دزآزما

آموزش بیوشیمی بالینی

عدم تحمل فروکتوز

نویسنده:
24 مارس 12

توسط سرکار خانمها زهرا سادات حسینی زفره رشته پزشکی و رقیه قریشی دانشجوی مقطع کارشناس ناپیوسته علوم آزمایشگاهی

فروکتوز در حدود 60-30 درصد کل کربوهیدرات دریافتی پستانداران را شامل می شود و غالباً مسیـر اختصاصی فروکتوز متابولیزه می شود . غلظت فروکتوزسرم در حالت عادی Mg/dl 6- 1می باشد ، که از مصرف میــوه و سبزیجات حاوی سوکروز پدیدار می شود . متابولیسم آن در کبد صورت می گیرد که پس از تبدیل به فروکتوز او 1و6 دی فسفات ، فروکتوز 6 فسفات ،گلوکز 6 فسفات و نهایتاً به تشکیل گلوکز منتهی می گردد.

میـزان فروکتوز سرم در اختلالات متابولیسم فروکتوز افزایش یافته و تاحدود mg/dl 100می رسد .

خوردن موادغذایی غنی از سوکروز یا شربت های دارای مقادیر بالای فروکتوز (HFS)که در تولید موادغذایی و نوشیدنی های مورد استفاده قرار می گیرند همـراه با ورود مقادیر زیادی فروکتوز (وگلوکز)به داخل ورید باب می باشد. فروکتوز به عنوان سوخت ، در پلاسمای منی و همچنین در گردش خون جنینی سم داران و نهنگ ها وجود دارد.

به طور کلی اختلالات  متابولیسم فروکتوز را به 3 گروه تقسیم می کنند : فروکتوزوری اصلی ، عدم تحمل ارثی فروکتوز ، و کمبود فروکتوز 1و6 دی فسفاتاز

هر سه مورد فوق بصورت صفت اتوزومی مغلوب انتقال می یابند . فقط در فروکتوزوری اصلی هیچ علائم و نشانه های ظاهری وجود ندارد و بیمار دارای زندگی کاملاً طبیعی است.

عدم تحمل ارثی فروکتوز

(fructose intolerance horeditory)عدم تحمل مادرزادی فروکتوز بیماری ارثی خطرناکی است که با فقدان آنزیم فروکتوز1- فسفــوآلدولازB (باعـث تبدیل فــروکتوز 1و6-بیس فسفات به دی هیدروکسی استن فسفات و گلیسرآلدئید 3- فسفات می شود ) و یا آنزیم فروکتوز1- فسفوآلدولاز B (باعث تبدیل فروکتوز1- فسفات به دی هیدروکسی استن فسفات و گلیسرآلدئید می شود)در نوزادان می باشد که در کبد ، کلیه و روده اتفــاق می افتد که باعث می شود واکنش های مذکور انجام نشوند . در این حالت فروکتوز1- فسفات یا فروکتوز 1و6- بیـس فسفات در سلول تجمع می یابد.

علائم بالینی ، یافته های آزمایشگاهی

بعد از مصرف فروکتوز هیپوگلسیمی شدید ایجاد می شود که مصرف طولانی فروکتوز توسط کودکان مبتلا منجر به مرگ آنها شود .هیپوگلسیمی علی رغم وجــود ذخایر بالای گلیکوؤن اتفاق می افتد . تجمع فروکتوز 1- فسفات و فروکتوز 1و 6 بیس فسفات به طریق آلوستریک فعالیت فسفـــوریلاز کبدی را مهار می کند هم چنین باعث بزرگی کبد می شود . از طریق دیگر ، پنهان سازی فسفات نیز منتهی به کاهشATP و هیپراورسیمی می شود . علائم دیگر شامل : تهوع ، استفراغ ، تشنج ، کما ، عــوارض سیـــروز، تحریک پذیری ، خفگی ، حملـه عصبی ، و اختلال در عملکرد توبول های پروکسیمال می شود . علاوه براین هیپوگلسیمی ، آمینواسیداوری،هیپراورسیمی ، اوریکوزوری و فروکتوزوری بدنبال خوردن فروکتوز ، سوکروز (گلوکزوفروکتوز) یا سوربیتول (یک الکل که به سوکروز تبدیل می شود.) مشخص می گردد.

اختلال عملکرد کبد ، زمان انعقاد خون (CT)را طولانی کرده و منجر به  پیدایش افزایش ترانس آمیناز ، افزایش سطح بیلی روبین و کاهش آلبومین خون می شود .

نوزادان مبتلا به این اختلال تا زمانی که فقط از شیر انسان یا گاو تغذیه کنند بطور طبیعی رشد می نمایند . لیکن هنگامی که تحت تغذیه با فرمول های غذایی حاوی مقدار زیاد فــروکتوز یا آب میوه قرار می گیرند بطور حاد ناخوش شده و دچار استفراغ و هیپوگلسیمی می گردند.

روشهای تشخیص آزمایشگاهی

تشخیص عدم تحمل ارثی فروکتوز ، بوسیله تست تحمل فــروکتوز داخل وریدی (IV)صورت می گیرد . پس از انفوزیون وریدی فروکتوز به میزان g25/0 به ازای هر kgوزن بدن ، خون بیمار را در فــواصل متعددی مثلاً 0،10، 20،30،45،60،75،90 دقیقه پس از گرفتن آن ، میزان گلوکز و فسفر آن را اندازه گیــری مــی کنند . پاسخ اشخاص سالم بصورت یک کاهش خفیف و کوتاه مدت در غلظت فسفــــر می باشد . در بیمـاران مبتلا به عدم تحمل ارثی فروکتوز یک کاهش پایدار در غلظت پلاسمایی گلوکــز و فسفــر ایجاد شده و این افراد معمولاً هیپوگلیسمیک می شوند . تشخیص قطعی بیماری بوسیله بیوبیسی کبد و اندازه گیری فروکتوز 1- فسفات آلدولاز صورت می گیرد . آنزیم مزبور در این بیماری بشدت کاهش می یابد . در نوزادان تست تحمل فروکتوز به اندازه بالغین کمک کننده نیست .

متابولیسم آمنواسید به استیل کوآ

نویسنده:
12 سپتامبر 10

کار تحقیقی آقای ایمان رمضانی که فایل کامل ورد برای دانلود قرار داده شده است …

دانلود

متابولیسم فروکتوز و ایکوزانوئیدها

نویسنده:
12 سپتامبر 10

کار تحقیقی آقای امیرکریم طاهرسیما …

فروکتوز از اجزای میوه‌ها، عسل، سبزیجات بوده و شیره ذرت با فروکتوز بالا نیز در آشامیدنی‌های قندی مشهور استفاده می‌شود. فروکتوز در کبد به فروکتوز 1- فسفات تبدیل می‌شود. که باعث جداسازی گلوکوکیناز از پروتئین تنظیم کننده آن می‌شود و در نتیجه از هسته خارج می‌شود. این عمل توانایی برداشتن مهار به وسیله فروکتوز 6- فسفات، ممکن است یک فاکتور مؤثر مخالفی باشد که گاهی اوقات همراه با مصرف زیاد فروکتوز غذایی مثل استفاده بیشتر از کربوهیدرات کبدی، سنتز چربی و هایپرتری گلیسریدیا حاصل می‌شود.

متابولیسم فروکتوز

بعد از گلوکز فراوان‌ترین مونوساکاریدهایی که در متابولیسم مواد سوختی شرکت می‌نمایند، فروکتوز و گالاکتوز می‌باشند. این دو قند عمدتاً در کبد کاتابولیزه می‌شوند. اولین مرحله کاتابولیسم فروکتوز همراه با فسفریلاسیون آنها در محل کربن شماره یک می‌باشد. فسفریلاسیون فروکتوز به وسیله آنزیم فروکتوزکیناز صورت می‌گیرد.

تبدیل فروکتوز به گلوکز

ساکارز در اثر هیدرولیز به دو منوساکارید گلوکز و فروکتوز شکسته می‌شود. فروکتوز پس از جذب در رده به کبد منتقل شده و در آنجا طی چند واکنش به دو ترکیب دی‌هیدروکسی استن فسفات و گلیسرالدئید تبدیل می‌شود. این مسیر می‌تواند ادامه یافته و وارد مسیر گلیکولیز شود و یا این که این دو ماده توسط آنزیم فروکتوز 1 و 6 دی فسفات آلدولاز به فروکتوز 1 و 6 دی فسفات تبدیل شده و وارد مسیر گلوکونئوژنز شوند. نقص آنزیم فروکتوکیناز سبب بروز بیماری فروکتوزوری اصلی و نقص در آنزیم فروکتوز 1- فسفات آلدولاز سبب ایجاد بیماری عدم تحمل ارثی فروکتوز می‌شود.

محل ورود فروکتوز به گلیکولیز

اگرچه گلوکز شایع‌ترین مونوساکارید مصرفی محسوب می‌شود، سایر مونوساکاریدها نیز سوخت‌های مهمی به حساب می‌آیند. اجازه دهید چگونگی هدایت دو قند شایع ـ یعنی فروکتوز و گالاکتوز ـ را به سمت مسیر گلیکولیز مورد بررسی قرار دهیم. بیشتر فروکتوز خوراکی با استفاده از مسیر فروکتوز 1- فسفات توسط کبد متابولیزه می‌شود. مرحله‌ی اول عبارتست از فسفریله شدن فروکتوز به فروکتوز 1- فسفات توسط فروکتوکیناز. فروکتوز 1- فسفات سپس به گلیسرآلدئید و دی هیدروکسی استون فسفات شکسته می‌شود که ترکیب اخیر یکی از واسطه‌های گلیکولیز است. این شکست آلدولی توسط یک فروکتوز 1- فسفات آلدولاز اختصاصی کاتالیز می‌شود. گلیسرآلدئید سپس توسط تریوزکیناز به گلیسرآلدئید 3- فسفات، واسطه‌ی گلیکولیزی، فسفریله می‌شود. به عنوان راهی دیگر، فروکتوز می‌تواند توسط هگزوکیناز به فروکتوز 6- فسفات فسفریله شود. با این وجود، تمایل هگزوکیناز به گلوکز 20 برابر تمایل آن به فروکتوز است. در کبد، فروکتوز 6- فسفات به مقدار ناچیزی تشکیل می‌شود زیرا در این اندام مقدار گلوکز بسیار فراوان‌تر است. علاوه بر این، گلوکز، به عنوان سوخت ترجیحی، همچنین توسط واکنش هگزوکیناز در عضله به دام انداخته می‌شود. از آن‌جا که کبد و عضله به جای فروکتوز، گلوکز را فسفریله می‌کنند، بافت چربی در معرض فروکتوز بیشتری نسبت به گلوکز قرار می‌گیرد. از این‌رو، تشکیل فروکتوز 6- فسفات، به اندازه‌ای که از نظر زیستی معنی‌دار باشد، به طور رقابتی توسط گلوکز مهار نمی‌شود و بیشتر فروکتوز در بافت چربی از طریق فروکتوز 6- فسفات متابولیزه می‌شود.

6 فسفوفروکتو -1- کیناز آنزیم تنظیمی مهم در مسیر گلیکولیز می‌باشد.

6 فسفرفروکتو -1- کیناز جایگاه تنظیمی مهمی در گلیکولیز می‌باشد. این آنزیم اولین مرحله متعهد شونده گلیکولیز را کاتالیز می‌کند زیرا واکنش کاتالیز شده توسط فسفوگلوکز ایزومراز قابل برگشت بوده و سلول‌ها می‌توانند از گلوکز 6- فسفات در مسیر پنتوز فسفات یا سنتز گلیکوژن استفاده کنند. سیترات، ATP و یون هیدروژن (pH پائین) اثرات آلوستریک منفی بر 6 فسفوفروکتو -1- کیناز داشته در حالی که AMP و فروکتوز 2 و 6- بیس فسفات اثرات آلوستریک مثبت دارند. این ترکیبات پیام‌های مورد نیاز برای تغییرات مختلف در سرعت گلیکولیز در پاسخ به تغییرات (a) حالت و وضعیت انرژی سلول (AMP یا ATP) و (b) محیط داخلی سلول (یون‌های هیدروژن) و (c) توانایی تغییر سوخت‌هایی مثل اسیدهای چرب و کتون‌بادی‌ها (سیترات) و (d) نسبت انسولین/ گلوکاگن در خون (فروکتوز 2، 6- بیس فسفات) را فراهم می‌کنند.

شکل. فعالیت گلوکوکیناز از طریق انتقال آنزیم بین هسته و سوبسترا تنظیم می‌شود. گلوکز فعالیت گلوکوکیناز (GK) را به وسیله افزایش انتقال آنزیم به سیتوپلاسم زیادتر می‌کند. فروکتوز 6- فسفات فعالیت GK را از طریق تحریک انتقال به درون هسته کاهش می‌دهد. فروکتوز 1- فسفات فعالیت GK را از طریق مهار انتقال به درون هسته زیاد می‌کند. اتصال GK (به پروتئین تنظیم کننده RP) فعالیت GK را به طور کامل مهار می‌کند.

تبدیل فروکتوز 1 و 6- بیس فسفات به فروکتوز 6- فسفات و ارتوفسفات یک مرحله‌ی برگشت‌ناپذیر است.

فسفوانول پیرووات به محض تشکیل توسط آنزیم‌های گلیکولیزی ـ ولی در جهت معکوس ـ متابولیزه می‌شود. این واکنش‌ها تحت شرایط درون سلولی نزدیک به حالت تعادل می‌باشند؛ بنابراین، هنگامی که شرایط برای گلوکونئوژنز مناسب می‌شود، واکنش‌های معکوس اتفاق خواهند افتاد تا این که به مرحله‌ی برگشت‌ناپذیر بعدی برسند. این مرحله، هیدرولیز فروکتوز 1 و 6- بیس فسفات به فروکتوز 6- فسفات و Pi است.

Pi + fructose6- phosphate فروکتوز 1و6- بیس فسفاتاز + 6- bisphosphate و Fructose1

آنزیم مسئول در این مرحله، فروکتوز 1 و 6- بیس فسفاتاز است. مشابه همتای گلیکولیزی خود، این فسفاتاز یک آنزیم آلوستریک است که در تنظیم گلوکونئوژنز شرکت می‌کند. ما در بخش‌های بعدی این فصل به خصوصیات تنظیمی این آنزیم خواهیم پرداخت.

اندازه‌گیری فروکتوز

در حالت عادی میزان فروکتوز خون منفی است ولی در دو اختلال متابولیکی زیر میزان فروکتوز در خون افزایش می‌یابد. فروکتوز اوری اسناشیال که ناشی از کمبود فعالیت آنزیم فروکتوز کیناز است که یک اختلال آسمپتوماتیک و خوش خیم می‌باشد و دوم عدم تحمل مادرزادی فروکتوز که یک بیماری ژنتیکی خطرناک نوزادان است و از کمبود فعالیت یا فقدان آنزیم فروکتوز-1 فسفوآلدولاز و فروکتوز-1 و 6 دی فسفوآلدولاز ناشی می‌شود. در این حالت با مصرف مقداری فروکتوز، گلوکز ادرار را می‌توان به روش سالیوانف و کروماتوگرافی کاغذی اندازه‌گیری نمود برای تعیین فروکتوز خون ابتدا گلوکز نمونه را با آنزیم گلوکز اکسیداز حذف کرده سپس با استفاده از معرف اندول -3- اسید استیک در اسید کلریدریک غلظت فروکتوز را تعیین می‌نمائیم.

تست تحمل فروکتور

این تست مانند تحمل گلوکز انجام می‌شود با این تفاوت که نیازی به نمونه ادرار نیست. افزایش قند در نمونه‌های افراد طبیعی در این تست mg/dl30-26 است که در بیماریهای کبدی این افزایش به mg/dl80-60 نیز می‌رسد و در عدم تحمل مادرزادی فروکتوز میزان قندهای احیاء کننده خون از mg/dl100 نیز فراتر می‌رود یعنی اگر غلظت قندهای احیاء کننده در نمونه قبل از خوردن فروکتوز mg/dl100 باشد میزان آنها در نمونه بعد از مصرف فروکتوز ممکن است به mg/dl200 نیز برسد.

تست تحمل فروکتوز وریدی

در انجام این تست مقداری فروکتوز به صورت داخل وریدی تزریق و نمونه‌های 15 دقیقه تا 2 ساعت بعد از تزریق از بیمار دریافت شده و غلظت گلوکز و فسفر و فروکتوز آنها تعیین می‌گردد در نمونه 15 دقیقه کاهش قابل ملاحظه‌ای، در غلظت فسفر و گلوکز و افزایش در میزان فروکتوز مشاهده می‌شود در افراد طبیعی و در بیماری‌های فروکتوز اوری اصلی تغییری در غلظت پارامترهای یاد شده دیده نمی‌شود.

عدم تحمل فروکتوز

بیماران دارای عدم تحمل فروکتوز ارثی، در آنزیم کبدی (آلدولاز B) نقص دارند که فروکتوز 1- فسفات را به دی‌هیدروکسی استون فسفات و گلیسرآلدهید تبدیل می‌کند. سه ایزوآنزیم آن (C, B, A) در پستانداران وجود دارد. آلدولاز B به مقدار زیادی در کبد موجود است که هم بر فروکتوز 1- فسفات و هم فرکتوز 1 و 6- بیس فسفات عمل می‌کند. مصرف فروکتوز توسط فردی که فاقد B آلدولاز می‌باشد. باعث تجمع فروکتوز 1- فسفات و کاهش Pi و ATP در کبد می‌شود. واکنش‌های درگیر، فروکتوکیناز و آنزیم‌های فسفریلاسیون اکسیداتیو می‌باشند:

ADP + Fructose 1-Phosphate ATP + Fructose

ATP انرژی تهیه شده به وسیله زنجیره انتقال الکترون + Pi + ADP

Fructosel- Phosphate Pi+ Fructose : مجموع واکنش

کم شدن Pi همزمان با تولید فروکتوز 1- فسفات، تولید ATP به وسیله زنجیره انتقال الکترون را مهار می‌کند. سطح ATP پائین آمده و انجام فعالیتهای نرمال برای کبد غیرممکن می‌شود. تخریب سلولی افزایش می‌یابد که به دلیل عدم توانایی حفظ گرادیانت یونی به وسیله پمپ‌های وابسته به ATP می‌باشد.

اگر چه بیماران دارای عدم تحمل فروکتوز به فروکتوز حساس هستند، اما انسان‌ها در کل ظرفیت محدودی برای این قند دارند. ظرفیت کبد در فسفریله کردن فروکتوز بیشتر از ظرفیت شکست فروکتوز 1- فسفات می‌باشد که نشان می‌دهد فروکتوز استفاده شده توسط کبد به طور ضعیفی کنترل می‌شود و افزایش فروکتوز، کبد را از Pi و ATP خالی می‌کند. فروکتوز به طور عمده در بیمارستان‌ها به جای گلوکز به بیماران تزریق می‌شود. به این علت که منبع بهتری نسبت به گلوکز برای کالری می‌باشد چون استفاده از آن غیروابسته به انسولین می‌باشد. دریافت مقدار زیادی از فروکتوز به صورت تزریق داخل رگیباعث تخریب شدید کبد می‌شود. تلاش‌های مشابهی برای جایگزین کردن گلوکز با سوربیتول یا زایلیتول صورت گرفته که هم چنان مثل فروکتوز باعث تهی شدن کبد از ATP می‌شوند و نمی‌بایستی که به صورت تزریقی استفاده شوند.

ایکوزانوئیدها از اسیدهای چرب چند غیراشباه 20 کربنه ساخته می‌شوند.

آراشیدونات و بعضی دیگر از اسیدهای چرب چند غیراشباع 20 کربنه، به ایکوزانوئیدها تبدیل می‌شوند؛ ایکوزانوئیدها ترکیباتی با فعالیت فیزیولژیک و دارویی هستند که با نامهای پروستاگلاندینها (PG)، ترومبوکسان‌ها (TX)، لکوترین‌ها (LT)، و لیپوکسین‌ها (LX) شناخته می‌شوند. این مواد در شرایط فیزیولژیک بصورت هورمونهای موضعی و از طریق گیرنده‌های متصل به پروتئین G عمل می‌کنند و اثرات بیوشیمیایی را بجا می‌گذارند.

سه گروه ایکوزانوئید وجود دارد که از اسیدهای ایکوزانوئیک 20 کربنه مشتق از اسیدهای چرب ضروری لینولئات و – لینولنات ساخته می‌شوند و یا اینکه مستقیماً از آراشیدونات و ایکوزاپنتاانوات موجود در غذا بدست می‌آیند. آراشیدونات که معمولاً از موقعیت 2 در فسفولیپیدهای غشاء پلاسمایی و در نتیجه اثر فسفولیپاز بدست می‌آید. ـ و البته منبع دیگر آن رژیم غذایی است ـ در مسیر سیکلواکسیژناز، سوبسترای سنتز مجموعه‌های ، (پروستانوئیدها)، و در مسیر لیپوکسیژناز سوبسترای سنتز مجموعه‌های و است. این دو مسیر برای سوبسترای خود، یعنی آراشیدونات، با یکدیگر رقابت می‌کنند.

مسیر سیکلواکسیژناز مسئول ساخت پروستانوئیدها است.

مسیر سنتز پروستانوئید شامل استفاده از دو مولکول است که بوسیله سیکلواکسیژناز (COX) (که پروستاگلاندین H سنتاز نیز خوانده می‌شود) کاتالیز می‌شود. این آنزیم از دو فعالیت آنزیمی ترکیب یافته است: سیکلواکسیژناز و پراکسیداز. COX بصورت دو ایزوآنزیم COX-1 و COX-2 یافت می‌شود. محصول این واکنش، که یک اندوپراکسید (PGH) است، به پروستاگلاندینهای D و E، و نیز به یک ترومبوکسان () و پروستاسایکلین () تبدیل می‌شود. هر نوع سلول فقط یک نوع پروستانوئید تولید می‌کند. آسپرین که یک داروی ضدالتهاب غیراستروئیدی (NSAID) است، COX-1 و COX-2 را مهار می‌کند. داروهای NSAID دیگری، مثل ایندومتاسین و ایبوپروفن، معمولاً از طریق رقابت با آراشیدونات سبب مهار سیکلواکسیژناز می‌شوند. از آنجا که مهار COX-1 سبب تحریک معده می‌شود که اغلب بدنبال مصرف داروهای NSAIDs رخ می‌دهد، لذا داروهای جدیدی ابداع شده‌اند که بصورت انتخابی فقط COX-2 را مهار می‌کنند. داروهای ضدالتهاب کورتیکو استروئیدی، نسخه‌برداری از COX-2 را بطور کامل مهار می‌کنند (ولی برای COX-1 چنین اثری ندارد).

هورمون‌های ایکوزانوئید از اسیدهای چرب غیراشباع حاوی پیوندهای دوگانه‌ی متعدد مشتق می‌گردند.

آراشیدونات، یک اسید چرب 2:4 مشتق شده از لینولئات، پیش‌ساز اصلی چندین رو از مولکول‌های سیگنال است: پروستاگلاندین‌ها، پروستاسیکلین‌ها، و ترومبوکسان‌ها و لوکوترائین‌ها.

پروستاگلاندین یک اسید چرب 20 کربنه می‌باشد که حاوی یک حلقه‌ی پنج کربنی است. به کمک رودوکتازها و ایزومرازها مجموعه‌ای از پروستاگلاندین‌ها شکل می‌گیرند. گروه‌های اصلی به صورت PGA تا PGI نشان داده می‌شوند. اندیس تعداد پیوندهای دوگانه‌ی کربن ـ کربن خارج از حلقه را نشان می‌دهد. پروستاگلاندین‌هایی مثل با دو پیوند دوگانه از آراشیدونات مشتق می‌شوند. سایر پیوندهای دوگانه‌ی این پیش‌ساز در تشکیل حلقه‌ی پنج عضوی از بین می‌رود. پروستاسیکلین و ترومبوکسان‌ها ترکیباتی منسوب به هم هستند که از یک پروستاگلاندین در حال تشکیل به وجود می‌آیند. این ترکیبات به ترتیب توسط پروستاسیکلین سنتاز و ترومبوکسان سنتاز تولید می‌شوند یا اینکه با فعالیت لیپوکسیژناز، آراشیدونات می‌تواند به لوکوترائین‌ها تبدیل گردد. این ترکیبات همان‌گونه که از نامشان پیداست برای اولین بار در گلبول‌های سفید یافت شدند و حاوی سه پیوند دوگانه‌ی مزدوج هستند. پروستاگلاندین‌ها، پروستاگلاندین‌ها، پروستاسیکلین، ترومبوکسان‌ها و لوکوترائین‌ها، ایکوزانوئید خوانده می‌شوند (برگرفته از کلمه‌ی یونانی eikosi به معنای «بیست»)، زیرا تمام آنها حاوی 20 اتم کربن هستند.

از آنجا که پروستاگلاندین‌ها و سایر ایکوزانوئیدها عمر کوتاهی دارند هورمون‌های موضعی به شمار می‌آیند. این ترکیبات فعالیت سلول‌هایی که در آن سنتز می‌شوند و همچنین فعالیت سلول‌های مجاور را به واسطه‌ی اتصال به گیرنده‌های TM7 تغییر می‌دهند. طبیعت این اثرات ممکن است از یک نوع سلول به نوع دیگر متفاوت باشد که برخلاف فعالیت بسیار اختصاصی هورمون‌های فراگیر نظیر انسولین و گلوکاگون است. پروستاگلاندین‌ها تحریک کننده‌ی التهاب، تنظیم کننده‌ی جریان خون به اندام‌های خاص، کنترل کننده‌ی انتقال یون‌ها از عرض غشاء، تنظیم کننده‌ی انتقال سیناپسی و القا کننده‌ی خواب هستند.

به خاطر بیاورید که آسپرین مانع از دسترسی جایگاه فعال آنزیمی می‌شود که آراشیدونات را به پروستاگلاندین تبدیل می‌کند. از آنجا که آراشیدونات پیش‌ساز سایر پروستاگلاندین‌ها، پروستاسیکلین و ترومبوکسان‌هاست، مهار این مرحله بسیاری از مسیرهای سیگنالی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این موضوع دلیلی بر اثرات گسترده‌ای است که آسپرین و ترکیبات منسب به آن بر التهاب، تب، درد و انعقاد خون دارد.

متابولیسم اسیدهای چرب

نویسنده:
12 سپتامبر 10

کار تحقیقی خانم مهین صفری …

سنتز و تجزيه‌ي اسيدهاي چرب فرآيندهاي نسبتاً ساده‌اي هستند كه اساساً معكوس يكديگرند. در فرآيند تجزيه يك تركيب آليفاتيك به واحدهاي استيل فعال (استيل CoA) تبديل مي‌گردد كه به وسيله‌ي چرخه‌ي اسيد سيتريك نيز پردازش مي‌شود. اسيد چرب فعال اكسايش يافته و پيوندي دو گانه تشكيل مي‌گردد،‌جهت وارد كردن يك اكسيژن پيوند دو گانه هيدراته مي‌شود، الكل حاصل به كتون اكسايش مي‌يابد و سرانجام قسمت چهاركربني توسط كوآنزيم A شكسته شده استيل CoA و يك زنجيره‌ي اسيد چربي به وجود مي‌آيد كه به اندازه‌ي دو كربن كوتاه‌تر شده است. اگر تعداد اتم‌هاي كربن اسيد چرب زوج و اسيد چرب اشباع باشد فرآيند به سادگي تكرار مي‌شود تا به طور كامل به واحدهاي استيل تبديل گردد.

سنتز اسيدهاي چرب الزاماً عكوس اين فرآيند مي‌باشد. از آنجا كه نتيجة كار يك پلي‌مر است فرآيند با مونومرها در اين حالت با گروه آسيل (به عبارت ساده‌تر، يك واحد استيل) و واحدهاي مالونيل – آغاز مي‌گردد. واحد مالونيل با واحد استيل متراكم مي‌شود تا يك قطعة‌ چهار كربني ايجاد گردد. براي تشكيل زنجيره‌ي هيدروكربني مورد نياز گروه كربونيل بايد احيا شود. جهت رساندن گروه كربونيل به سطح گروه متيل به همراه تشكيل بوتيريل CoA اين قطعه احيا، دهيدراته و مجدداً احيا مي‌گردد كه دقيقاً عكس مسير تجزيه است. يك واحد مالونيل فعال ديگر نيز با واح بوتريل متراكم مي‌شود و فرآيند تا سنتز اسيد چرب C16 تكرار مي‌گردد.

تري آسيل گليسرول‌ها ذخاير بسيار تغليظ شده انرژي هستند

اسيدهاي چرب به عنوان اجزا فسفوليپيدها و گليكوليپيدها، تغيير دهنده‌هاي آبدوست پروتئين‌ها[1] مولكول‌هاي سوختي و هورمون‌ها و پيامبرهاي بين سلولي، از نظر فيزيولوژيك حائز اهميت مي‌باشند. اسيدهاي چرب به صورت تري آسيل گليسرول (چربي خنثي) در بافت چربي ذخيره مي‌شوند.

استفاده از اسيدهاي چرب به عنوان سوخت مستلزم سه مرحله از پردازش است

تري آسيل گليسرول‌ها توسط فعاليت هيدروليزي ليپازها كه تحت كنترل هورموني هستند ماده مي‌شوند. اسيدهاي چرب با تبديل به آسيل چرب CoA فعال مي‌شوند و توسط كارنيتين از غشا داخلي ميتوكندري عبور مي‌نمايند و در ماتريكس ميتوكندري توسط يك سري تكراري از چهار واكنش، تجزيه مي‌گردند:‌اكسايش توسط FAD، آبگيري، اكسايش توسط NAD+  و تيوليز توسط CoA NADH , FADH2. به وجود آمده در واكنش‌هاي اكسايشي الكترون‌هايشان را توسط زنيجره‌ي انتقال الكترون به O2 انتقال مي‌دهند، در حالي كه استيل CoA به وجود آمده در مرحله‌ي تيوليز به طور طبيعي بواسطه تركيب با اگزالواستات وارد چرخ‌ي اسيد سيتريك مي‌شود. پستانداران قادر به تبديل اسيدهاي چرب به گلوكز نمي‌باشند به دليل آنكه فاقد مسيري هستند كه به صورت خالص اگزلواستات، پيرووات و يا ساير حد واسطه‌هاي گلوكونئوژنيك را از استيل CoA به وجود آورند.

تجزيه برخي اسيدهاي چرب مستلزم مراحل اضافي است

تجزيه‌ي اسيدهاي چرب حاوي پيوندهاي دو گانه يا داراي تعداد اتم‌هاي كربن فرد مستلزم مراحل ديگري است. در اكسايش اسيدهاي چرب غير اشباع يك ايزومرازويك ردوكتاز مورد نياز مي‌باشد، در حالي كه پروپيونيل CoA حاصل از زنجيره‌هاي داراي تعداد اتم‌هاي كربن فرد براي تبديل به سوكسينيل CoA به يك آنزيم وابسته به ويتامين B12 نياز دارد.

اسيدهاي چرب طي مسيرهاي متفاوتي سنتز و تجزيه مي‌شوند

اسيدهاي چرب در سيتوزول توسط مسيري متفاوت از مسير -b اكسايش سنتز مي‌شوند. سنتز با كربوكسيله شدن استيل CoA به مالونيل CoA كه مرحله‌ي الزامي است، آغاز مي‌گردد. اين واكنش كه به كمك ATP پيش مي‌رود. توسط استيل CoA كربوكسيلاز، يك آنزيم بيوتين‌دار، كاتاليز مي‌گردد. در سنتز اسيدهاي چرب حد واسطه‌ها به پروتئين حامل آسيل متصل هستند. استيل ACP از استيل CoA و مالونيل ACP از مالونيل CoA توليد مي‌شود. استيل ACP و مالونيل ACP با هم متراكم شده استواستيل ACP ايجاد مي‌گردد، واكنشي كه بواسطه آزاد شدن CO2 از واحد مالونيل فعال شده پيش برده مي‌شود به دنبال آن، يك احيا، يك آبگيري و يك احياي ديگر انجام مي‌گيرد. در اين مراحل NADPH نقش اجيا كننده را ايفا مي‌كند. بدين ترتيب بوتيريل ACP براي دور دوم طويل شدن آماده مي‌گردد كه با اضافه شدن يك واحد دو كربنه از مالونيل ACP شروع مي‌شود. انجام هفت دور از طويل شدن باعث توليد پالميتويل ACP مي‌گردد كه به پالميتات هيدروليز مي‌شود. در موجودات عالي‌تر، آنزيم‌هايي كه سنتز اسيدهاي چرب را كاتاليز مي‌كنند به صورت يك كمپلكس آنزيمي چند كاره از طريق پيوندهاي كووالان در اتصال با يكديگر مي‌باشند. يك چرخه واكنشي مبتني برتشكيل و تجزيه‌ي سيترات، گروه‌هاي استيل را از ميتوكندري به سيتوزول انتقال مي‌هد. با انتقال اكي والان‌هاي احيايي از ميتوكندري توسط حامل رفت و برگشتي مالات – پيروات و مسير پنتوز فسفات،NADPH مورد نياز براي سنتز توليد مي‌گردد.

استيل كوآنزيم كربوكسيلاز نقشي كليدي را در كنترل متابوليسم اسيدهاي چرب ايفا مي‌كند.

سنتز و تجزيه اسيدهاي چرب به صورت متقابل تنظيم مي‌گردد به طوريي كه هر دو به طور همزمان فعال نيستند. اسيتل CoA كربوكسيلاز، جايگاه تنظيمي اصلي، توسط انسولين تحريك و بوسيله گلوكاگون و اپي نفرين مهار مي‌گردد. اين اثرات هورموني به واسطه‌ي تغييرات مقادير حالت دفسفريله فعال و فسفريله‌ي غير فعال آنزيم كربوكسيلاز صورت مي‌گيرد. سيترات كه علامت فراواني واحدهاي ساختار و انرژي است، به طور آلوستريكي كربوكسيلاز را تحريك مي‌نمايد. گلوكاگون و اپي نفرين با فعال كردن ليپاز شكسته شدن تري آسيل گليسرول‌ها را تحريك مي‌كنند. در مقابل، انسولين ليپوليز را مهار مي‌كند. در مواقع فراواني انرژي به دليل مهار كارنيتن آسيل ترانسفراز I توسط مالونيل CoA آسيل چرب CoA‌ها وارد ماتريكس ميتوكندري نمي‌شوند.