دزآزما

مطلبی راجع به اسفنگولیپیدها از سیده آرزو افضل شهیدی …

اسفنگولیپیدها، مجموعه های لیپیدی هستند که ساختار هسته آنها به وسیله آمینو الکل بلند زنجیره اسفنگوزین1 تأمین می شود اسفنگوزین دارای 2 اتم کربن غیر مشابه است بیشترین غلظت اسفنگولیپیدها، در ماده سفید سیستم اعصاب مرکزی یافت شده است. اسفنگوزین از اسفنگانین (دی هیدرو اسفنگوزین)که خود از سرین و پالمیتوئیل ایجاد شده استف سنتز می شود. اسفنگوزین، پیش ساز سرامید است. (یک اسید چرب آمیدی مستق از اسفنگوزین) که ساختار مرکزی اسفنگولیپیدها را تامین می کند سرامید با عمل یک آنزیم سبکه آندوپلاسمی از دی هیدرواسفنگوزین و یک اسیل کوآی چرب بلند زنجیر، به وجود می آید سرامید یک جزء غشا سلولی نیست اما می توان گفت واسطه ای در سنتز و کاتابولیسم گلیکواسفنگولیپیدها و اسفنگومیلین محسوب می شود. اسفنگومیلین، ترکیب اصلی غشا سلول های بافت عصبی، یک فسفو لیپید است در فیزیولوژیک، خنثی می باشد. اسیدهای چرب معمولی که در اسفنگومیلین وجود دارند اغلب پالمیتیک اسید استئاریک اسید لینوسریک اسید ونورنیک اسید می باشند. . اسفنگومیلین در غشای میلین اغلب دارای لینگوسریک اسید و نرونیک اسید می باشد، در حالی که ماده خاکستری عموماً دارای استئاریک اسید است. ذخیره بیش از حد اسفنگومیلین در بیماری نیمن پیک ، زخ می دهد. کلاس های اساسی گیلکواسفنگولیپیدها عبارتند از: سربروزیدها، سولفاتیدها، گلوبوزیدها، و گانگلیوزیدها. سربروزیدها،سرامیدهای تک قندی هستند و معمولی ترین آنها، گالاکتوسربروزید و گلوکوسربروزیدها می باشند. بیشترین گالاکتوسربروزید در اشخاص سالم در مغز یافت شده است. در بیماری کراب مقادیری بالای گالاکتوسربروزید در ماده سفید رنگ ذخیره می شود و در بیماری کلودیستورفی گلوبوئید کمبود در گالاکتوسربروزید از ,با متصل می گردد. این سم،ترشح یون های کلرید را به لومن روده تحریک کرده و باعث اسهال ناشی از وبا می شودگانگلیوزیدها به سم های دیگری نیز، نظیر سیاه سرفه و ویروس های خاصی مثل آنفلونزا ممکن است متصل شوند. آنها ممکن است با تامین جایگاه های خاص تشخیصی در سطح سلول نقش اطلاعاتی در واکنش های بین سلولی بازی کنند چندین اختلال ذخیره چربی که تجمع گلیکواسفنگولیپیدهای محتوی سیالیک اسید را شامل می شود، وجود دارد. دو گانگلیوزید مهم که معمولاً درگیر این اختلالات هستند، (گانگلیوزیدوز ) و (بیماری تی- ساکس) می باشند. گانگلیوزیدوز ، یک بیماری اتوزومال مغلوب بوده و باعث آسیب عملکرد سایکوموتور، نارسایی مغزی، طحال و کبد و مرگ در نخستین سال های زندگی می شودگلیکواسفنگولیپیده، از طریق اندوسیتوز وارد سلول می شوند. تمام آنزیم هایی که برای فرآیند تجزیه ضرورت دارند در لیزوزوموجود دارند، لیزوزوم ها به وزیکول های اندوسیتوز شده جوش می خورند. آنزیم های لیزوزومی از طریق هیدرولیتیک و به شکل بازگشت ناپذیر سبب شکسه شدن پیوندهای خاص در گلیکواسفنگولیپیدها می شوند اسفنگولیپیدها در لیزوزوم های سلول های فاگوسیت کننده به ویژه سلول های کبدی یا ماکروفاژهای سیستم رتیکولواندوتلیال که به طور اولیه در کبد، طحال و مغز استخوان جا گرفته اند، تجزیه می شوند اصلی ترین سربروزیدها در مغز، گانگلیوزیدها می باشند و به ویژه در طول دوره کودکی، تخریب و بازسازی گانگلیوزیدها گسترده ا ست قسمت های مهم مسیرهای کاتابولیک در زیر خلاصه می شوند: 1) تمامی واکنش ها در لیزوزوم رخ می دهند. 2) آنزیم ها،هیدرولازند. 3) PH مطلوب این آنزیم ها در محدوده اسیدی است (5/5-5/3PH)4) بیشتر این آنزیم ها نسبتاً پایدارند و به صورت ایزوآنزیم می باشند 6) واسطه های نزدیک مسیر در یک مولکول قند، یک گروه سولفات با یک واحد اسید چرب، با هم تفاوت داشته و با جابجایی یک جزء مثل قند یا سولفات طی واکنش های برگشت پذیر شکل می گیرند. کاتابولیسم اسفنگولیپیدها به طور طبیعی آهسته پیش می رود و تمامی گلیکواسفنگولیپیدها و اسفنگومیلین،به اجزاء تشکیل دهنده خود تجزیه می شوند. در هر حال، وقتی فعالیت یکی از آنزیم های مسیر به طور قابل توجهی به علت اختلالات ژنتیکی کاهش یابد،سوبسترای آنزیم مورد نظر تجمع یافته و در لیزوزوم های بافت یعنی جایگاه مسیر کاتابولیسم اسفنگولیپیدها رسوب می کند. این اختلالات به اسفنگولیپیدوز معروفند. تظاهرات معمول بیماری های ذخیره لیپید عبارتند از: 1) معمولاً فقط تجمع اسفنگولیپیدها در ارگان های درگیر پیش می آید 2) قسمت سرامیدی به وسیله لیپید های ذخیره مختلف تقسیم شده است 3) طعت سنتز لیپیدهای ذخیره شده، طبیعی است 4) یک آنزیم کاتابولیک وجود ندارد و 5) نقص آنزیمی در تمام بافت ها اتفاق می افتد. تشخیص یک اسفنگولیپیدوز می تواند با بیوپسی بافت درگیر، که معمولاً مغز استخوان، کبد یا مغز است، و با توجه به زمینه های مرفولوژیک بر پایه تظاهرات ویژه ذخیره لیپید در بین لیزوزوم ها انجام می گیرد. سنجش فعالیت آنزیم تشخیص را تایید خواهد کرد. قسمت اعظم اسفنگولیپدها اتوزوم مغلوب بوده و بیماری فقط در حالت هموزیگوت با وجود نقص در هر دو آلل ایجاد می شود. سنجش آنزیمی می تواند به شناسایی ناقیلن یا هتروزیگوت ها کمک کند. در بیماری نیمن – پیک، آنزیم اسفنگومیلیناز دچار نقص است. بیماری تی – ساکس، شایع ترین شکل گانگلیوزیدز ، را می توان با استفاده از سوبسترای صناعی تشخیص داد. سلول های گانگلیون قشر مغزی در این اختلال کشنده، بلعیده شده و اغلب لیزوزوم ها دچار تراکم لیپید اسیدی گانگلیوزید می شوند.

محقق : رحیم پور

ساختار شیمیایی

ساختار اسفنگومیلین شامل یک واحد سرامید و فسفریل کولین است که به جایگاه 1 متصل شده است.از آنجائیکه فسفوریل کولین وسرامید بارهای مثبت و منفی دارند لذا درHPفیزیو لوژیک، مولکول اسفنگومیلین خنثی میباشد. اسید های چرب معمولی که در اسفنگومیلین وجود دارند اغلب پالمتیک اسید(C16)استئاریک اسید(C18)

لینگو سریک اسید(C24).ونرونیک اسید(C24) میباشد. اسفنگومیلین دد غشای میلین اغلب دارای لیگنوسریک اسید ونرونیک اسید می باشد.در حالی که ماده خاکستری مغزعموما دارای استئاریک اسید است.

روشهای طبقه بندی:

اسفنگومیلین در گروه لیپیدها وجزو اسفنگولیپیدها  طبقه بندی می شود که در این گروه علاوه بر اسفنگومیلین٬اسفنگوزین٬ گلیکو اسفنگو لیپیدها٬ گلوبوزیدها٬ گانگلیوزیدهاو.سر برزویدها قرار می گیرد..

نقش بیو شیمیایی:

اسفنگومیلین یک بخش اصلی در غشای سلول های جانوری است و می تواند بیش از 50%چربی ها را در بافت های خاص تشکیل دهد. برای مثال این ماده 10%چربی های مغز را تشکیل می دهد.و چربی عمده  در اریتروسیتها در اغلب نشخوارکنندگان است. اسفنگومیلین در غشای پلاسما غلظت بیشتری دارد

اسفنگومیلین در جایگاه 2 یک اتصال آمیدی و در جایگاه 3 یک اتصال هیدروکسیل دارند. که می تواند در اتصالات هیدروژن شرکت کند در حالیکه اتصالات دو گانه نیز در واکنش های بین مولکولی در غشا قابل رویت است.مشخص شده است اسفنگومیلین وکلسترول وابستگی زیادی به هم دارند.ومعمولا با یکدیگر در غشا  قرار می گیرند.علاوه بر آن مدارکی جمع آوری شده است که پیشنهاد می کند متابو لیسم کلسترول و اسفنگومیلین با یکدیگر هماهنگ است، وبه ویژه اینکه اسفنگومیلین توزیع کلسترول را در سلول ها کنترل می کند. در حیوانات اسفنگومیلین منبع اصلی سرامید است.

نحوه دفع متابولیت:

اسفنگو میلیناز باعث تجزیه اسفنگومیلین می شود که کاهش فعالیت آن باعث بروز بیماری نیمن پیک می شود که ناشی از انباشتگی اسفنگومیلین در سلول ها و بافت هاست. این آنزیم باعث می شود اسفنگومیلین به سرامید  وفسفوریل کولین تجزیه گردد.و در صورت فقدان آن اسفنگومیلین حتی بیش از 50 برابر  حالت طبیعی دربافت جمع می شود.مخصوصا دربافت مغز و کبد وطحال این بیماران تجمع زیاد است.سرامیدی که از تجزیه اسفنگومیلین حاصل می شود در هموستاز کلسترول نقش دارد.

منابع:

کتاب بیو شیمی دولین

سایت:دانشگاه علوم پزشکی مازندران(گزارش دو مورد بیماری نیمن پیک در ایران)

سایت:

Sphingo  myelin and related lipids

wikipedia→sphingolipide→sphingomyelin

biochemical studies in nimann-pick disease.

محقق : نسرین فلاحی-علوم آزمایشگاهی

محقق : فاطمه سادات کرماجانی-علوم آزمایشگاهی

لیپیدهایی که مورد بحث قرار گرفته اند قابل صابونی شدن نبوده یعنی با قلیاها و در اثر حرارت ایجاد صابون نمی‌کنند. در سلولها مقدار کمتری از این نوع چربیها موجود است که غیر قابل صابونی شدن هستند. دو گروه اصلی از این لیپیدها یکی استروئیدها و دیگری ترپنها هستند.

استروئیدها: ساختار استروئیدها از سه حلقه شش ضلعی فنانترن و یک حلقه پنج ضلعی هستند. از میان مهم‌ترین استروئیدهایی که در طبیعت دیده می‌شوند، اسیدهای صفراوی ، هورمونهای جنسی ، هورومونهای قسمت قشری غدد فوق کلیوی و ویتامین D و کلسترول را می‌توان نام برد. استروئیدها به مقدار بسیار کم در سلولها موجودند و فقط یک نوع آنها که بطور کلی استرول نامیده می‌شود، بسیار فراوان است. کلسترول فراوان‌ترین نوع استرولها در بافتهای حیوانی است.

کلسترول در گیاهان دیده نمی‌شود. استرول موجود در گیاهان به نام فیتوسترولها مشهورند. قارچها و مخمرها حاوی استرولهایی به نام میکو استرول هستند. در این دسته ارگوسترول را می‌توان نام برد که به ویتامین D تبدیل می‌شود. کلسترول یک آمفی پاتیک بوده در نتیجه از اجزای ساختمانی مهم غشاهاست، یعنی سیالیت غشا سلول جانوران را تعدیل می کن بطور طبيعي در بدن يك فرد بالغ، به ازاء هر كيلوگرم وزن بدن ۲ گرم كلسترول وجود دارد .

مشتقات مهم کلسترول: نمک های صفراوی،هورمون های استروئیدی، ویتامینD

ترپنها: از نقطه نظر شیمیایی ، روغنهای اسانسی ، عمدتا متشکل از لیپیدهای ساده ‌ای هستند که ترپن نامیده می‌شوند. ترپن ها، مولکولهای آلی نسبتا کوچکی هستند که تنوع ساختاری گسترده‌ای دارند. تاکنون هزاران ترپن مختلف شناخته شده است. بعضی از آنها هیدروکربن هستند و برخی دیگر در ساختارشان اکسیژن هم دارند. تعدادی از آنها مولکولهای راست‌زنجیرند و برخی ترکیبات هم دارای یک یا چند حلقه می‌باشند.

بسیاری از ترپنهای بزرگ مولکول ، فعالیت بیولوژیکی مهمی ‌دارند. به عنوان مثال ، لانوسترول (یک تری‌ترپن) پیش ترکیب بیوسنتز هورمونهای استروئیدی است و β- کارتن یک تتراترپن منبع تغذیه‌ای ویتامینA می‌باشد.

ترپن ها به مقدار جزیی در سلولها وجود دارند. ترپن ممکن است دارای ساختمان خطی یا حلقوی باشد. ویتامین A ، کاروتنها ، بیشتر اسانسها و ویتامین E و ویتامین K از ترپنها مشتق می‌شوند.

نام شیمیایی ویتامین A رتینول است.رتینول به صورت استرهای رتینیل همچون رتینیل استات و رتینیل پالمیتات نیز وجود دارد.مکان ذخیره عمده  ویتامین A در بدن کبد است که بیشتر به صورت استرهای رتینیل است. ویتامین E ترکیبی است محلول در چربی که در سال 1936 از جوانه ‌ی گندم جدا شد و آلفا توکوفرول نامیده شد. این نام مشتق از کلمه‌ی یونانیTOKOS به معنی “تولد کودک” و PHEREIM یعنی به “دنیا آوردن” و OL برای نشان دادن عامل الکلی موجود در ساختمان این ویتامین است. در سال‌های بعد دو توکوفرول دیگر، به ‌نام‌ های بتا وگاما توکوفرول از روغن‌های گیاهی جدا شدند که فعالیت بیولوژیکی کمتری نسبت به آلفا توکوفرول داشتند و مشخص شد که آلفا توکوفرول مؤثرترین فرم ویتامین E در پیشگیری از علایم کمبود ویتامین E است.

ایکوزانوئیک اسید:ایکوزانوئیدها هورمون های پاراکرینی هستند که به جای ورود به داخل گردش خون برای اثر برروی سلول های موجود در بافت ها یا اعضاء دیگر، تنها بر روی سلول های موجود در نزدیکی محل سنتز خود اثر می کنند. این عوامل در تولید مثل،التهاب، تب ودرد همراه با آسیب یا بیماری، تشکیل لخته خون وتنظیم فشار خون، ترشح اسید معده وبسیاری از فرایندهای مختلف دیگر نقش دارند که در حالات سلامتی وبیماری انسان مهم هستند.

تمامی ایکوزانوئیدها مشتقاتی از یک اسید چرب 20 کربنه با چند پیوند دوگانه،به نام اسید آراشیدونیک می باشند که نام عمومی خود را از آن (کلمه یونانی eikosi به معنی “بیست”) گرفته اند. سه کلاس ایکوزانوئیدها ، شامل پروستاگلاندین ها،ترومبوکسان ها ولکوترین ها،وجود دارد.

پروستاگلاندین ها(PG) حاوی یک حلقه پنج کربنه درزنجیر اسید آراشیدونیک می باشند. نام این ترکیبات از غده پروستات گرفته شده است پروستاگلاندین ها برروی دامنه وسیعی از فعالیت های سلولی و بافتی تاثیر دارند. بعضی از پروستاگلاندین ها انقباض عضله صاف رحم را در هنگام قاعدگی وزایمان تحریک می نمایند. سایر پروستاگلاندین ها برروی جریان خون بعضی اعضاء اختصاصی، چرخه خواب – بیداری وپاسخ دهی بضی از بافت ها به هورمون هایی نظیر اپی نفرین وگلوکاگون، اثر دارند. پروستاگلاندین های موجود در گروه سوم، دمای بدن را افزایش داده (ایجاد تب نموده ) ودر تولید التهاب ودرد نقش دارند.

ترومبوکسان ها دارای یک حلقه 6 اتمی بایک اتر می باشند. این ترکیبات توسط پلاکت ها (ترومبوسیت ها) تولید می شوند ودر تشکیل لخته خون وکاهش جریان خون در محل لخته نقش دارند

لوکوترین ها که ابتدا در لوکوسیت ها یافت شدند،حاوی سه پیوند دوگانه کونژوگه می باشند.این ترکیبات، پیام های بیولوژیکی قوی هستند.برای مثال،لکوترین D4 که از لکوترین A4 تولید می گردد، انقباض عضلات موجود در دیواره مسیرهای هوایی منتهی به ریه ها را تحریک می نماید. تولید بیش از حد لکوترین ها منجر به حملات آسمی شده ومهار سنتز لکوترین ها یکی از اهداف داروهای ضد آسم،نظیرپردنیزون،می باشد.انقباض قوی عضلات صاف ریه که در طی شوک آنافیلاکتیک رخ می دهد، قسمتی از واکنش آلرژیک در افراد دارای حساسیت بیش از حد به نیش زنبور،پنی سیلین وعوامل مختلف دیگر است که در مواردی منجر به مرگ می گردد.

برای استخراج  وجداسازی لیپیدها ازروش های کروماتوگرافی گازی استفاده می شود .