فهیمه خسروی
- چکیده تحقیق
در این تحقیق سعی شده است تا حدی به موضوع اریتروپویتین پرداخته شود.
اریتروپویتین هورمونی که به اختصار Epo نامیده می شود، یک هورمون گلیکوپروتئینی است که وظیفه میزان گلبول های قرمز را در خون پستانداران برعهده دارد. اولین بار این هورمون در تحقیقاتی که روی خرگوش ها انجام گرفت. کشف عملکرد این هورمون در بدن توسط دیفراین و کاموت انجام شد.
اریتروپویتین در بدن توسط کلیه ها تولید شده و تولید آن با کاهش سطح گلبول های قرمز خون و سطح اکسیژن رسانی به بافت ها تحریک می گردد. در شرایط پاتولوژیکی مثل آسیب پارانشیم کلیه کاهش می یابد.
تحقیقات جدید دانشمندان، عملکردهای جدیدی از این هورمون را آشکار کرده است. عملکردهایی از قبیل تاثیر بر سلول های عصبی و جلوگیری از آپوپتوز سلول های مغزی در بیماران ضربه مغزی، افزایش تحرکات بدنی و افزایش قوای حافظه.
با توجه به اهمیت و عملکرد اریتروپویتین، دانشمندان با استفاده از فناوری DNA نوترکیب، موفق به ساخت اریتروپویتین نوترکیب انسانی در دو نوع اپویتین و دارابی پویتین شدند. نوع اپویتین آن دارای دو نوع آلفا و بتا است.
اریتروپویتین نوترکیب ساخته شده در دسته داروهای ضد کم خونی Antianemic قرار می گیرد و تاکنون بیماران مبتلا به کم خونی، ناشی از نارسایی کلیوی، شیمی درمانی، داروهای درمان HIV و… را تا حد زیادی از رنج بیماری رهانیده است.
- معرفی مولکول به صورت کلی
اریتروپویتین یک هورمون پلی پپتیدی است که اغلب توسط کلیه ها و کمی توسط کبد در پاسخ به غلظت کم اکسیژن و کاهش سطح گلبول های قرمز ترشح می شود و سنتز اریتروسیت ها را تحریک می کند.
در کلیه ها این هورمون توسط سلول های پوشاننده مویرگی پیرامون توبولی که سلول های اپی تلیال بسیار تخصص یافته هستند، تولید و آزاد می گردد.
ژن این هورمون روی کروموزوم شماره 7 قرار دارد.
از نظر مکانیسم عمل، این هورمون به گیرنده های سطح اتصال می یابد و پیامبر دوم آن یک آبشار کینازی یا فسفاتازی است و از نظر حلالیت آبدوست است. با توجه به نقش مهم این هورمون در سیستم گردش خون و خونسازی و وضعیت اکسیژن رسانی بدن، دارای اهمیت بالینی بسیار بوده که در ادامه به آن می پردازیم.
- ساختار شیمیایی
اریتروپویتین گلیکوپروتئینی است که بخش پروتئینی آن از 165 اسید آمینه تشکیل شده است و در محل 3 باقی مانده آسپارژین N- گلیکوزیله و در محل باقی مانده سرین، O- گلیکوزیله می باشد.
40 درصد وزن اریتروپویتین بالغ کربوهیدرات است. گلیکوزیله شدن پایداری این هورمون را در خون افزایش
می دهد. به طوری که پروتئین غیر گلیکوزیله 10 درصد فعالیت زیستی فرم گلیکوزیله را دارد. چون این پروتئین توسط کلیه ها از خون حذف می شود. وزن ملکولی اریتروپویتین 39-34 کیلودالتون است و این هورمون یک سیتوکین نوع 1 است.
در گردش خون دارای نیمه عمر (کلیرانس) 6 تا 9 ساعت است.
- نقش بیولوژیک
اریتروپویتین در بدن انسان، سطح هماتوکریت و هموگلوبین را افزایش داده و افراد را ترغیب به تحرک بدنی بیشتر می کند. این هورمون دارای اثرات مثبت در محافظت از سلول های عصبی است به ویژه در افرادی که دچار ضربه مغزی شده اند. در این بیماران اریتروپویتین باعث کاهش آپوپتوز سلول های مغزی شده و در نتیجه منجر به بهبود و کاهش مرگ و میر بیماران می گردد.
- اثرات بیوشیمیایی
اریتروپویتین تکثیر و تمایز گلبول های قرمز را به وسیله تعامل با گیرنده های اختصاصی آن بر روی سلول های پیش ساز (اریتروئیدها) تحریک می کند و عامل ایجاد تمایز در آن هاست. حضور این هورمون برای حفظ و نگهداری اریتروئیدها لازم و ضروری است و در عدم حضور اریتروپویتین، اریتروئیدها وارد روند مرگ سلولی از پیش برنامه ریزی شده (آپوپتوز) می شوند.
نقش دیگر اریتروپویتین، آزادسازی ریتکیلوسایت ها از مغز استخوان است.
اریتروپویتین در سلول های مغزی نیز رسپتور دارد که این موضوع به تازگی کشف شده است.
- ارزش تشخیصی و بیماری های مربوط
اندازه گیری میزان اریتروپویتین در سرم کمک به تشخیص بیماری های بسیاری می کند به طوری که:
افزایش سطح آن می تواند نشانگر بروز بیماری های آنمی فقر آهن، آنمی مگالوبلاستیک، آنمی همولیتیک، میلودیسپلازی، شیمی درمانی، ایدز، فئوکروموسیتوم، کارسینوم سلول های کلیوی، کارسینوم سلول های فوق کلیوی باشد.
کاهش سطح آن نشانگر پلی سایتمی ورا، بیماری های کلیوی و فوق کلیوی است.
در بیماران کلیوی با نارسایی مزمن، آنمی از مشکلات شایع می باشد به طوری که تقریبا 25 درصد این بیماران با آنمی روبه رو هستند. شایع ترین علت بروز آنمی در این بیماران کاهش ترشح اریتروپویتین است.
تا قبل از معرفی هرومون اریتروپویتین در سال 1982، برای حفظ هماتوکریت بیماران دیالیزی در محدوده نرمال، از تزریق خون استفاده می شد. اما امروزه اریتروپویتین به شکل آمپول در دسترس است. این اریتروپویتین نوترکیب انسانی به 2 شکل آلفا و بتا موجود است. اثربخشی بالینی هر دو شکل یکسان است اما مقدار مصرف آن ها متفاوت است.
نکته دیگر این که، افزایش ترشح بیش از حد اریتروپویتین منجر به بیماری می گردد.
تولید نابجای اریتروپویتین توسط سلول های سرطانی منجر به انواع اریتروسیتوزپارانئو بلاستیک می گردد. این ترشح بیش از حد و نابجا تولید گلبول های قرمز را در مغز استخوان تحریک کرده و باعث افزایش سطح هماتوکریت
می گردد.
- روش های اندازه گیری
مقدار هورمون اریتروپویتین را می توان در پلاسما با روش های بررسی ایمنی (Immunoassays) اندازه گیری کرد.
نکته مهم این که میزان هورمون اریتروپویتین در اندازه گیری با نمونه صبحگاهی بیشتر از نمونه عصرگاهی می باشد و حجم مورد نیاز پلاسمای فرد برای این آزمایش حدود mL5/0 است.
- مقدار طبیعی در سرم
در افراد بالغ مقدار طبیعی اریتروپویتین در سرم به این ترتیب است:
| REFRENCE INTERVALS | ||
| SI Units | Conversion Factor | Conversional Units |
| 1.0 | ||
منابع
1- بیوشیمی استرایر جلد 1، مولفین: جربی ام برگ- جان ال تیموزکو- لابرت استرایر، با مقدمه و تحت نظارت دکتر پروین پاسالار، مترجمین: سالار بختیاری- علیرضا خوشدل، ویراستار: سالار بختیاری، نشر اندیشه رفیع.
2- اصول بیوشیمی بالینی تیتز جدل اول، آنالیت ها و پاتوفیزیولوژی، مولفین: کارل 1. بورتیس، ادوارد. اشوود، دیوید ای، بروتس، ترجمه دکتر هوشنگ امیر رسولی.
3- بیوشیمی هارپر، مولین: رابرت مورای- دیوید بندر، کاتلین بادم- پیترکنلی- ویکتور رادول- آنتونی ویل، ترجمه دکتر رضا محمدی.
4- کتاب جامع تجهیزات آزمایشگاهی فرآورده های تشخیصی، دکتر سقا و همکاران، نشر میر.
5- کتاب جامع تست های تشخیصی و آزمایشگاهی پاگانا، دکتر مهتاب جعفرآبادی آشتیانی و همکاران، نشر سالمی.
6- اصول طب داخلی هارسیون 2008 (بیماری های خون و انکولوژی)، تحت نظارت دکتر مسعود ایروانی، ترجمه دکتر سینا نوشاد- دکتر آسیه شکیب، نشر اندیشه رفیع.
7- www.Ims. Ilam. Ac. Ir
8-www.wikipedia.org
9-www.Pezeshk.us
10-www.Razilab.ir
11-www.Jouybari.blogfa.com
12-www.Shmc.Sbmu.ac.ir
13-www.Vista.ir
شیوا عزیزی هزاوه
اریتروپویتین گلیکوپروتئینی است که در شرایط کمبود اکسیژن در بافت (هیپوکسی) ترشح میشود و با اثر بر مغز استخوان باعث افزایش روند تولید گلبولهای قرمز میشود اولین بار این هورمون در یک آزمایش تحقیقاتی که روی خرگوشها انجام میگرفت شناخته شد و هموپویتین نام گرفت. این هورمون بیشتر از کلیه ها ترشح میشود ولی محل دقیق ترشح آن مشخص نیست . این هورمون که از خانواده سیتوکین هاست از طریق فعال سازی تیروزین کیناز ها عمل می کند .
این گلیکو پرو تیین در درمان و تشخیص کم خونی استفاده می شود زیرا استعمال این هورمون به صورت دارو تعداد سلول های پیش ساز اریترویید را چند برابر می کند که به دنبال ان با افزایش اریتروسیت ها به درمان کم خونی کمک میکند .
مولکول اریتروپویتین
اریتروپویتین هورمونی گلیکوپروتیینی است که تولید گلبول های قرمز خون راتحریک می کند .این هورمون از 165 اسیدامینه تشکیل شده ودر محل باقیمانده اسپاراژین n-گلیکوزیله و در محل باقیمانده سرین o-گلیکوزیله می باشد. 40 درصد وزن اریتروپویتین بالغ کربوهیدرات است . گلیکوزیله شدن پایداری این هورمون را در خون افزایش می دهد . پروتیین غیر گلیکوزیله 10 درصد فعالیت زیستی فرم گلیکوزیله را دارد زیرا پروتیین توسط کلیه از خون دفع می شود. این هورمون عضو خانواده سیتوکین هاست و اثر خود را با فعال کردن یک تیروزین کیناز شروع می کند .
معرفی غده
کلیه انسانی، یک جفت ارگان لوبیایی شکل است که در ناحیه خلف صفاقی (رتروپریتونئال) قرار گرفته‌اند.
محل قرارگیری آن‌ها به صورت طبیعی در قسمت فوقانی تا پایین دنده‌ی 12 و قسمت تحتانی تا سومین مهره‌ی کمری قرار گرفته است.
. در برش عمودی کلیه‌ها، دو ناحیه مجزا مشاهده میشود. ناحیه بیرونی کمرنگ‌تر یا کورتکس وناحیه تیره‌رنگ داخلی مدولا نام دارد .قاعده هریک از هرم‌ها در محل اتصال کورتکس و مدولا قرار گرفته و رأس آن، پاپیلا، به سمت ناف کلیه امتداد می‌یابد. ناحیه تورفته داخلی کلیه، محل ناف کلیه است که از آن شاخه‌های شریان و ورید کلیوی، لنفاتیک، اعصاب و نیز بخش متسع شده فوقانی حالب که لگنچه کلیوی نامیده میشود، عبور می‌کنند. لگنچه با یک فضای تخت داخل کلیوی که سینوس نامیده میشود، ارتباط دارد که در آن لگنچه به کالیس‌های بزرگ و کوچک (مینور) تقسیم میشود تا ادرار تشکیل شده را از درون مجاری جمع‌کننده که در هرم‌های کلیه به هم می‌پیوندند تخلیه کند.
وظایف اصلی کلیه به شرح زیر می باشد
- دفع مواد زاید
- تعادل الکترولیتی
- تنظیم هورمونی
- تنظیم فشار خون
- هوموستازگلوکز
تولید وکنترل هورمون
اریتروپویتین توسط سلول های پوشاننده مویرگی پیرامون توبولی در کلیه تولید و ازاد می شود این سلول ها بسیار تخصص یافته اند . مقدار اندکی از این هورمون هم توسط هپاتوسیت ها تولید می گردد. محرک اصلی و تنظیم کننده تولید این هورمون در دسترس بودن یا نبودن اکسیژن است .
مکانیسم اثر بر سلول هدف
اریتروپویتین اثر خود را به واسطه اتصال به گیرنده ویژه ای که بر سطح پیش ساز های اریترویید مغز استخوان است والقاو وادار ساختن ان ها به تکثیر و بلوغ اعمال می کند .
اثرات بیوشیمیایی و بیولوژیک
اریتروپویتین عضو خانواده سیتوکین هاست .تعامل این هورمون با گیرنده اش سبب اتصال و فعال شدن تیروزین کینازهای سیتوپلاسمی می گردد این کیناز ها یک یا چند پروتیین را فسفریله می کنند و به سایر پروتیین های الحاقی متصل می گرددوسبب فعال شدن انتقال دهنده های پیام و فعال کننده های رونویسی میشود و ممکن است رونویسی از ژن خاصی را فعال کند.
اریتروپویتین هورمون تنظیم کننده تولید گلبول های قرمز محسوب می شود .این هورمون برای حفظ و نگه داری پیش سازهای اریترویید مورد نیاز است و در غیاب ان این سلول ها وارد روند اپوپتوز می شوند . با افزایش تولید یا استعمال این هورمون به صورت دارو تعداد سلول های پیش ساز چند برابر می شود و به دنبال ان تعداد اریتروسیت ها نیز افزایش می دهد .
روش اندازه گیری و مقادیر طبیعی و موارد بالینی
مقدار این هورمون را می شود در پلاسما با روش های ایمنواسی و الایزا اندازه گیری کرد . سطح طبیعی این هورمون در پلاسما بین 10 تا 25 واحد در لیتر است .
مقدار تشخیصی
افزایش سطح : انمی فقر اهن –انمی مگالوبلاستیک –انمی همولایتیک – شیمی درمانی-ایدز- کارسینوم سلول کلیوی
کاهش سطح : پلی سایتمی – بیماری های کلیوی و فوق کلیوی
وقتی سطوح غلظت هموگلوبین به کمتر از 100 تا 120 گرم در لیتر برسد سطوح اریتروپویتین پلاسما مطابق با شدت انمی افزایش می یابد . ا نمی هیپوپرو لیفراتیو هم می تواند در اثر تحریک نا کافی اریتروپویتین به وجود بیاید که می تواند بازتابی از اختلال عملکرد کلیه یا سرکوب تولید اریتروپویتین توسط سیتوکین های التهابی ویا کاهش نیازهای بافتی به اکسیژن در اثر بیماری هایی مثل هیپوتیروییدی باشد .
در ورزشکاران از اندازه گیری سطح اریتروپویتین برای بررسی دوپینگ استفاده می شود .
منابع
اصول طب داخلی هاریسون( خون و انکولوژی ) – نویسنده : هاریسون – مترجمین : دکتر سینا نوشاد و دکتر اسیه شکیب –انتشارات سماط –چاپ اول – سال 1388
پاگانا – مترجمین : ناصر نژادی وسید رضا موسوی –انتشارات خسروی – چاپ چهارم – سال 1390
هارپر-نویسندگان : رابرت ک مورای و دیوید ابندر-مترجمین : دکتر جواد محمدنژاد ودکتر سالار بختیاری –انتشارات: اندیشه رفیع – چاپ اول- سال 1391
استرایرجلد 1-نویسندگان : جرمی ام برگ و جان ال تیموزکوز و لوبرت استرایر- مترجمین : سالار بختیاری و علیرضا خوشدل –انتشارات اندیشه رفیع – چاپ اول –سال1389
سایت پایگاه علوم ازمایشگاهی ایران
سایت ویکی پدیا
