

 

این محققین در ابتدا با استفاده از ویروسهای مهندسی شده که حامل ژن تلومراز بودند، این ژن را به ساختار ژنوم سلولهای موشهای بالغ تلقیح کردند و بدین ترتیب موفق شدند تا بیان تلومراز را در سلولهای بالغ، مجدداً فعال کنند. نتایج آن مطالعه که در سال 2012 ارائه شده بود نشان می داد که امکان بیان ژن تلومراز در کل بدن وجود دارد.

 

سپس در ادامه و در طی مطالعه اخیر، آنها با اعمال تغییراتی در پروتکل مولکولی خود موفق شدند تا بصورت اختصاصی سلولهای قلب را با ویروسهای حامل ژن تلومراز آلوده کنند و پس از اینکه از بیان تلومراز در قلب موشها، مطمئن شدند، آزمایشات مربوط به حملات قلبی را بر روی آنها اجرا کردند.

 

همانطور که اشاره شد، نتایج نشان داد که فعال شدن تلومراز در سلولهای قلب در موشهای مدل Myocardial infraction، نرخ زنده ماندن آنها را افزایش می دهد بطوریکه به اثبات رسید که وجود توالی های بلندتر تلومر، سبب فعال شدن مسیرهای مولکولی مختلفی می شود که برآیند آنها محافظت از قلب و افزایش شانس بازسازی آن است.

 

این محققین در صدد هستند تا آزمایشات تکمیلی را در مرحله بعد بر روی خوکها انجام دهند و در صورت موفقیت آمیز بودن نتایج، وارد فاز آزمایشات انسانی شوند.

 

نتایج این مطالعه به وضوح نشان داد که مکانیسم های طبیعی که مسئول محافظت از اطلاعات ژنتیکی سلول هستند در فرآیندهای محافظت و بازسازی سلولهای تخصصی مانند میوکاردها نقش مستقیم دارند و همچنین این امکان وجود دارد که با فعال کردن مجدد این مکانیسم ها به کمک روشهای موجود یا ابداعی، پروتکلهای درمانی کارآمدتری را طراحی کرد.

 

[Yahyaei]

شناسایی پتانسیل جدید برای درمان سرطان

 

Cancer treatment potential discovered in gene repair mechanism

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141230145202.htm

 

به تازگی محققین بر پایه نتایج یک مطالعه، مکانیزم مولکولی را معرفی کرده اند که به نظر می رسد پتانسیل قابل ملاحظه ای برای تضعیف و در نهایت از بین بردن سلولهای سرطانی دارد. این تیم تحقیقاتی که متشکل از تعدادی متخصص ژنتیک و بیوشیمی می باشد، در شرایط آزمایشگاهی موفق شدند که میزان بیان یک پروتئین سرکوب کننده تومور را افزایش دهند تا در نهایت سلولهای سرطانی را وارد پروسه مولکولی کنند که در نهایت منجر به مرگ آنها خواهد شد.

 

در صورتیکه این یافته های آزمایشگاهی در مدلهای حیوانی نیز مورد تایید قرار بگیرند، این یافته می تواند به میزان قابل ملاحظه ای کارایی روشهای پرتودرمانی و شیمی درمانی را در محدود کردن و حذف تومورها افزایش دهد. این پروتئین کلیدی، 53BP1 یا p53 binding protein 1 می باشد که می تواند حساسیت سلولهای سرطانی را نسبت به پروتکلهای درمانی فعلی، افزایش دهد.

 

این محققین معتقدند که با شناسایی این پتانسیل در این پروتئین کلیدی، می توان از آن به دو طریق برای مقابله با سرطان، استفاده کرد؛ به این ترتیب که یا از آن در قالب یک دستورالعمل ژن درمانی استفاده کرد و با القاء بیان مقادیر زیادی از این پروتئین، سلولهای سرطانی را نسبت به روشهای درمانی سرطان، حساستر کرد و یا اینکه نوعی مولکول القاگر را شناسایی یا طراحی کرد که بتواند مقدار این پروتئین را بصورت اختصاصی در سلولهای سرطانی افزایش دهد و بدین ترتیب موجبات مرگ آنها را فراهم کند.

 

نکته کلیدی در عملکرد پروتئین 53BP1 نیز دخالت آن در ترمیم DNA و یا بطور دقیق تر، دخالت آن در ترمیم DNA دو رشته ای است. آسیب دیدگی های DNA معمولاً حاصل تغییرات غیرمعمولی است که بواسطه عوامل مختلف در ساختار شیمیایی DNA حاصل می شود و به نوبه خود حتی می تواند منجر به مرگ سلول گردد.

 

کشنده ترین نوع تغییرات در مولکول DNA، ایجاد شکستگی در مولکوهای DNA دورشته ای در کروموزوم است. این شکستگی ها می تواند ناشی از عوامل مختلف مانند تاثیر اجزاء فعال اکسیژن حاصل از متابولیسم طبیعی بدن و یا ناشی از تشعشع پرتوهای خاص یا عوامل شیمیایی مختلف باشد.

 

سلول معمولاً به منظور ترمیم آسیب دیدگی های ایجاد شده در DNA دو رشته ای، از دو مسیر مولکولی اصلی استفاده می کند. در یکی از این مسیرها که Glue method نامیده می شود، مناطق انتهایی آسیب دیده DNA به یکدیگر متصل می شوند و با توجه به اینکه این شکل از ترمیم، مشخصاً ناقص است، مولکول DNA مورد نظر کارایی انتقال اطلاعات ژنتیکی خود را تا حدی از دست می دهد و بدین ترتیب احتمال مرگ سلول حتی پس از اجرای ترمیم نیز بالاست.

 

اما در روش دوم از اطلاعات ژنتیکی موجود بر روی ساختارهای غیر آسیب دیده DNA برای ترمیم آسیبهای ایجاد شده در ساختار DNA دو رشته ای استفاده می شود.

 

در طی این مطالعه اخیر، محققین موفق شدند که نقش ژن UbcH7 را در تنظیم فرآیند ترمیم DNA دو رشته ای شناسایی کنند؛ نقشی که تاکنون ناشناخته باقی مانده بود. آنها مشخصاً این نکته را به اثبات رساندند که فقدان یا عدم بیان UbcH7 منجر به افزایش قابل ملاحظه مقدار پروتئین 53BP1 در سلول می شود. افزایش سطح 53BP1 نیز به نوبه خود سلولهای سرطانی را در مسیر مولکولی قرار می دهد که در نهایت منجر به مرگ آنها خواهد شد.

 

به این ترتیب که سلولهای سرطانی معمولاً به منظور افزایش شانس بقاء خود و به منظور ترمیم آسیبهای وارده به ساختار ژنومی سلول، مسیر ترمیمی دوم را ترجیح می دهند اما افزایش مقدار 53BP1 این مسیر را تا حد زیادی سرکوب می کند و بدین ترتیب سلولهای سرطانی به منظور ترمیم آسیبهای وارده ناشی از روشهای درمانی مانند پرتودرمانی و شیمی درمانی به اجبار از مسیر ترمیمی اول استفاده می کنند و بدین ترتیب با افزایش احتمال مرگ آنها، کاراریی روشهای درمان ضد سرطان نیز افزایش می یابد.

 

این محققین در گام بعدی قصد دارند تا با اجرای این آزمونها در حیوانات مدل، میزان کارایی و صحت یافته های خود را در سطح بالاتری مورد ارزیابی قرار دهند.

 

در حالت طبیعی، هر یک از سلولها از جمله سلولهای بدن ما حاوی محصول پروتئنی ژن UbcH7 هستند که سطح 53BP1 را تنظیم می کند. این محققین تنها در صدد هستند که میزان بیان پروتئینهای 53BP1 را بصورت اختصاصی در سلوهای سرطانی افزایش دهند تا بدین طریق حساسیت آنها نسبت به روشهای درمانی موجود را افزایش دهند.

 

[Yahyaei]

شناسایی نقش موثر یک پروتئاز در فعالیت سیستم ایمنی

 

Enzyme s alter ego helps activate the immune system

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141229092602.htm

 

نتایج یک مطالعه که به تازگی توسط محققین Johns Hopkins منتشر شده است نشان می دهد که آنزیم SPPL3 یا Signal Peptide Peptidase Like 3 که قبلاً نقش پروتئازی آن در برش پروتئینهای سوبسترای خود شناسایی شده بود، دارای کارکرد مهم دیگری نیز می باشد؛ بطوریکه این آنزیم می تواند حتی بدون برش پروتئینها، لنفوسیتهای T از سیستم ایمنی را فعال کند.

 

با توجه به شباهت ساختاری این آنزیم با پروتئازهای Presenilin که در روند بیماری آلزایمر نقش دارند، این محققین معتقدند که یافته های آنها در مورد SPPL3 علاوه بر اینکه ممکن است منجر به شناخت بیشتری از کارکردهای Presenilin شود، دیدگاه جدیدی را پیرامون کنترل سیستم ایمنی نیز ارائه می دهد.

 

لنفوسیتهای T، بخشی از سلولهای سیستم ایمنی هستند که نقش بسیار مهم و انکارناپذیری در از بین بردن برخی مهاجمان خارجی به بدن و همچنین فعال کردن سایر سلولهای سیستم ایمنی دارند.

 

زمانیکه یک پروتئین خارجی به گیرنده پروتئینی سطح خارجی سلولهای T، متصل می شود، طی فرآیندی یک سیگنال پاسخ را فعال می کند که در نهایت زمانی خاموش می گردد که پروتئینی به نام NFAT به هسته سلول نقل مکان کرده و در آنجا تعدادی از ژنها را فعال کند و در ادامه، سلولهای T را کاملاً برای مقابله با مهاجم خارجی آماده کند. هرچند که برخی از اتفاقاتی که در این فرآیند روی می دهد، تا حدودی شناسایی شده اند ولی موارد ناشناخته زیادی هم در این ارتباط وجود دارد.

 

بر این اساس، این محققین در صدد شناسایی پروتئینهایی بودند که بتوانند فعالیت NFAT را افزایش دهند که متوجه کارکرد جدید SPPL3 شدند؛ بطوریکه مشخص شد که وجود SPPL3 برای فعالیت NFAT، کاملاً ضروری است. در نهایت با انجام بررسی های بیشتر، کاملاً این یافته تایید شد که SPPL3 در متن وقایعی قرار دارد که در نهایت منجر به فعال شدن NFAT می شوند.

 

در داخل سلول، SPPL3 معمولاً در غشاء شبکه رتیکولوم اندوپلاسمیک دیده می شود که در آنجا با تقویت سیگنال برهمکنش دو پروتئین شناخته شده در پروسه پاسخ NFAT یعنی پروتئینهای STIM1 و Orai1 ایفای نقش می کند. نکته جالب در این ارتباط در مورد SPPL3 این است که این پروتئاز در طی این فرآیند از کارکرد آنزیمی خود استفاده نمی کند.

 

همچنین مشخص شد که SPPL3 منجر به آزادسازی کلسیم از شبکه رتیکولوم اندوپلاسمیک نیز می گردد که این کارکرد آن نیز به نوبه خود در سیگنال پاسخ ایمنی ایفای نقش می کند؛ هر چند که مشخص نیست که SPPL3 این نقش خود را مستقیماً انجام می دهد و یا بصورت غیرمستقیم و باواسطه های مولکولی دیگر چنین تاثیری دارد.

 

باتوجه به اینکه SPPL3 در حال حاضر یک پروتئین نسبتاً ناشناخته محسوب می شود که تاکنون هرگز نقشی برای آن در ارتباط با عملکرد سیستم ایمنی، شناسایی نشده بود، نتایج این مطالعه، سئوالات و دیدگاههای متنوعی را در ارتباط با کارکردهای این آنزیم مطرح کرده است.

 

به عنوان نمونه این فرضیات مطرح هستند که آیا می توان از SPPL3 به عنوان یک هدف دارویی برای افزایش فعالیت لنفوسیتهای T در بیماران مبتلا به نقص سیستم ایمنی و یا در جهت عکس برای سرکوب سیستم ایمنی در بیماران مبتلا به امراض مختلف ناشی از عملکرد نادرست سیستم ایمنی استفاده کرد یا خیر؟ و یا اینکه با توجه به اینکه کلسیم یکی از اجزاء کلیدی در بسیاری از شبکه های سیگنال سلولی است، آیا می توان از SPPL3 برای تسهیل پمپاژ کلسیم به داخل سلول و یا رها شدن آن از شبکه رتیکولوم اندوپلاسمیک استفاده کرد و یا خیر؟

 

 

[Yahyaei]

تاثیر ریتم ساعت بیولوژیک بر سلولهای بنیادی پوست

 

Circadian rhythms regulate skin stem cell metabolism and expansion, study finds

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150106154607.htm

 

نتایج یک مطالعه که به تازگی توسط محققین دانشگاه کالیفرنیا منتشر شده است نشان می دهد که ساعت بیولوژیک بدن نقش کلیدی در تنظیم سیکلهای متابولیسم و تقسیم سلولهای بنیادی پوست دارد؛ بطوریکه بر اساس این نتایج دیدگاههای جدیدی پیرامون نقش اختلال در ساعت بیولوژیک در تسریع سالخوردگی و یا بروز سرطانهای پوست، مطرح شده است.

 

این محققین قسمت عمده بررسی های خود را در این مطالعه بر روی لایه اپیدرم متمرکز کرده بودند که خارجی ترین لایه محافظ پوست محسوب می شود و مسئولیت ترمیم و التیام جراحات آن نیز بر عهده سلولهای بنیادی است که اکثراً عمر طولانی دارند.

 

هر چند که در مطالعات قبلی، نقش ساعت بیولوژیک در پروسه هایی مانند خواب، عادتهای غذایی و متابولیسم مرتبط با تغذیه و روزه داری به اثبات رسیده بود ولی این برای نخستین بار است که نتایج یک مطالعه نشان می دهد که ساعت بیولوژیک بدن در تنظیم کارکردهای سلولهای بنیادی نیز نقش دارد.

 

در طی این مطالعه، محققین با تلفیق ابتکاری دو تکنیک Two-photon excitation و Fluorescence imaging microscopy موفق شدند روش اندازه گیری کمی و حساسی را برای بررسی وضعیت متابولیک هر یک از سلولها در میکرومحیط بافتهای زنده معرفی کنند.

 

آنها در طی این بررسی ها متوجه شدند که ساعت بیولوژیک، شکلی از متابولیسم واسط را در سلولهای بنیادی پوست تنظیم می کند که همگی آنرا به نام فسفوریلاسیون اکسیداتیو می شناسیم. در طی انجام این شکل از متابولیسم، رادیکالهایی از اکسیژن ایجاد می گردد که می توانند به DNA و سایر اجزاء سلول، آسیب وارد کنند.

 

لازم به ذکر است که یکی از تئوریهایی که در حال حاضر در ارتباط با منشاء ایجاد سالخوردگی مطرح است، تجمع آسیبهای ناشی از رادیکالهای اکسیژن حاصل از مسیرهای متابولیسمی مختلف بر روی سلولهای بنیادی می باشد.

 

نکته جالب دیگر در نتایج این مطالعه این است که به نظر می رسد، ساعت بیولوژیک در سلولهای بنیادی، زمانبندی تقسیم سلول را به گونه ای تنظیم می کند که در زمانهایی که واکنشهای فسفوریلاسیون اکسیداتیو، بیشترین مقدار واکنشهای متابولیسمی سلول را به خود اختصاص داده اند، از ورود سلول به مرحله ای از سیکل تقسیم سلولی که در آن احتمال آسیب دیدگی DNA بیشتر است، ممانعت گردد.

 

هر چند که این مطالعه بر روی موشها صورت گرفته است ولی با توجه به اینکه بر هم خوردن ساعت بیولوژیک بدن، یکی از معضلات فعلی جوامع انسانی است، می توان چنینی برداشت کرد که یکی از علل تسریع سالخوردگی و بروز برخی از انواع سرطانهای پوست، می تواند همین بی نظمی باشد.

 

بر این اساس، این محققین امیدوارند که بتوانند با انجام بررسی های تکمیلی در آینده، راهکارهای درمانی موثری را برای حل این مشکل ارائه کنند.

 

[Yahyaei]

شناسایی جزئیات بیشتری از اهمیت متابولیسم تریپتوفان در بیماریهای مختلف سیستم عصبی

 

New discoveries in key pathway for neurological diseases

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150107150746.htm

 

نتایج یک مطالعه که به تازگی توسط محققین دانشگاه Georgia منتشر شده است، ابعادی از یک مسیر متابولیک را آشکار ساخته است که می تواند در آینده نزدیک به عنوان یک هدف درمانی برای ساخت داروهای موثرتر برای درمان برخی بیماریهای روانی و نورودژنراتیو مورد استفاده قرار گیرد.

 

این مسیر متابولیک که Tryptophan kynurenine نامیده می شود در روند بروز بیماریهایی مانند افسردگی، اضطراب، آلزایمر، پارکینسون، هانتیگتون، AIDS dementia complex، صرع و Asphyxia نوزادان نقش موثری دارد. به همین دلیل در حال حاضر تیمهای تحقیقاتی مختلفی در سراسر جهان در حال بررسی و مطالعه این مسیر به منظور کسب اطلاعات بیشتر پیرامون آنزیمهای این مسیر و مکانیزمهای کنترل آنها می باشند.

 

در این مسیر، انواع مختلفی از نوروترانسمیرها و همچین تنظیم کننده های آنها ایجاد می گردد و در واقع می توان گفت که این مسیر مسئول متابولیزه کردن نزدیک به 99 درصد تریپتوفان موجود در بدن است. لازم به یادآوری است که تریپتوفان پیش ساز سروتونین می باشد که به نوبه خود نوروترانسمیتر اصلی کنترل خلق و خو و مزاج می باشد.

 

در طی این مطالعه، محققین با بررسی دقیق تر مسیر Tryptophan kynurenine موفق به شناسایی جزئیات بیشتری از ساختار و عملکرد آنزیم AMSDH یا 2-aminomuconate-6-semialdehyde dehydrogenase شدند.

 

آنها به منظور شناخت جزئیات واکنشی که توسط این آنزیم کاتالیز می شود، از تکنیکهای جدید Time lapse crystallography و Single crystal spectroscopy استفاده کردند تا بدین ترتیب سرعت واکنش را تا حدود 10000  بار کندتر کنند. بدین ترتیب آنها موفق شدند تا واسطی به نام Thiohemiacetal را شناسایی کنند که نشاندهنده فعالیت ایزومرازی آنزیم AMSDH می باشد (فعالیتی که تاکنون شناسایی نشده بود).

 

این محققین پس از تخلیص غلظتهای بالایی از این آنزیم، آنرا پس از کریستاله کردن و مجاورت با سوبسترای خود در فواصل زمانی مختلف در نیتروژن مایع (در دمای 77 درجه کلوین) منجمد می کردند تا کلیه فعالیتهای مولکولی آن موقف گردد. سپس با بررسی الگوهای افتراق اشعه X موفق شدند که نقشه چگالی الکترونی و یا به عبارت دقیق تر ساختار سه بعدی این آنزیم را در سطح اتمها مشخص کنند و سپس به کمک تکنیکهای کریستالوگرافی و اسپکتروسکوپی، مراحل حد واسط واکنش کاتالیز شده توسط این آنزیم را مشخص کنند.

 

با توجه به اینکه نیمه عمر این ترکیبات واسط در شرایط محلول، بسیار اندک است، عملاً امکان مشاهده و تعیین میزان جذب نوری آنها در شرایط محلول وجود ندارد اما با توجه به نوآوری که در این مطالعه صورت گرفت، برای نخستین بار امکان مشاهده طیف جذب نوری این ترکیبات واسط در شرایط کریستال فراهم گردید.

 

با توجه به شناسایی این ترکیبات واسط، اکنون این امکان فراهم شده است که بتوان مولکولهای دارویی را به گونه ای طراحی کرد که به لحاظ ساختار شبیه به این ترکیبات واسط باشند و بدین ترتیب شانس باند شدن آنها با آنزیم مورد نظر افزایش می یابد.

 

در گام بعدی، این محققین در صدد هستند تا نحوه برهمکنش آنزیمهای موجود در این مسیر را در کنار هم مورد مطالعه قرار دهند تا بتوانند جزئیات بیشتری از کارکرد فیزیولوژیک این مسیر را در انسان، مشخص کنند.

 

[Yahyaei]

استفاده از اسپری استنشاقی انسولین برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات ادراکی و زوال عقل ناشی از آلزایمر

 

Nasal spray with insulin equivalent shows promise as treatment for adults with mild cognitive impairment, Alzheimer s dementia

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150108141315.htm

 

نتایج یک مطالعه نشان می دهد که استفاده از اسپری استنشاقی حاوی انسولین انسانی می تواند کارکرد حافظه و سایر ظرفیتهای ذهنی را در افراد مسنی که مبتلا به مشکلات ادراکی و همچنین زوال عقل ناشی از آلزایمر هستند، بهبود بخشد.

 

در این مطالعه که بر روی 60 بیمار مسن مبتلا به Amnestic mild cognitive impairment یا MCI و اشکال خفیف تا متوسط زوال عقل ناشی از آلزایمر یا AD صورت گرفته است، نتایج حاکی از این است که تلقیح 40 واحد بین المللی از انسولین Detemir (یکی از انواع انسولین مصنوعی انسان) بصورت استنشاقی و به مدت 21 روز در این بیماران، به میزان قابل ملاحظه ای در کوتاه مدت، توانایی حفظ و پردازش اظلاعات سمعی و بصری را در آنها افزایش می دهد.

 

نکته جالب در نتایج این مطالعه این است که استفاده از این اسپری استنشاقی در این دوزاژ، در افرادی که حامل ژن APOE-e4 هستند، مشخصاً میزان کاراریی حافظه را بیشتر افزایش می دهد. لازم به ذکر است که ژن APOE-e4 ژنی است که بر اساس نتایج مطالعات مختلف، در حال حاضر به عنوان یکی از ژنهای افزایش خطر ابتلاء به آلزایمر شناخته می شود و افراد حامل این ژن معمولاً نسبت به معدود روشهای درمان فعلی در ارتباط با آلزایمر، مقاوم هستند.

 

البته در مطالعات قبلی نیز اثرات امیدوارکننده انسولین استنشاقی در بیماران مبتلا به AD و MCI نشان داده شده بود ولی محققین در این مطالعه با بکارگیری انسولین Detemir برای نخستین بار به سطح مطلوبی از تاثیر انسولین در این زمینه دست پیدا کردند.

 

یکی از مواردی که محققین در این مطالعه به آن توجه ویژه داشتند، احتمال ایجاد و میزان عوارض جانبی ناشی از مصرف دوزاژهای مختلف انسولین Detemir بود که خوشبختانه به نظر می رسد که میزان عوارض جانبی این ترکیب، بسیار اندک است. با اینحال تا قبل از اینکه بتوان از این ترکیب برای درمان آلزایمر و یا سایر بیماریهای نورودژنراتیو استفاده کرد، لازم است که مطالات بیشتر و جامع تری در این زمینه صورت گیرد.

 

آلزایمر یک بیماری مخرب دستگاه عصبی است که حتی دستیابی به یک روش درمانی محدود نیز برای آن می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای بر کیفیت زندگی فرد بیمار، خانواده وی و کل جامعه داشته باشد؛ از اینرو این محققین امیدوارند که بتوانند با ارائه یک روش درمانی کارآمد و ایمن، تا حد زیادی این مشکل را حل نمایند.

 

[Yahyaei]

شناسایی یک پروتئین جدید برای مقابله با دیابت

 

New protein discovery in the fight against diabetes

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150109101007.htm

 

به تازگی محققین دانشگاه Maynooth بر اساس نتایج یک مطالعه مدعی شده اند که پروتئینی را در بدن شناسایی کرده اند که می تواند از ایجاد و پیشرفت دیابت ناشی از چاقی ممانعت کند.

 

در حال حاضر بیماری دیابت یکی از معضلات مهم سلامتی در سراسر جهان است که با سرعت بسیار بالایی در تمام گروههای سنی در حال همه گیر شدن می باشد. چاقی خود به تنهایی یکی از عوامل اصلی ابتلاء به دیابت نوع II می باشد، بطوریکه در یک نمای کلی می توان گفت که چاقی بصورت افزایش چربی ناحیه شکم سبب آزاد سازی ترکیبات پیش التهابی می شود که حساسیت بدن را نسبت به سیگنالهای انسولین کاهش می دهند و بدین ترتیب کارکردهای مختلف انسولین را در بدن مختل می کنند.

 

این وضعیت که در اصطلاح مقاومت به انسولین نامیده می شود، یکی از محرکهای اصلی ایجاد دیابت نوع II می باشد. در این ارتباط محققین پروتئینی را به نام Pellino3 یا بطور دقیق تر E3 ubiquitin ligase Pellino3 را شناسایی کرده اند که می تواند واکنشهای التهاب ناشی از چاقی را بلوک کرده و بدین ترتیب مانع از ایجاد مقاومت به انسولین و در نهایت بیماری دیابت گردد.

 

بر اساس نتایج این مطالعه، به نظر می رسد که بین سطح Pellino3 در بدن و مقاومت بافت چربی ناحیه شکم، ارتباط مستقیمی وجود دارد، به طوریکه مقدار این پروتئین در اشخاص چاق خیلی پایین و در اشخاص لاغر بسیار بالاست.

 

به نظر می رسد که پایین بودن مقدار Pellino3 به نوبه خود در ایجاد پروتئین پیش التهابی IL-1 نقش کلیدی دارد و البته نقش IL-1 نیز در ایجاد واکنشهای التهابی و در نهایت دیابت نیز مساله ای است که از مدتها قبل به اثبات رسیده است.

 

شناسایی این کارکرد و نقش مهم Pellino3 در بدن که حاصل سه سال مطالعه در زمینه شناسایی مکانیسم های تنظیمی برای کنترل دیابت ناشی از چاقی می باشد، دستاورد بسیار مهمی در این زمینه است چرا که ابزار پرپتانسیل جدیدی را برای مقابله با دیابت نوع II در اختیار محققین قرار داده است.

 

از اینرو این محققین در صدد هستند تا در بررسی های تکمیلی بصورت متمرکز بر روی این پروتئین مطالعه کنند تا با درک درست تر از خصوصیات و کارکردهای این پروتئین بتوانند در نهایت روشی را برای کنترل دیابت معرفی کنند.