دزآزما

در شماره جدید مجله Cell Metabolism مقاله ای به قلم 26 نفر از متخصصین علوم زیستی و بالینی در مراکز تحقیقاتی آمریکا، انگلستان و ایتالیا  منتشر شده است. بر اساس تحقیقات ایشان، رژیم غذایی متناوب و همراه با گرسنگی طولانی مدت، اثرات مفیدی بر مخمر، موش آزمایشگاهی و انسان دارد که بطور خلاصه شامل کاهش احتمال ابتلا به اختلالات ذیل است:

1. استرس
2. دیابت
3. پیری
4. بیماریهای قلبی- عروقی
5. سرطان

این نوع رژیمهای غذایی فاقد عوارض سوء بوده و در نهایت موجب افزایش طول عمر و سلامتی میشود.

خواندن اصل مقاله را به شما توصیه میکنیم.

تهیه کنندگان:عسل افشار / رضوانه سادات میرجوادی

مقدمه

تحقیق پیش رو مختصری از ویژگی ها و ساختار و روش ها اندازه گیری وتفسیر بالینی موارد تغییر آنزیم”آلکالین فسفاتاز”است.

آلکالین فسفاتاز دارای 16ایزوآنزیم در 3 گروه مختلف است که شامل موارد زیر هم میشود:کبدی-استخوانی-روده ای – جفتی-شبه جفتی-طحالی…که معمولا در آزمایشگاه های تشخیص طبی این ایزوآنزیم ها از یکدیگر تفکیک نشده وبه کمک تست های تکمیلی تعیین میکنیم مقدار کدام ایزوآنزیم دچار تغییر شده است.

در این تحقیق هم چنین به موارد دیگری از جمله نیمه عمر-حساسیت دمایی-مهارکننده ها وفعال کننده ها وروش های جدا سازی ایزوآنزیم پرداخته ایم.

تحقیق رو برو هرچند کوتاه ودارای عیب وایراد باشد ولی تلا شی در جهت شناخت آنزیم آلکان فسفاتاز وشناساندن آن به سایرین است.باشد که این تلاش موثر واقع گردد.

فیزیولوژی وبیوشیمی

آلکالین فسفاتاز(ALP)از دسته آنزیم های هیدرولاز است و در ساختارخود دارائZnاست.ALP قادر به حذف فسفات انتهای 5پرین از مولکول های تک یا دو رشته ایDNA ویاRNAاست وبه دلیل فعالیت در محیط قلیایی باPh اپتیمم10-9 به آلکالین فسفاتاز یا فسفاتاز قلیایی نامیده می شود.

ALPاز منابع مختلفی (البته جز منابع انسانی)حاصل می شود من جمله:باکتریg مثل E.coli

آلکان فسفاتاز برحسب تفاوت در زنجیره کربوهیدراتی جانبی 16ایزوآنزیم است که در 3گروه هستند:

A)روده ای

B)جفتی

C)غیرجفتی شامل کبدی،ریوی،استخوانی،طحالی وایزوآنزیم سرطانیRegan

این آنزیم ها دارای وزن مولکولی متفاوتی به شکل زیر هستند:

GCAP(شبه جفتی):23 K Da

IAP(روده ای):57 k Da

PALA(جفتی):70 K Da

TNAP(در کبد کلیه،استخوان،کولون ومعده):80 K Da

ایزوآنزیم ALPتوسط ژن های مختلفی معمولا برروی کروموزوم 1و2کد می شوند .فراوان ترین ایزوآنزیم بر روی کروموزوم(1) کد می شود که باعث تولید ایزوآنزیم غیراختصاصی بافتی که با رفتن به بافت های مختلف دچار تغییر شده وبه آنزیم های مختلف در کبد،کلیه واستخوان تغییر حالت می دهد(توسط تغییر زنجیره کربوهیدراتی) برروی کروموزوم شماره 2ژن های مختلفی وجود دارد که باعث کد کردن ایزوآنزیم جفتی ،روده ای وشبه جفتی یا زایا می شود .ایزوآنزیم شبه جفتی از لحاظ فیزیکی آنتی ژنی شباهت هایی بهALP جفتی دارد.

آیزو انزیم جفتی سرطانی Reganهم حاصل سرکوب ALPجفتی است.

ایزوآنزیم هایALPنیمه عمر متفاوتی دارند: جفتی     7روز

کبدی     3روز

استخوانی 1روز

روده ای   30ثانیه تا چند

دقیقه

محدوده مرجع وتغییرات پیش آنالیزی

مقدار ALP وابستگی شدیدی به سن وجنس دارد ومقادیر نرمال آن به صورت زیر است(هرچند در مردان کمی بیشتر از زنان است)

بزرگسالان:30-120u/L

کهنسالان:کمی بیشتر از بزرگسالان

کودکان/نوجوانان

کمتر از 2 سال 85-235U/L

2-8 سال 65-210U/L

9-15سال 60-300U/L

16-21سال 30-200U/L

الکالین فسفاتاز درافراد باگروه خونیOیاBبه علت تفاوت در میزان ALPروده ای بیشتر از افراد دارای گروه خونی Aیا ABاست.ALPجفتی در زنان باردار باگروه خونی AیاBبه طور چشم گیری کم است.

میزان ALPدر دهه اول زندگی 4-3 برابر بیشتر از بالغین است وآن هم به علت استخوان سازی و فعالیت ALPاستخوانی است وهمچنین در پسران بیشتر از دختران است.

میزان ALPاز سن 50-20 سالگی در زنان ومردان مشابه است ولی بعد از یائسگی افزایش تدریجی ایزوآنزیم استخوانی را داریم.

بارداری موجب افزایش 3-2 برابری ALPمی شود که عمدتاً بخاطر ایزوآنزیم جفتی بوده ولی گاهی ALPاستخوانی هم تاثیر دارد.

شاخص های دیگری هستند که روی ALPتاثیر گذارند عبارت انداز:

شاخص جرم بدن (BMI) بالا—->باعث افزایش 10% ALP

ترکیبات ضدبارداری خوراکی—->کاهش 20% ALP

مشتقات فیبریک اسید—->کاهش 25% total ALP

40% ALP کبدی

سیگار کشیدن—->افزایش10% total ALP

عوامل ضد صرع—->افزایش ایزوآنزیم کبدی وگاهی هم استخوانی

تزریق خون   و   احیای قلبی ریوی—->کاهشALP

نقش انزیم در واکنش های بیو شیمیایی

واکنش فسفریل ترانسفر نقش اصلی در پردازش عظیمی از واکنش های بیوشیمیایی بازی میکند که شامل متابولیسم های اصلی و انتقال انرژی و بیان ژن و علامت دهی سلول است .

الکالین فسفاتاز در سلول عمدتا به غشای سلول متصل است جایی که به نظر میرسد برای برداشت فسفات دخیل باشد و بدین طریق حرکت مواد از عرض غشا سلول را تسهیل می کنند .

ALP در سلول ها به غشا متصل است و دو نقش کاربردی دارد:

*برداشت عامل فسفات از استرهای آلی حاوی فسفات.

*تسهیل حرکت مواد از غشای سلولی.

ALP همان طور که گفته شد در بافت های مختلفی حضور دارد مثلا هپاتوسیت ها ALPکبدی تولید میکنند که به صورت متصل به سطح کانالیکولار هستند.

استئوبلاست هاALPاستخوانی تولید کرده که در برداشت پیروفسفات (مهارکننده معدنی استخوان)دخیل است.

سلول های اپی تلیال روده ،ALPروده ای تولید کرده که به دنبال بلع غذای چرب به درون دئودنوم آزاد می شود.

به نظر میرسد که مکانیسم های مختلفی برای ازاد سازی الکالین فسفاتاز از سلول وجود دارد که منجر به تغییر اشکال مختلف الکالین فسفاتاز در پلاسما می گردد و با اسیب کبد سنتز الکالین فسفاتاز افزایش می یابد .اما اسیدهای صفراوی قطعاتی از غشای سلول های کانالیکولار حاوی انزیم متصل شده را حل می کنند اگرچه در سرم طبیعی فقط یک فرم منفرد از الکالین فسفاتاز با منشا کبدی یا استخوانی به طور ویژ مشاهده میشود اما در بیماری کبدی –صفراوی هر دو محصول طبیعی و فرم اتصال به غشا را که به لیپوپروتیین متصل است می توان دید .ایزوانزیم روده ای الکالین فسفاتاز به میزان زیادی وارد دئودنوم میشود و میزان زیادی از ان بعد از صرف وعده غذایی به درون مایع لنفاوی تخلیه کننده دستگاه گوارش وارد میشود.

اصول وشرایط آزمایش

تعداد زیادی از مواد فیزیولوژیک وغیرفیزیولوژیک می تواند سوبسترا این آنزیم باشد وهنوز سوبسترای خاص آن مشاهده نشده است،ولی تصور براین است که سوبسترای طبیعی این آنزیم ترکیبی به نام فسفاتیدیل اتانول آمین باشد زیرا در کودکانی که به طور مادرزادی فاقد ALPهستند،مقدار زیادی از این ماده در خونشان دیده می شود.

همان طور که گفتیم چونALPدارای سوبسترای اختصاصی نیست،برای اندازه گیری آن روش های مختلفی ابداع شده که اختلاف آن روش ها در غلظت ونوع سوبسترا،بافرPHواکنش است.

معمولاً در آزمایشگاه می توانیم از دو ماده به عنوان سوبسترا استفاده کنیم.

یکی استفاده از P نیتروفیل فسفات است که رایج تر است و واکنش آن به صورت زیر انجام میگیرد:

اب+پارافنیل نیترو فسفات]میدهد[PO₄H₃+پارانیترو فنیل فسفات

روش دیگر استفاده از سوبسترای B گلیسروفسفات است که روش رایجی نیست که در این روش با افزودن TCA به محلول واکنش متوقف می شود وبعد از اتمام واکنش پروتئین رسوب کرده را جدا کرده وبیرون ریخته وسپس فسفات معدنی را برداشته و اندازه میگیریم.

ویژگی وشرایط نمونه گیری

نمونه مورد نظر ما خون وریدی است که پس از تهیه نمونه وجداسازی سرم نمونه باید در یخچال نگهداری شود،زیرا گرما باعث افزایش کاذب ALPمی شود.

پس از تهیه خون نباید آن را در لوله های دارای EDTA،سیترات یا اگزالات ریخت زیرا باعث کاهش کاذب ALPمی شود.

با نگهداری نمونه ها در 4درجه سانتی گراد،ALP یک هفته ودر-20 سانتی گراد هم تا یک ماه پایدار می ماند وتست قابل انجام است.

قبل از نمونه گیری بیمار باید ناشتا باشد وتا 10ساعت قبل هم الکل مصرف نکرده باشد.

عوامل تداخل کننده:

-خوردن غذا به تازگی

-مصرف داروهایی که باعث افزایش سطحALPمی شوند:آلوپورنیول،آنتی بیوتیک ها،آزاتیوپرین،کلشی سین ،فلوریدها ،ایندومتاسین ،ایزونیازید ،متوتروکسات ،متیل دوپا ،اسید نیکوتینیک ،تتراسیکلین

مصرف این داروها باعث کاهش سطح ALPمی شود:

سیانیدها ،فلوریدها ،نیتروفوران تویین ،اگزالات ها ،نمک های روی،..

فعال کننده ومهارکننده ها

فعال کننده های آنزیم عبارتند ازMn،Co ،Mg

ومهارکننده ها هم عبارتند از:

فنیل آلانین—->مهارکننده وکاهش دهنده فعالیت ایزوآنزیم روده ای وجفتی

لوامینرول—->مهارکننده وکاهش دهنده فعالیت ایزوآنزیم استخوانی وکبدی

اوره —–> 1)مهار 90% استخوانی

2)مهار 60% کبدی و روده ای

3)ایزوآنزیم جفتی هم مقاوم است

روش های تفکیک وجداسازی

سنجش ایزوآنزیم های ALPدر موارد زیر ضرورت دارد:

1)هنگامی که منشا افزایش ALPسرم مشخص نیست وباید آن را مشخص کرد.

2)سوال اصلی این باشد که درگیری کبدی وجود دارد یا استخوانی.

3)در بیماری های متابولیک استخوانی،به منظور اطمینان از هرگونه تغییر در فعالیت استئوبلاستیک برای پایش فعالیت بیماری وتاثیر درمان های مناسب.

برای تمایز ایزوآنزیم ها وسایر انواع ALPاز معیارهای زیر استفاده می شود:

1)تحرک الکتروفورزی

2)پایداری در برابر دناتوراسیون به وسیله حرارت یا موادشیمیائی

3)واکنش به حضور مهارکننده خاص

4)میل ترکیبی بالکتین های خاص

5)ویژگی های ایمنوشیمیایی

یکی از روش های اندازه گیری استفاده از کروماتوگرافی مایع با استفاده از ستون های تعویض انیونی است که 6 ایزوفرم زیر را جدا می کند:

استخوانی-روده ای (B/I)                     کبدی L1

استخوانی B1                                 کبدی L2

استخوانی B2                                 کبدی L3

روش دیگر هم حرارت دادن وجداسازی براساس حساسیت دمائی است که روش نسبتاً قدیمی ای است ولی امروزه هم گاهی مورد استفاده قرار میگیرد.

در حرارت 56 Cبه مدت 15 دقیقه پایداری ایزوآنزیم ها به صورت زیر خواهد بود:

ALPجفتی—->پایدارترین

ALPکبدی—->پایداری متوسط

ALPاستخوانی—->ناپایدارترین

روش دیگر اندازه گیری الکتروفورز است.پس از الکتروفورز مناطق مربوط به ALPرا می توان با نگهداری ژل در محلولی از سوبسترای بافرشده رویت کرد.یک نمونه از این سوبستراها نفتیل فسفات است که یک سیستم کروموژنیک به آن اضافه شده است که معمولاً با یک نمک دیازونیوم نمایان می شود.

ایزوآنزیم های ALPاز نظر سرعت حرکت به سمت آند به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:

کبدی > استخوانی > روده ای

ایزوآنزیم کبدی واستخوانی هم تا حدی هم پوشانی دارند.

ایزوآنزیم جفتی به صورت نواری مجزا روی بخش گسترده استخوانی را می پوشاند.

در بیماران مبتلا به بیماری های کبدی نوعی ازALPبا وزن مولکولی بالا وبار منفی وجود دارد که در ژل نشاسته به آهستگی حرکت کرده وحتی ممکن است وارد ژل آکریا آمید نشود.

با این وجود نسبت به ایزو آنزیم های کبدی بیشتر به سمت آند در محیط غیرمتخلخل (مثل استات سلولز)می رود.

الکالین فسفاتاز گاهی در سرم با ایمنوگلوبین ها یا ماکرو ALPتشکیل کمیلکس می دهد وباعث به وجود آوردن نوارهایی می شود که در منطقه گاماگلوبین به طور غیرعادی مهاجرت می کند.

جداسازی ایزوآنزیم های کبدی واستخوانی از هم به علت تشابه ساختاری دشوار است.برای بهبود تفکیک الکتروفورزی آنها سرم را به مدت 15minدر دمای در دمای37سانتی گراد با نور آمیئیداز فرآوری می کنند تا بخش مربوط به ریشه های اسیدسیالیک انتهایی حذف شوند.

از آنجای که حمله به ریشه اسیدسیالیک ALPاستخوانی آسانتر از حمله به نوع کبدی است،تحریک الکتروفورزی نوع استخوانی بیشتر از کبدی کاهش می یابد .بهبود تفکیک تعیین کمی را توسط اسکن دانسیتومتری را فراهم می سازد.

نگهداری نمونه سرمی بانور آمینیداز به مدت یک شب تا صبح باعث کاهش فعالیت تمام ایزوآنزیم ها جز نوع روده ای می شود وعلت این مقاومت ،عدم وجود ریشه های اسیدسیالیک انتهایی است.

حالت های پاتولوژیک تغییر ALP

باتوجه به اینکه آنزیم آلکالین فسفاتاز دارای ایزوآنزیم های متفاوتی است هر بیماری یک ایزوآنزیم خاص را بیشتر از بقیه افزایش می دهد مثلاًبیماری های زیر همه مربوط به افزایش ایزوآنزیم خاصی است که عبارتنداز:

ALPبالا کبدی در نتیجه ی:

انسدادصفراوی در نتیجه ی حضور سنگ های صفراوی (متشکل از بیلی روبین وکلسترول)وغالباًدر مجرای صفراوی—->مقدار ALPدر این حالت معمولاً بیش از 300U/Lمی شود.

بیماری های ارتشامی گرانولومی کبد(مثل سارکوئیدوز ،سل ،آمیوئیدوز ،آبسه)

مقدار ALPدر این حالت به بیش از 1000U/Lمی رسد.

حالت های التهاب سیستم صفراوی از قبیل کلانژیت

عفونت های گرم منفی—->افزایشALPبه میزان200-300 U/L

کارسینومای متاستازی

بیماری های کبدی علائمی دارند شامل:خستگی ،از دست دادن اشتها ،استفراغ وتهوع ،یرقان ،ادرارتیِره ،خارش ،مدفوع روشن و…

ALP بالا استخوانی در نتیجه ی:

افزایش فعالیت استئوبلاست ها در بیماری های پاژه

استئوسارکوما

کارسینومامتاستازی

علائم اختلالات استخوانی :درد استخوان یا مفصل ،افزایش شکستگی ،تغییر حالت استخوان ،غریزمال بودن Caوفسفات اندازه گیری شده.

ALPبالا روده ای در نتیجه ی:

بیماران سکته روده ای

بیماران دارای التهاب وزخم

ALPبالا جفتی در نتیجه ی:

در بیماران بدخیمی(تخمدان ،سرویکس ،ریه ،پستان ،کولون ،پانکراس)

کمبودALPدرحالت های زیر ممکن است رخ دهد:

هیپوفسفاتازی(ناهنجاری ارثی متابولیسم استخوان به علت جهش بدمعنی ALPغیراختصاصی)

کمبود روی

خوردن Vit Dاضافی

سندرم شیرقلیا

اسکوروی

تست های تکمیلی

ALT، AST—->افزایش این دو آنزیم همراه با افزایش ALPمربوط به بیماری های کبدی مثل هپاتوسلولار است.

5پرین نوکلئوتیداز،GGT (گاماگلوتاسیل ترانس پپتیداز)—->افزایش این دو آنزیمهمراه باافزایش ALPنشان دهنده بیماری درخت صفراوی است.

ACP(اسیدفسفاتاز)افزایشACP،ALP باهم نشان دهنده بیماری استخوانی است.

CPK (کراتین فسفوکیناز)ولاکتات دهیدروژناز—->افزایش آنها همراه باALPنشان دهنده بیماری کبدی است.

لوسین آمینوپیتیداز—->افزایش آن درکنارALPنشان دهنده بیماری های کبدی صفراوی هم چنین از بیمی روبین ،panel ،liver ،Bone markersهم می توان به عنوان تست های تکمیلی بهره برد.

منابع

بیوشیمی بالینی هنری دیویدسون 2011ومولف:ریچاد ملک فرسون و…،مترجمان:دکتر سالار بختیاری،دکتر جواد محمدنژاد اروق،دکترسعید نژاوند،ناشر:انتشارات اندیشه رفیع،نوبت چاپ:اول ،1392

کتاب جامع تست های تشخیصی وآزمایشگاهی پاگانا،کاتلین د.پاگانا/تمتوتی جی پاگانا،مهتاب جعفرآبادی آشتیانی/نرگس ملاح/فرحناز صاغبی،ناشر :انتشارات نشر سالمی ،نوبت اول،1383

راهنمای عملی بیوشیمی بالینی،دکتر امیر سیدعلی مهبد/دکتر عبدالرحیم یکرنگیان ،موسسه انتشاراتی کتاب میر،نوبت اول، 1384

اصول بیوشیمی بالینی تیتز،کارل آبورتیس و…،هوشنگ امیر رسولی،انتشارات ارجمند،نوبت اول،1389

دنیا اشجاری، لیلا گل محمدی

معرفی مولکول به صورت کلی

هورمون کلسی تونین (CTH) ، یک مولکول پروتئینی است که با اثر مخالف هورمون پاراتیروئید ، موجب کاهش کلسیم پلاسما می شود . نقش فیزیولوژیکی این هورمون، در هومئوستاز کلسیم یا تنظیم غلظت پلاسمایی کلسیم و فسفر _ در مقایسه با اثر هورمون پاراتیروئید- محدود و بسیار اندک می باشد. زیرا در صورت حذف کامل این هورمون (در تیروئید کتومی) یا افزایش ترشح آن در انسان ، هیچگونه اختلالی در متابولیسم کلسیم و فسفر رخ نمی دهد. اما باید دانست که از کلسی تونین به عنوان یک شاخص توموری در برخی کارسینومای مدولاری تیروئید (MTC) استفاذه می شود. همچنین استفاده داردیی از کلسی تونین (در درمان کمکی هیپرکلسمی، بیماری پاژه و تا حدودی در استئوپوروز) دارای اهمیت خاصی است. لین هورمون در انسان و پستانداران از سلول های پارافولیکولی (C) غده تیروئید ترشح می شود که مانند عقده های سمپاتیکی و بخش مرکزی فوق کلیه، از تیغه عصبی (قفسه سینه) منشا می گیرند. این سلول ها طی دوره جنینی به جسم اولتیموبرانشیال – یک زوج غده که از پنجمین قوس برانشیال بوجود می آید – مهاجرت می نماید که در مهره داران غیر پستاندار به صورت یک غده مجزا (از تیروئید) وجود دارد اما در پستانداران (عالی) ، این سلول ها در داخل غده تیروئید قرار دارد و فقط حدود 1/0 درصد از بافت تیروئیدی را تشکیل می دهد. در واقع این سلول های پارافولیکولی به عنوان محل تولید و ترشح کلسی تونین، از سلول های فولیکولی که محل تولید و ترشح هورمون های T3 وT4 تیروئید هستند؛ به وسیله اندازه بزرگشان، سیتوپلاسم روشن و کمرنگ همراه با دانه های ترشحی کوچک مشخص می شوند.

ساختمان شیمیایی و تولید کلسی تونین

ساختمان شیمیایی هورمون : کلسی تونین به طور طبیعی از یک زنجیره پلی پپتیدی (با وزن مولوکولی 3500 دالتون) تشکیل شده که دارای 32 اسیدآمینه، همراه با یک پیوند دی سولفیدی است (شکل 17-2 را ببنید). کلسی تونین حیوانی (بویژه ماهی ها)، شباهت زیادی به کلسی تونین نوع انسانی دارد و کاملا هم فعال می باشد. به نظر می رسد که بخش فعال هورمون، در قسمت مرکزی مولکول نهفته است. به عنوان مثال ، اثر کلسی تونین بدست آمده از ماهی آزاد، بر کاهش کهش کلسیم پلاسما حدود 10 تا 100 برابر قوی تر از کلسی تونین موجود در پستانداران می باشد.

تولید هورمون : کلسی تونین ، از یک مولکول بزرگ پره پروهورمون ساخته می شود که این مولکول پیش ساز، حدود 4برابر کلسی تونین است. بررسی های انجام شده در برخی حیوانات (مثل موش صحرایی) نشان داده است که حداقل دو پلی پپتید همراه با کلسی تونین تولید شده و همراه با آن نیز ترشح می شود اما اثرات فیزیولوژیکی آنها به طور کامل مشخص نیست. مولکول فعال کلسی تونین پس از تولید شدم از پیش سازهایش، در داخل گرانول های ترشحی، همراه با کوپپتید های پایانه-C و انتهای آمینی(N) آن بسته بندی و ذخیره می شود که نقش پپتید های همراه هنوز مشخص نشده است. جالب است بدانیم که ژن سازنده کلسی تونین، در دو دستگاه مهم بدن ، یعنی دستگاه عصبی و اندوکرین وجود دارد. به طوری در بعضی از سلول ها فقط پره پروهورمون کلسی تونین، از نسخه اولیه mRNA

تولید می شود. ولی در سلول های دیگر (مثل غده تیروئید و بافت های عصبی)، یک پپتید متفاوت با کلسی تونین؛ به نام پپتید وابسته به ژن کلسی تونین (CGRP)، اولیه از mRNA اولیه ساخته و ترشح می شود. البته دو ژن سازننده کلسی تونین (آلفا و بتا) وجود دارد که هر دو روی کروموزوم11 (در منطقه مربوط به ژن های بتاگلوبولین و PTH) قرار گرفته است ، در نتیجه دو مولکول متفاوت mRNA از ژن آلفای کلسی تونین نسخه برداری می شود که یکی به پیش ساز کلسی تونین و دیگری هم به محصول فرعی آن یا پپتید وابسته به ژن کلسی تونین – آلفا (-CGRP α)، ترجمه و تبدیل می گردد. بنابراین در هر جایی که mRNA مربوط به کلسی تونین بتواند بیان شود (مثل کارسینومای مدولای تیروئید)؛ این پپتید وابسته به ژن کلسی تونین (CGRP) نیز تولید می شود. همچنین ژن بتا یا ژن دوم پپتید وابسته به کلسی تونین (CGRP-2) که در دستگاه عصبی مرکزی، عروق و برخی بافت های دیگر حضور دارد قادر به تولید کلسی تونین نبوده و فقط می تواند موجب تولید مولکول β-CGRP گردد. اگرچه اعمال انواع CGRPهنوز به طور کامل مشخص نشده است اما ثابت شده که دارای اثرات قلبی – عروقی می باشد، از جمله: افزابش خروج مایع از عروق ، گشادی رگ و کاهش فشار خون که غالباً به صورت موضعی (همراه با ماده P)، از انتهای هعصاب حسی موجود در مجاورت عروق آزاد می شود. علاوه بر آن ممکن است در دستگاه عصبی مرکزی ، موثر باشد. در ضمن به نظر می رسد که DGRP، با مکانیسم نامشخصی در ریه ها، موجب گشادی عروق ریوی (سرخرگ ها و ورید ها) می شود. جالب است بدانیم که آمیلین یک پلی پپتید 37 آمینه ای است که توسط ژن وابسته به کلسی تونین در سلول های بتای جزایر لانگر هانس تولید، بسته بندی و ذخیره می شود و همراه با انسولین به روش اگزوسیتوز به داخل گردش خون ترشح می شود و به عنوان یک آنتاگونیست غیر رغابتی انسولین ، موجب افزابش گلوکز پلاسما می شود.همچنین آمیلین ، از طریق واکنش با گیرنده کلسی تونین در استخوان و احتمالاً با مکانیسم دیگری، استخوان سازی را تحریک نموده و تخریب و جذب استخوانی را کاهش می دهد

ترشح ومتابولیسم کلسی تونین ونقش بیوشیمیایی درسلول ها

ترشح هورمون و عوامل موثر بر آن : به طور طبیعی غلظت کلسی تونین پلاسما حدود 20 پیکوگرم بر میلی متر (mmol/L10×2) می باشد و غلظت آن در مردان بیشتر از زنان است و در نوجوانان نیز زیادتر ترشح می شود و با افزایش سن مقدار تولید و ترشح کلسی تونین کاهش می یابد. باید توجه داشت که محرک اصلی تولید و ترشح هورمون کلسی تونین، افزایش غلظت پلاسمایی کلسیم است و تا زمانی که غلظت تام کلسیم به بالاتر از میزان طبیعی آن (حدود5/9 میلی گرم بر دسی لیتر) نرسد ، ترشح نمی شود و همراه با افزایش غلظت کلسیم پلاسما ، ترشح کلسی تونین نیز به نسبت مستقیم با آن افزایش می یابد.

به عنوان مثال در صورتی که غلظت طبیعی کلسیم پلاسما حدو mg/dL1 بالا رود، ترشح کلسی تونین هم به حدود 2تا 10 برابر افزایش می یابد. در بیمارانی که دارای تومور های ترشح کننده کلسی تونین هستند، تزریق کلسیم (اضفی)، ترشح این هورمون را به مقدار بسیار زیادتری افزایش می دهد وبرعکس، کاهش سریع در کلسیم یونیزه پلاسما ، ترشح کلسی تونین را به مقدار بیشتری کاهش می دهد. این اثر کلسیم بر ترشح کلسی تونین (مانند هورمون پاراتیروئید)، از طریق پاسخ حسگر ها یا گیرنده های حساس به یون کلسیم متصل به پروتئین جی موجود در غشای سلول های پارافولیکولی تیروئید و در نتیجه ، به وسیله افزایش cAMPداخل سلولی ایجاد می شود. البته علاوه بر کلسیم، عوامل دیگری نیز بر ترشح کلسی تونین تأثیر داند که عبارتند از:(1) غذا خوردن؛ ترشح کلسی تونین را قبل از آن که غلظت پلاسمایی کلسیم بالا رفته باشد، افزایش می دهد. این نوع ترشح کلسی تونین که وابسته به ورود غذاست؛ تحت تاثیر هورمون های گوارشی (سکرتین، کوله سیستو کینین ، گلوکاگون و گاسترین) قرار دارد. گاسترین مهمترین و قوی ترین محرک ترشح کلسی تونین می باشد و حتی می توان از آن به عنوان یک تست تشخیص مفید در موارد افزایش ترشح کلسی تونین( ناشی از انواع بدخیمی ها) استفاده نمود. بنابراین در بیماریهایی از قبیل آنمی پرنیسیوز (ناشی از کمبود ویتامین 12B) و سندروم زولینگرالیسون (ترشح نابجا و زیاد معده) که در آنها غلظت گاسترین پلاسمایی بالاست (گاسترینوما)، ترشح کلسی تونین ، در نتیجه غلظت پلاسمایی آن افزایش می یابد، (2) علاوه بر آن، هورمون های جنسی(به ویژه استروژن ها) ، پروستاگلاندین ها ، دوپامین و محرک های بتا آدرنرژیک نیز ترشح کلسی تونین را افزایش می دهند.

متابولیسم هورمون: کلسی تونین عمدتاً در کبد متابولیزه می شود و هورمون موجود در گردش خون به صورت تجزیه شده و غیر همسان (هتروژن) می باشد که نهایتاً به وسیله کلیه ها صاف شده و به وسیله ادرار دفع می شود. کلسی تونین ، دارای نیمه عمر کوتاه (حدود 10 دقیقه) می باشد.

مکانیسم عمل کلسی تونین

گیرنده های هورمون کلسی تونین ، در غشای سلول های هدف و مخصوصآً در استئوکلاست های استخوان وجود داند که پس از پیوند هورمون متصل به پروتئین جی تحریکی چسبیده به آنزیم آدنیلیل سیکلاز(G as) و در نتیجه با فعال شدن این آنزیم، غلظت AMP حلقوی در داخل سلول های هدف افزایش می یابد که منجر به بروز پاسخ مربوط به آن می شود. این گیرنده از نوع مارپیچی بوده و ز نظر ساختمانی شبیه گیرنده PTH RI می باشد. گیرنده های کلسی تونین علاوه بر استخوان( عمدتاً استئوکلاست ها و تا حدودی استئوبلاست ها)؛ در کلیه ها ، دستگاه گوارش، دستگاه ایمنی و حتی در دستگاه عصبی(مغز) هم وجود دارند که در بافت های اخیر ممکن است گیرنده کلسی تونین ، با گیرنده هورمون های پپتیدی مشابه آن، از جمله CGRP و آمیلین تداخل اثر داشته باشد و به دلیل میل ترکیبی بالای این هومرمون ها برای اتصال به گیرنده کلسی تونین می توانند این گیرنده را فعال نمایند.

اثرات کلسی تونین

کلسی تونین دو نوع اثر مشخص در بدن دارد که شامل اعمال فیزیولوژکی کلسی تونین در بافت های مختلف و اثرات فارماکولوژیکی و درمانی آن می باشد.

اثرات فیزیولوژکی کلسی تونین

اگرچه نوع اثرات و مکانیسم عمل کلسی تونین هنوز هم کامل نشده است و میزان اهمیت این هورمون در تنظیم کلسیم پلاسما نیز مشخص نیست ، اما آنچه که معلوم شده است، تاثیر کلسی تونین بر غلظت پلاسمایی کلسیم و فسفات می باشد. این اثر کلسی تونین، عمدتاً از طریق مهار جذب استخوانی کلسیم (و فسفات) پلاسما می شود (شکل ذیل). علاوه بر استخوان ، کلسی تونین بر کلیه ها، مغز و برخی بافت های دیگر نیز دارای اثرات فیزیولوژیک مشخص میباشد.

اثر کلسی تونین بر استخوان

در صورت ترشح فیزیولوژیک کلسی تونین یا تجویز درمانی آن؛ به دلیل سرکوب فعالیت استئوکلاست ها و در نتیجه مهار جذب استخوان ها ، غلظت پلاسمایی کلسیم به سرعت کاهش می یابد. البته شدت کاهش غلظت کلسیم کاملاً بستگی به مقدار پایه سوخت و ساز (ترن آور)استخوان ها دارد و در نتیجه این هورمون ، در بالغین سالم دارای حداقل اثر می باشد. اگرچه کلسی تونین در بیماری های همراه با افزایش فعالیت جذبی استئوکلاست های استخوان (مانند بیماری پاژه و استئوپوروز) موجب بروز هیپو کلسمی مشخص می شود، اما در همین بیماران نیز نهایتاً استخوان از اثر کلسی تونین – احتمالاً به دلیل پدیده تنظیم کاهشی در گیرنده های کلسی تونین – فرار می کند، در نتیجه این بیماران در دراز مدت ، کاهش چشمگیری در کلسیم پلاسما ندارند. همچنین اثر کلسی تونین بر فسفات استخوان ، مانند تاثیرش بر کلسیم استخوان هاست. باید توجه داشت که کلسی تونین حاشیه دندانه دار استئوکلاست ها نیز کاهش میابد و نهایتاً استخوان ها متراکم تر شده و حفره های جذبی کمتری خواهند داشت. البته کلسی تونین در بررسی تجربی و روش های آزمایشگاهی هم می تواند فعالیت استئوکلاست ها را مهار نماید. همچنین معتقدند که این هورمون علاوه بر مهار فعالیت استئوکلاست ها می تواند موجب تحریک(مستقیم) استئوپلاست ها و تحریک استخوان سازی گردد. به نظر می رسد که کلسی تونین همراه با پپتید وابسته به پاراتیروئید در رشد و نمو اسکلتی بدن اثر دارد. از آنجایی که غلظت پلاسمایی کلسی تونین در زنان کمتر از مردان است و با بالا رفتن سن نیز غلظت آن کاهش می یابد ، پیشنهاد می کنند که در پیشرفت استئوپوروز پس از یائستگی ، کلسی تونین دارای نقش موثری است.

اثر کلسی تونین بر کلیه ها

کلسی تونین می تواند از طریق گیرنده های موجود در غشای سلول های لوله ای کلیه ها ، دفع ادراری کلسیم و فسفات را افزایش دهد که در مقایسه با تأثیر کلسی تونین بر استخوان ها ، در روند تنظیم غلظت پلاسمایی کلسیم اهمیت کمتری دارد. به طور کلی اثر کلسی تونین بر استخوان و کلیه ، برای تنظیم کلسیم پلاسما مخالف اثر PTH بوده و به عنوان آنتاگونیست فیزیولوژیکی آن عمل می نماید. اما باید دانست که تاثیر کلسی تونین بر غلظت پلاسمایی فسفات ، همسو با هورمون پاراتیروئید بوده و مانند PTHنهایتاً غلظت فسفات پلاسما را پایین می آورد. این اثر کلسی تونین از طریق مهار جذب استخوان، تحریک پیشبرد ورود فسفات به داخل استخوان و اندکی نیز با افزایش دفع ادراری فسفات ایجاد می شود. باید توجه داشت که اثر هیپوفسفاتمی ناشی از کلسی تونین ، مستقل از اثر آن بر کلسیم پلاسما یا هیپو کلسمی بوجود آمده ، می باشد. همچنین کلسی تونین همراه با فسفات ، دفع ادراری سدیم را تا حدودی افزایش می دهد که ظاهراً سدیم تحت تاثیر هورمون های موثر دیگر مجدداً جذب می شود و در نتیجه (مانند هورمون پاراترین) تاثیر زیادی بر سدیم پلاسما ندارد .

اثر هورمون بر سایر بافت ها

اگرچه ترشح کلسی تونین پس از صرف غذا افزایش می یابد اما نقش آن در جلوگیری از افزایش غلظت پلاسمایی کلسیم هنوز مشخص نشده است. همچنین کلسی تونین ممکن است در بارداری و شیردهی ، مادر را نسبت به جذب استخوانی و افزایش بیش از حد کلسیم پلاسما (ناشی از افزایش غلظت 1 و 25-دی هیدروکسیD و هورمون پاراتیروئید) محافظت نماید. علاوه بر آن کلسی تونین می تواند به عنوان یک میانجی عصبی ، به روش پاراکرینی بر تاثیر مستقیم بر مغز (هیپوتالاموس ، هیپوفیز و برخی نواحی دیگر) موجب بروز اثرات ضد اشتها و ضد دردی گردد که ظاهراً مستقل از دستگاه ضد دردی اپیوئیدی در بدن عمل می کند.

اثرات فارماکولوژیکی و درمانی کلسی تونین

مقادیر فارماکولوژیک کلسی تونین در کلیه ها ف موجب افزایش دفع فسفر و کلسیم می شود. همچنین از کلسی تونین به عنوان یک داروی موثر برای مهار جذب استخوانی در بیماری پاژه و در درمان (کمکی) استئوپوروز استفاده می شود. این هورمون می تواند در مراحل اولیه کنترل و درمان هیپرکلسمی شدید – ناشی از مسمومیت با ویتامینD ، افزایش PTHیا علل دیگر مفید باشد و دفع ادراری هیدروکسی پرولین را نیز کاهش می دهد که نشان دهنده مهار تخریب استخوان و کاهش تجزیه کلاژن می باشد. جالب است بدانیم که در رابطه با هورمون کلسی تونین ، اختلال یا بیماری خاص که مربوط به تغییر تولید و ترشح آن باشد؛ اعم از فقدان کامل کلسی تونین در حذف غده تیروئید (تیروئید کتومی) یا افزایش شدید این هورمون در کارسینومای مدولاری تیروئید تاکنون گزارش نشده است .

ارزش تشخیصی و بیماریهای مربوطه:

برای تشخیص سراطان مدولاری تیروئید از کلسی تونین استفاده می شود . ممکن است سطح کلسی تونین بعد از عمل جراحی بالا رود .

موارد استفاده از کلسی تونین : برای تشخیص اولیه هایپرپلازی C-CELL و سرطان قسمت مرکزی تیروئید استفاده می شود. برای ارزیابی درمان موثر و اطمینان از عدم بازگشت بیماری ، در سرطان قسمت مرکزی تیروئید و هایپرپلازی C-CELL معمولاً دیگر تست های تیروئیدی نرمال هستند مانند TCH، T4، T3 و معمولاً سطح کلسی تونین باید ارزیابی شود.

بیماری های مربوطه : کم کاری پاراتیروئید(هیپوپاراتیروئیدیسم)، مقادیر ناکافی PTH منجر به بروز حالت کم کاری پاراتیروئید می شود. علائم و مشخصه بیوشیمیایی این عارضه به صورت کاهش کلسیم یونیزه سرم و افزایش میزان فسفات سرم است . کم کاری پاراتیروئید در کودکان بیشتر از بزرگسالان رخ می دهد.

روش اندازه گیری:

نام اختصاری : CT ، HCT

سایر نام ها : کلسی تونین انسانی ، تیرو کلسی تونین

بخش مورد انجام : آنالیز هورمون

نوع نمونه قابل اندازه گیری : سرم یا پلاسمای هپارینه

حجم نمونه مورد نیاز : ml8/0

شرایط نمونه گیری : بیمار باید یک شب ناشتا باشد . مصرف آب مجاز می باشد .

ملاحضات نمونه گیری:

• از همولیز نمونه حین نمونه گیری اجتناب شود.
• مصرف هرگونه داروی موثر (برای مثال داروهای ضد بارداری خوراکی ) بر نتایج آزمون را در برگه آزمایش یادداشت کنید.

موارد عدم پذیرش نمونه : نمونه های به شدت همولیز قابل قبول نمی باشد.

شرایط نگه داری :

• سرم یا پلاسما باید سریعاً توسط سانتریفیوژ یخچال دار جدا گردد.
• سرم یا پلاسما باید سریعاً در 20- درجه سانتی گراد فریز شود.
• نمونه در 20- درجه سانتی گراد به مدت 15 روز پایدار است .

روش مرجع : IRMA

روش ارجح : کی لومینوسانس

سایر روش ها : EIA. کروماتوگرافی برای فرم های منومدیک

شرح آزمایش :

کلسی تونین هورمونی اشت که توسط سلول های پارافولیکولی یا C ترشح می شود. سطح بالای کلسیم سرم ، ترشح آن را تحریک می کند.

این آزمایش معمولا به منظور بررسی بیماران مشکوک یا دچار کارسینوم مدولاری تیروئید استفاده می شود. 75% این بیماران با وجود سطح کلسیم طبیعی دچار افزایش ترشح کلسی تونین می باشند. کلسی تونین در ارزیابی پاسخ به درمان و پیش بینی عود سرطان مدولاری تیروئید سودمند است. همچنین به عنوان آزمون غربالگری ربای افراد با سابقه سرطان مدولا که در معرض خطر ابتلای بالای 20% به این سرطان می باشند به کار می رود.

افزایش سطح کلسی تونین پیشرفت بیماری را هشدار می دهد و کاهش نشانه پس روی تومور می باشد.

هیپرپلازی سلول C که بیماری خوش خیمی است که در آن کلسی تونین تولید می شود . همچنین زمینه خانوادگی دارد و با افزایش سطح کلسی تونین همراه است . در صورت افزایش مبهم سطح کلسی تونین باید آزمون های تحریکی با استفاده از پنتا گا لتید ین یا کلسیم جهت تحریک ترشع کلسی تو ینین انجام داد. تحریک با پنتا گا لتید ین به صورت تزریق IV ظرف 10-5 ثانیه و انجام خون گیری پیش از تزریق وپس از 90 ثانیه،5دقیقه بعد از تزریق می با شد.

آزمایش تزریق کلسیم به روشهای گوناگونی انجام می شود که معمول ترین آن تزریق ان 1دقیقه پس از خون گیری

برای تعین حد پایه وپس نمونه گیری بعد از 5تا10 دقیقه از تزریق جهت تعین سطح خونی می شود. در سرطان

مد لاوی تیرئید تسنهای تحریکی افزایش قابل ملا حظه ای سطح کلسی تونین می باشد.

افزایش سطح در مبتلایان به سرطان ریه،پستان،لوزالمعده مشاهده می گردد. این حالت احتمالاً شکلی از سندروم پارانئوپلاستیک است که در آن ترشح نابجای کلسی تونین توسط سلول های سرطانی غیر تیروئیدی انجام می شود.

نتایج آزمایش و اهمیت بالینی :

افزایش سطح : هیپر پلازی سلول در این بیماری ها با وجود سطح کلسیم خون ، کلسی تونین از تیروئید ترشح می شود. این اختلالات به مکانیسم های طبیعی تنظیم کننده پاسخ نمی دهند .

کارسینوم سلول جدار ریه

کارسینوم پستان

سرطان لوالمعده

این سراطان ها محل هایی به نام تولید خود به خود کلسی تونین می باشد .

هیپر پاراتیروئید اولیه

هیپرپاراتیروئید ثانویه به علت نارسایی مزمن کلیوی وضعیت های فوق با افزایش سطح کلسیم سرم همراه می باشد.

سطح بالای کلسی تونین جبرانی است.

آنمی پرینسیوز

سندروم زولینگر – الیسون

تیروئیدیت

مقادیر طبیعی :

حد پایه مردان ml/pg19 یا ng/L19

زنان ml/pg14 یا ng/L14

تزریق کلسیم مردان ml/pg190 یا ng/L190

زنان ml/pg130 یا ng/L130

تزریق پنتا گاسترین mg/kg5/0

مردانml/pg110 یا ng/L110

زنانml/pg30 یا ng/L