ملیحه باقری
معرفی تومور مارکر:
کاتکول آمین ها ترکیبات آمینی حاوی حلقه کاتکول (دی هیدروکسی بنزن) هستند. این ها شامل دوپامین، نوراپی نفرین و اپی نفرین و متابولیت های مربوطه می باشند. در بیو سنتز کاتکول آمین ها ابتدا اسید آمینه تیروزین توسط آنزیم تیروزین هیدروکسیلاز به LDopa تبدیل می شود. منبع بافتی کاتکول آمین ها عمدتاٌ وابسته به وجود تیروزین هیدروکسیلاز است که به میزان زیادی در نورون های دوپامینرژیک و نورآدرنوژیک سیستم عصبی مرکزی و محدود به سیستم های سمپاتیک و مدولاری آدرنالین در بافت های محیطی است.
LDopa توسط آنزیم، آمینو اسید و کربوکسیلاز به Dopamin تبدیل می شود و Dopamin توسط آنزیم Dopamin -β- هیدروکسیلاز که فقط در گرانول های ترشحی است به نوراپی نفرین تبدیل می شود. مازاد نوراپی نفرین به وسیله آنزیم فنیل اتانول N ترانسفراز که در سلولهای کرومافینی قسمت مرکزی غده فوق کلیه است که به اپی نفرین تبدیل می شود. هم چنین در این سلولها نوراپی نفرین به نورمتانفرین و اپی نفرین نیز به متانفرین تبدیل می شود. پس نورمتانفرین و متانفرین محصولات نسبتاٌ فرعی متابولیسم کاتکول آمین ها در بخش مرکزی غده فوق کلیه به حساب می آیند. از طرف دیگر در اعصاب سمپاتیک وجود منوآمین اکسداز (MOA) باعث تبدیل نوراپی نفرین به 3 و 4 دی هیدروکسی فنیل گلیکول (DHPG) می شود. DHPG توسط کاتکول آمین امتیل تراسفراز (COMT) در بافت خارج نورونی به 3 متوکسی 4 هیدروکسی فنیل گلیکول MHPG متابولیزه می شود. MHPG نیز تحت تاثیر الکل دهیدروژناز در کبد به وانیل منولیک اسید (VMA) تبدیل می شود.
نور اپی نفرین اپی نفرین از طریق چهار گیرنده آدرنرژیک α و β اعمال خود را انجام میدهند. گیرنده α به هر دو هورمون پاسخ می دهد ولی گیرنده β بیشتر تحت تاثیر نوراپی نفرین قرار میگیرد. در سیتم قلبی عروقی ، تحریک گیرنده های β سبب افزایش ضربان قلب، افزایش قدرت انقباضی قلب و اتساع عروق می شود. درحالیکه گیرنده α در قلب وجود نداشته و تحریک آنها در عروق ، همراه با انقباض عروقی است. تحریک گیرنده های β با رهاسازی انسولین و کاهش گلوکز خون ارتباط دارد. درحالیکه تحریک گیرنده های α رهاسازی انسولین را مهار نموده و گلوکز خون را بالا می برد. تحریک سیستم آدرنرژیک همراه با شل شدن عضلات دستگاه های تنفس و گوارش می باشد.
هورمون های پپتیدی و کاتکول آمین ها ، محلول در آب هستند که به غشای پلاسمایی سلول های هدف متصل می شوند. این هورمون ها که به سطح سلول ها متصل می شود از طریق ملکول های حد واسطی موسوم به پیامبر های ثانویه با فرایند های متابولیک داخل سلولی ارتباط برقرار می کند. این پیام های داخل سلولی عبارتند از: cAMP یک نوکلئوتید مشتق از ATP که به وسیله ی آدنیلیل سیکلاز تولید می شود، cGMP یک نوکلوئوتید که به وسیله ی گوانیلیل سیکلاز ساخته می شود، یون کلسیم و فسفاتیدیل اینوزیتیدها. پیامبرهای ثانویه به دنبال تعامل لیگانت با گیرنده تولید می شوند.
ساختار شیمیایی:
کاتکول آمین ها ،فنیل اتیل آمین هایی هستند که در موقعیت 3و4 بر روی حلقه بنزنی و در زنجیره جانبی اتیل آمین در موقعیت یک گروه هیدروکسیل دارند.جایگزینی هیدروکسیل و متیل در زنجیره جانبی اتیل آمین، کاتکول آمین های جداگانه را هم از نظر ساختمانی و هم از نظر عملکردی متمایز میسازد.
نقش بیوشیمیایی در سلول های طبیعی و نقش هورمونی:
در سیستم عصبی مرکزی نور اپی نفرین،دوپامین و سروتونین در مناطقی از ساقه مغز تولید میشوند.نورون های تولید کننده نور اپی نفرین در ساقه مغز در تنظیم فغالیت سیستم عصبی سمپاتیک و وضعیت کلی دقت و هوشیاری شرکت میکنند.دوپامین در مغز بر روی رفتار های پاداش طلبی تاثیر گذاشته و برای آغاز و حفظ حرکت اهمیت دارد. همچنین نورون های دوپامینی در هیپوتالاموس،اثرات تنظیمی بر روی رها شدن چندین هورمون غده هیپوفیز دارند.فرایندهایی که تحت تاثیر سیستم سروتونیک(سروتونین) هستند عباتند از:حافظه، یادگیری، رفتارهای تغذیه ای، الگو های خواب، تنظیم دما، تعدیل درد، عملکرد قلبی-عروقی و تنظیم هورمون های هیپوفیز.
در سیستم عصبی سمپاتیک نیز اکثر نورون های پس عقده ای سمپاتیک نور اپی نفرین را به عنوان ناقل عصبی آزاد میکنند.
در سیستم بخش مرکزی غده فوق کلیه اپی نفرین از سلول های کرومافینی این غدد مستقیما به داخل جریان خون ترشح میشودو بر روی سلول هایی عمل میکند که دورتر از محل آزاد شدن این هورمون میباشند.اپی نفرین به ویژه لیپولیز،کتوژنز،ترموژنز و گلیکوژنولیز را تحریک میکند و با تحریک گلوکونئوژنز گلوکز پلاسما را افزایش میدهد. همچنین اثرات قدرتمندی بر روی عملکرد ریه دارد و باعث اتساع راه های هوایی میشود.
در کلیه ها دوپامین به عنوان یک ماده اثر گذار اتوکرین و پاراکرین عمل میکند که در تنظیم دفع سدیم شرکت دارد.
در سیستم عصبی روده(ENS) نیز سروتونین به عنوان یک مولکول پاراکرین موضعی عمل کرده و در هدایت پیام حسی مخاطی شرکت دارد.
ارزش تشخیصی و سرطان های مربوطه:
_ کمبود تولید دوپامین باعث بیماری پارکینسون و افزایش تولید دوپامین باعث فشار خون و شیزوفرنی میشود.
_ افزایش غلظت پلاسمایی نور اپی نفرین در اختلالاتی نظیر:نارسایی قلبی،پر فشاری خون و افسردگی دیده میشود.
_فئو کروموسیتوم(تومور آدرنال) با افزایش ترشح نور اپی نفرین و اپی نفرین همراه است.تشخیص براساس اندازه گیری نور اپی نفرین و اپی نفرین در پلاسما،متانفرین وVMA در ادرار و همچنین آزمون سرکوب کلونیدین است که کتونیدین باعث کاهش آزاد سازی کاتکول آمین ها در افراد طبیعی میشود.
_نوروبلاستوم به عنوان یکی از شایع ترین تومورهای بدخیم در کودکان است که همراه با افزایش تولید دوپامین،نور اپی نفرین،HVA و VMA است.
_ کاهش فشار خون وضعیتی به علت اختلال در فعالیت سیستم سمپاتیک برای افزایش فشار خون در حالت ایستاده که باعدم افزایش متناسب نور اپی نفرین خون مشخص میشود.
_ در برخی اختلالات روانی مقادیر غیر طبیعی کاتکول آمین ها و متابولیت های آن ها به خصوص MHPG وجود دارد.
روش اندازه گیری:
از روش های HPLC برای آنالیز کاتکول آمین های ادراری یا پلاسمایی استفاده میشود.برای استخراج کاتکول آمین ها از پلاسما و ادرار روش های پاکسازی متعددی مانند:استخراج با اکسید آلومینیوم،ژل های اسید بوریک،حلال های آلی،پروتیین زدایی با اسید،اولترافیلتراسیون و…….قبل از انجام آنالیز وجود دارد.در بسیاری از روش های HPLC ،عصاره ها را با استفاده از کروماتوگرافی فاز معکوس به همراه معرف های جفت شدن یونی آنالیز میکنند ولی در برخی دیگر ازروش های HPLC از ستون های تبادل یونی HPLC برای جداسازی آمین های استخراج شده استفاده میکنند.برای تشخیص الکتروشیمیایی از اندازه گیری آمپرومتریک یا کولومتریک استفاده میشود.همچنین میتوان با جداسازی با HPLC را با آشکارسازی فلورسانس نیز همراه کرد ولی در این صورت برای افزایش ویژگی شیمیایی و حد تشخیصی کم باید تکنیک های تجزیه را قبل وبعد از ستون نیز به کار برد. برای اندازه گیری های ادراری روشی نیز در اسپکترومتری جرمی به وجود آمده است که ظرفیت پذیرش و ویژگی بالایی دارد.
منابع
- کارل ا.بورتیس و دیگران، “بیوشیمی بالینی تیتز” ، ترجمه هوشنگ امیر رسولی ،جلد دوم
- رضا محمدی “ضروریات بیوشیمی”، ویرایش دوم، زمستان 1385
- روبرت ک.موری و دیگران “بیوشیمی مصور هارپر”، ترجمه خسرو سبحانیان، جلد دوم، ویرایش بیست و ششم،زمستان1382
