مژگان حاجی پور-پزشکی
معرفی مولکول به صورت کلی :
کلسی تریول فعال ترین فرم شناخته شده ی ویتامین D3 یا کوله کلسیفرول است که انتقال کلسیم روده ای را تحریک می کند دو مسیر متابولیکی برای کلسی تریول شناخته شده که یکی ازآنها تبدیل به کلسی تریوئیک اسید است.محل های عملکرد کلسی تریول شامل روده استخوان کلیه و غده پاراتیروئید است.
نقش بیولوژیک درسلول هدف:
نقش اصلی کلسی تریول افزایش جذب کلسیم و فسفات در سلول های مخاطی روده ها است و این عمل را علیرغم وجود شیب غلظتی کلسیم از سوی سلول های روده به محیط داخل روده انجام میدهد. با وجود تغییرات زیاد در کلسیم مواد غذایی یک سیستم تنظیم بسیار دقیق وجود داردکه با کنترل میزان تولید کلسی تریول از تغییرات غلظت کلسیم یونیزه در پلاسما جلوگیری میکند ودر نتیجه غلظتهای مناسب کلسیم و فسفات برای عمل استخوان سازی و رسوب کردن بلورهای هیدروکسی آپاتیت در داخل فیبرهای کلاژنی استخوان تامین می گردد.در صورت کمبود ویتامین D سرعت عمل نوسازی استخوان کند شده و بازسازی استخوان ها مختل می گردد.همه این اعمال در سطح بافت استخوانی تحت تاثیر هورمون پاراتیروئیدی است اما مقدار جزئی کلسی تریول نیز ضروری می باشد.علاوه بر این به نظر می آید که کلسی تریول عمل PTH در جذب دوباره کلسیم در کلیه ها را نیز تقویت می کند.
بیماری های ناشی از اختلال در سنتز کلسی تریول
فقدان ویتامین D،بیماری های ژنتیکی که با غیر فعال بودن واکنشهای هیدروکسیلاسیون و عدم سنتز کلسی تریول همراهند و فقدان پروتئین پذیرنده کلسی تریول باعث ایجاد اختلالاتی در متابولیسم بافت استخوانی می گردد.این اختلالات در دوران کودکی موجب بروز بیماری راشیتیسم می گردد که علائم آن عبارتند از کاهش غلظت کلسیم و فسفر در پلاسما،وقفه در واکنشهای کلسیفیه شدن استخوان ها،نرمی استخوان ها،تغییر شکل و خمیدگی آنها خصوصا در استخوان های دراز. نبود کلسی تریول دربزرگسالان باعث بیماری نرمی استخوان ها یا استئومالاسی می گردد که علائمی مانند راشیتیسم ولی خفیف تر دارد.
اگر سلول های پارانشیم کلیوی در اثر ضایعاتی از بین بروند بیوسنتز کلسی تریول دچار اختلال می شود و جذب روده ای کلسیم مختل می گردد.کاهش غلظت کلسیم در پلاسما موجب افزایش جبرانی ترشح PTH می شود که با تحلیل بیشتر بافت استخوانی از کاهش غلظت کلسیم در پلاسما جلوگیری می مند.با پیشرفت بیماری قسمتی از مواد معدنی استخوانی آزاد می گردد و سرانجام این اختلالات بویژه در کودکان به تغییر شکل استخوان ها و کوتاه قدی منجر می شود که به بیماری استئودیستروفی کلیوی معروف است.
اثرات بیوشیمیایی مولکول در سلول:
کلسی تریول در سلول های هدف مانند هورمون های استروئیدی عمل می کند. کلسی تریول در هسته سلول های هدف یعنی سلول های مخاطی روده،سلول های استئوبلاست و سلول های لوله های پیچیده دور کلیه با پروتئین پذیرنده خود ترکیب می شود و در مرحله رونویسی mRNA تاثیر می گذارد.
عمل کلسی تریول در کروماتین منجر به سنتز پروتئین حامل کلسیم (CBP) می شود.
ارزیابی در خون و ادرار:
اندازه گیری مقادیر هورمون کلسی تریول در خون و ادرار رایج نیست.پیگیری آزمایشگاهی آن از طریق کلسیم ادراری ,کلسترول, کراتینین, اسید اوریک, , , AST, ALT,الکترولیت ها و pH ادراری است.
منابع:
Refernece:
1.Harpers biochemistry
2.بیوشیمی عمومی-تالیف دکتر پرویز شهبازی – دکتر ناصر ملک نیا
انتشارات دانشگاه تهران
سید علی حسینی، رشته پزشکی
خلاصه و معرفی هورمون
کلسی تریول فرم فعال ویتامینD3 یا کوله کلسیفرول است . ویتامینD محلول در چربی است و با مواد غذایی چرب جذب می شود . پوست انسان به کمک نور قادر به ساخت این ویتامین می باشد . این ویتامین به 4 شکل وجود دارد : ویتامین D2 (ارگوکلسیفرول) ، ویتامین D3 (کوله کلسیفرول) ، 25 هیدروکسی D3 (کلسی دیول) و 1 و 25 هیدروکسی D3 (کلسی تریول) که تنها شکل فعّال ویتامین D است .
فرمول مولکولی کلسی تریول C27H44O3 است . فرمول ساختاری آن نیز به شکل زیر است :
کلسی تریول میزان کلسیم و فسفر بدن را تنظیم می کند . بنابراین ویتامین D از طریق کلسی تریول بر روی میزان کلسیم و کارکردهای مبتنی برآن مانند سلامت استخوان ها و عضلات موثّر است . نیمه عمر کلسی تریول حدود 5-8 ساعت می باشد .
ساختار شیمیایی
ذخیره ی طبیعی یا داخلی ویتامین Dدرانسان اساسا به اشعه ی ماوراء بنفش بستگی داشته که در نتیجه ی آن 7-دهیدروکولسترول به ویتامین D3 در پوست تبدیل می شود . ویتامین D3پیش از بروز تأثیرش بر روی بافت های هدف باید از نظر متابولیکی در کبد و کلیه فعّال شود . تغییر اولیه در نتیجه ی حضور آنزیم 25- Vitamin D3 هیدروکسیلاز در کبد تسریع می شود و محصول حاصل از این واکنش 25- D3(OH) یا کلسی فدیول نامیده می شود و این واکنش بوسیله ی 25- Hydroxylase-α – 1- D3hydroxy vitamin فعّال شده و در نهایت 1و25 –D3 2(OH) یا کلسی تریول را که فرم فعّال است بوجود می آورد .
اثرات بیولوژیک
امروزه ما می دانیم که شکل فعّال ویتامین D دقیقا مانند یک هورمون عمل می کند . نقش اصلی کلسی تریول افزایش جذب کلسیم و فسفات در سلول های مخاطی روده ها است و این عمل را علی رغم وجود سراشیب غلظتی کلسیم از سوی سلول های روده به محیط داخل روده انجام می دهد . با وجود تغییرات زیادی که ممکن است مقدار کلسیم مواد غذایی داشته باشد ، یک سیستم تنظیم بسیار دقیق با کنترل میزان تولید کلسی تریول از تغییرات غلظت کلسیم یونیزه در پلاسما جلوگیری کرده و بدین سان همواره غلظت های مناسب کلسیم و فسفات برای عمل استخوان سازی و راسب شدن بلورهای هیدروکسی آپاتیت در داخل فیبرهای کلاژنی استخوان تأمین گردد . در صورت کمبود ویتامین Dسرعت عمل نوسازی استخوان کند شده و بازسازی استخوان ها مختل می گردد . همه ی این اعمال در سطح بافت استخوانی تحت تأثیر هورمون پاراتیروئیدی است ولی تجربه نشان می دهد که همیشه حضور مقادیر جزئی کلسی تریول نیز ضروری می باشد. علاوه بر این بنظر می رسد که کلسی تریول عمل PTH در جذب دوباره ی کلسیم در کلیه ها را نیز تقویت می کند .
طرز عمل کلسی تریول
کلسی تریول در سلول های هدف مانند هورمون های استروئیدی عمل می کند . بدین ترتیب که در هسته ی سلول های هدف یعنی سلول های مخاطی روده ، سلول های استئوبلاست و سلول های لوله های پیچیده ی دور کلیوی با پروتئین پذیرنده ی خود ترکیب گردیده و در مرحله ی رونویسی RNAm تأثیر می گذارد . پژوهش های اخیر نشان داده است که پروتئین های پذیرنده این هورمون به غیر از سلول های هدف شناخته شده ، در هسته تعداد زیادی از بافت های دیگر نیز وجود دارد ولی تاکنون اثر زیستی هورمون در سلول های اخیر شناخته نشده است . پروتئین پذیرنده ی خاص این هورمون با وزن مولکولی 90000 در هسته ی سلولهای روده و سایر سلولهای هدف در حال چسبیده به کروماتین بدست آمده و از این رو بنظر می آید که هورمون باعث فعّال ساختن مرحله ی رونویسی یک ژن خاص و سنتز RNAm می گردد و حتی شواهدی در دست است دال بر این که عمل کلسی تریول در کروماتین منجر به سنتز پروتئین حامل کلسیم (CBP) می گردد . با وجود این تجربه نشان می دهد که انتقال کلسیم از محیط داخل روده به داخل سلولهای مخاطی و جریان خون یک الی دو ساعت بعد از تزریق کلسی تریول به حیوان و خیلی زودتر از این که مقدار CBP در سلول افزایش یابد صورت می گیرد . از این رو عده ای معتقد هستند که ابتدا کلسیم در اثر تغییراتی که در نفوذپذیری غشاهای سلولهای مخاطی رخ می دهد به داخل سلول انتقال می یابد و سپس پیوند آن با پروتئین حامل CBP سبب نگهداری آن در سلول و ممانعت از خروج آن می گردد .
بیماری های ناشی از اختلال در سنتز کلسی تریول
فقدان ویتامین D ، بیماری های ژنتیکی که با غیرفعّال بودن واکنش های هیدروکسیلاسیون و وقفه در سنتز کلسی تریول توأم هستند و بالأخره فقدان پروتئین پذیرنده ی کلسی تریول باعث بروز اختلالاتی در متابولیسم بافت استخوانی می گردد . این اختلالات در دوران کودکی باعث بروز بیماری راشیتیسم می گردد که علائم آن عبارتند از کاهش غلظت کلسیم و فسفر در پلاسما ، وقفه در واکنش های کلسیفیه شدن اسنخوان ها ، نرمی استخوان ها ، تغییر شکل و خمیدگی آن ها به ویژه در اسنخوان های طویل . فقدان کلسی تریول در بالغین باعث بیماری نرمی استخوان ها یا استئومالاسی می گردد که علائمی مشابه راشیتیسم ولی خفیف تر دارد . چنان چه سلولهای پارانشیم کلیوی در اثر ضایعاتی از بین بروند بیوسنتز کلسی تریول دچار وقفه شده و جذب روده ای مختل میگردد . کاهش غلظت کلسیم در پلاسما افزایش جبرانی ترشح PTH را در پی دارد که با تحلیل بیشتر بافت استخوانی از کاهش غلظت کلسیم در پلاسما جلوگیری می کند . با پیشرفت بیماری قسمتی از مواد معدنی استخوان آزاد می گردد و سرانجام این اختلالات بویژه در کودکان به وقفه در رشد استخوان ها ، تغییر شکل استخوان ها و کوتاه قدی منجر می شود که به بیماری استئودیستروفی کلیوی معروف است .
روش اندازه گیری
یک روش اندازه گیری این هورمون ، سنجش رادیوایمنی است که از ماده ی رادیو اکتیو بهره گرفته می شود . روش دیگر سنجش ایمنی آنزیم (ELISA) است . این روش تفاوت بنیادی با سنجش رادیواتمی ندارد فقط به جای ماده ی رادیواکتیو از فعالیت آنزیمی استفاده می کنند . به عبارت دیگر ، بجای هورمون نشان دار هورمونی بکار می رود که به آنزیم پراکسیداز متصل است . در صورتی که سوبسترای آنزیم در محیط باشد ، این آنزیم آن را به فراورده ی رنگینی تبدیل می کند . با روش رنگ سنجی می توان مقدار فراورده ی تولید شده و به عبارتی میزان هورمون نشاندار را تعیین کرد . در سنجش ایمنی آنزیم تعیین مقدار هورمون در نمونه ی پلاسما به کمک منحنی استاندارد انجام می شود .
منابع :
- Harpers biochemistry
- بیوشیمی عمومی –تألیف دکتر پرویز شهبازی – دکتر ناصر ملک نیا – انتشارات دانشگاه تهران
www.wikipedia
