برگزاري سمينار هفتگي دانشجويان دكتري گروه بيوشيمي
سمينار هفتگي دانشجويان دكتري گروه بيوشيمي با سخنراني فاطمه قريشوندي به راهنمايي خانم دكتر پاسالار و محمدرضا هاشم نيا به راهنمايي آقاي دكتر دوستي راس ساعت 12- 10 روز يكشنبه مورخ 3/11/95 در محل تالار دكتر ملك نيا برگزار ميگردد. از عموم علاقمندان براي شركت در جلسه سخنراني دعوت به عمل مي آيد. حضور كليه دانشجويان تحصيلات تكميلي گروه بيوشيمي در سمينارهاي هفتگي دانشجويان الزامي است. خلاصه سمينارهاي مربوطه به شرح ذيل مي باشد: بسمه تعالی دانشگاه علوم پزشکی تهران دانشکده پزشکی- گروه بیوشیمی بالینی خلاصه سمینار دانشجویی- مقطع دکتری تخصصی بیوشیمی بالینی عنوان : Biochemical changes caused by intestinal ischemia-reperfusion injury استاتید راهنما : دکترپاسالار دکتر دهپور ارائه دهنده : فاطمه قریشوندی ورودی :بهمن ۹۴ امضا استاد راهنما: ü Intruduction: Ischemia: is a state of tissue oxygen deprivation accompanied by a reduced washout of the resulting metabolites. Reperfusion: is the restoration of blood flow to the ischemic tissue. ü causes of ischemia-reperfusion: 1-Cardiopulmonary bypass 2-stroke 3-MI 4-organ transplantation ü Cellular effect of ischemia: 1- Altered membrane potential 2- Altered Ion distribution (↑Intracellular ca²/Na) 3- Cellular swelling 4- Cytoskeletal Disorganization 5- Increased Hypoxanthine 6- Decreased Adenosine 5-Triphosphate( ATP) 7- Decreased phosphocreatine 8- Decreased Glutathione 9- Cellular Acidosis ü Mechanisms by I/R induces inflammation Acute mesenteric ischemia prevalence: Overall 26 % of people admitted to hospital with acute mesenteric ischemia will be alive a year later. Are there sensitive and specific laboratory tests that can be used for early detection of AMI? -There is no specific laboratory test that can be routinely used for early detection of AMI ü The most promising plasma markers? § intestinal fatty acid binding protein (I-FABP) § α-glutathione S-transferase (GST) (originating from mucosa of the small bowel) § D-lactate (which is produced by gut bacterial organisms such as Escherichia coli § These markers may have a potential use as early diagnostic tools in AMI, but none of them has yet entered routine clinical practice. The most common laboratory abnormalities found in AMI: § Hemoconcentration § Leukocytosis § Metabolic acidosis with high anion gap § Lactate concentration § High levels of serum amylase § High levels of AST § High levels of LDH § High levels of CPK ü The most sensitive and specific diagnostic tool is MDCT with intravenous contrast. qInterventions: q Antioxidant as protective agents § XO inhibitors (allopurinol) § Muco protective agents (Sofalcon, Sucralfate, and Rebamipide) § The suppressor of gastric acid secretion and antioxidant (Cimetidine ,Histamine H2-receptor antagonist (H2RA)(exp:it-066) § The administration of antioxidants immediately before reperfusion is as effective in attenuating the mucosal injury as it would be if the antioxidant were to be administered before ischemia. ü Selective inhibitors of iNOS : § N(6)-(Iminoethyl)-L-lysine (L-NIL) and ONO-1714 ü 2-iNOS knockout ü 3-Supplementation of no using no donors : § FK-409, molsidomine, and nitroprusside(have been shown to attenuate gastrointestinal i/r injury.) Reduced PMNS and monoclonal antibodies that interfere with the adhesion and emigration of the PMNS across venues provide significant protection against I/R injury. ü Antioxidants : The increased mucosal MPO activity after reperfusion can be significantly attenuated by the use of antioxidants. ü Our hypostasis The protective effect of 5-HT1B and 5-HT1D receptors stimulation in reducing pro-inflammatory proteins at some diseases such as migraine has been reported. 5-HT1B and 5-HT1D receptors also are expressed in the gut and can affect gut functions, so their protective effect can be assessed in clinical features intestinal I/R injury. Conclusion: Untreated, AMI will cause mesenteric infarction, intestinal necrosis, an overwhelming inflammatory response and death. Early intervention can halt and reverse this process leading to a full recovery, but the diagnosis of AMI is difficult and failure to recognize AMI before intestinal necrosis has developed is responsible for the high mortality of the disease. References: 1-Stoney, Ronald J., and Christopher G. Cunningham. "Acute mesenteric ischemia." Surgery 114.3 (1993): 489-490. 2-Makoto, S., and J. Takashi. "Oxidative stress and ischemia–reperfusion injury in gastrointestinal tract and antioxidante, protective agents." J Clin Biochem Nutr 40 (2007): 1-12. 3-Camilleri, Michael. "Serotonin in the gastrointestinal tract." Current opinion in endocrinology, diabetes, and obesity 16.1 (2009): 53. 4-Kalogeris, Theodore, et al. "Cell biology of ischemia/reperfusion injury." International review of cell and molecular biology 298 (2012): 229. 5-Demir, M., et al. "The effect of silymarin on mesenteric ischemia-reperfusion injury." Medical Principles and Practice 23.2 (2013): 140-144. 6-Tilsed, J. V. T., et al. "ESTES guidelines: acute mesenteric ischaemia." European Journal of Trauma and Emergency Surgery 42.2 (2016): 253-270. 7-Gonzalez, Liara M., Adam J. Moeser, and Anthony T. Blikslager. "Animal models of ischemia-reperfusion-induced intestinal injury: progress and promise for translational research." American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology 308.2 (2015): G63-G75. 8-Tepper, Stewart J., Alan M. Rapoport, and Fred D. Sheftell. "Mechanisms of action of the 5-HT1B/1D receptor agonists." Archives of neurology 59.7 (2002): 1084-1088. بسم الله الرحمن الرحیم دانشگاه علوم پزشکی تهران دانشکده پزشکی- گروه بیوشیمی بالینی خلاصه سمینار دانشجویی- مقطع دکتری تخصصی بیوشیمی بالینی عنوان : Visceral Obesity and Lipases ورودی بهمن94 استاد راهنما: دکتر محمود دوستی ارائه دهنده: سید محمد رضا هاشم نیا مقدمه چاقی صرفه نظر از نژاد، قومیت، سن و جنس مشکل سلامت جهانی شده است. رژیم های غذایی با دانسیته ی انرژی بالا و عدم فعالیت فیزیکی منظم از عوامل اصلی این عارضه می باشند. چاقی احشائی با اختلالاتی از جمله سندرم متابولیک، بیماری های قلبی عروقی و چندین بدخیمی مانند سرطان های انتهای روده ی بزرگ، سینه و پروستات مرتبط می باشد. از نظر روان شناختی کیفیت زندگی را با اضطراب، خود کار آمدی و اعتماد به نفس پائین، الگوهای مختل شده ی غذا خوردن، نتایج اقتصادی با سطح پائین و افسردگی تحت تاثیر قرار می دهد.(1, 2). ساختار بافت چربی بافت چربی، بافت پیوندی سست است و شامل سلول های چربی یا آدیپوسیت هاست که متشکل از ماتریکس خارج سلولی، فیبرها( مانند کلاژن)، ماکروفاژها(بین 5 و 10 در هر 100 سلول چربی) و عروق خونی می باشند. بافت چربی بدن شامل دو بافت است. بافت چربی زیر جلدی، که حدود 80 درصد کل چربی بدن را تشکیل می دهد و تخلیه ی وریدیش از طریق جریان خون سیستمیک است. بافت چربی احشائی که 10 تا 15 درصد در مردان و 5 الی 8 درصد در زنان را تشکیل می دهد. با افزایش سن میزانش افزایش می یابد. از طریق ورید باب بطور مستقیم به کبد تخلیه می شود و بدین ترتیب بطور مستقیم اسیدهای چرب آزاد و آدیپوکاین ها را به کبد وارد می نماید(3). بافت چربی زیر جلدی حاوی آدیپوسیت های کوچک جدید بیشتری است، بطوریکه در دوره های بعد از صرف غذا تری آسیل گلیسرول ها و اسیدهای چرب آزاد را شدیداً جذب می نمایند. در واقع این آدیپوسیت های کوچک به عنوان جایگاه فرایند متابولیک یا بافرهای قوی فعالیت دارند. هنگامی که ظرفیت ذخیره ی بافت چربی زیر جلدی به دلیل استعدادهای ژنتیکی یا استرس های روانی و فیزیکی، مازاد شود یا توانائیش برای تولید آدیپوسیت های جدید مختل گردد، آدیپوسیت ها بزرگتر شده و این ظرفیت را از دست داده و به اثرات آنتی لیپولیتیک انسولین مقاوم شده و هیپر لیپولیتیک می شوند و نهایتاً تجمع چربی ها را بصورت پراکنده داریم. تفاوت های فیزیولوژیک و بیوشیمیائی بین بافت چربی زیرجلدی و احشائی به توضیح چگونگی خطر های متابولیک و قلبی عروقی افزایش یافته ی مرتبط به چاقی شکمی کمک خواهد نمود(3, 4). لیپاز ها: ساختار، عملکرد، طبقه بندی ویژگی های ساختاری لیپاز ها آنزیم های اند که به اصطلاح "همه جا حاضرند" و برای اینکه یک آنزیم، لیپاز محسوب گردد، باید دو خصوصیت را داشته باشد: 1- در فاز مایع-جامد فعال گردد. 2- دارای دریچه ای باشد که جایگاه فعال آنزیم در مواقع غیر فعال بپوشاند. کریستالوگرافی اشعه ی ایکس لیپازها نشان داده است که این آنزیم ها بواسطه آب واکنش هایشان را انجام می دهند و در نتیجه کینتیک واکنششان از نوع درجه اول کاذب است. همچنین الگوی ساختار سه بعدی معمول در مولکول همه ی لیپاز ها "ساختار آلفا/بتا" می باشد که خود متشکل از چهار بخش مهم است. 1- جایگاه عملکردی (سه اسید آمینه ی مهم در عملکرد) 2-حفره ی اکسی آنیون 3- دریچه 4- جایگاه اتصال به سوبسترا β/α هیدرولاز فولد شامل یک صفحه ی بتای مرکزی است که خود متشکل از هشت زنجیر بتای موازی است با این استثنا که شماره ی دو متقابل است. بتا استرندها از طریق ساختارهای آلفا و حفره هاا به هم اتصال دارند. لیپازها جز سرین هیدرولازها هستند و جایگاه عملکردی در آن ها حاوی سه ریشه ی حفاظت شده ی نوکلئوفیل(سرین)، اسیدی (گلوتامیک یا آسپاریتیک اسید) و بازی عمومی(هیستیدین) است. ریشه ی سرین در توالی پنتاپپتید حفاظت شده ی GXSXG (Gly-X-Ser-X-Gly)واقع شده است. بخشی که جایگاه فعال آنزیم را می پوشاند تحت عنوان کلاهک یا دریچه است. واکنش کاتالیز شده توسط لیپازها از الگوی میکائیلیس منتون تبعیت نمی کند. جایگاه اتصال به سوبسترا از نظر شکل، اندازه، عمق پاکت و ویزگی های فیزیکوشیمیائشان متفاوتند. لیپوپروتئین لیپاز (LPL) این آنزیم به نام های تری آسیل گلیسرول لیپاز، دی گلیسرید لیپاز و فاکتور شفاف کننده ی خون معروف است. ژن این آنزیم روی بازوی کوتاه کروموزوم 8 واقع شده و حاوی 448 اسید امینه است. در سلول های پارانشیمال قلب، عضلات اسکلتی، بافت چربی سفید و قهوه ای و شبکه ی عروقی سنتز می گردد. در بافت های با فعالیت کم LPL مانند ریه، کبد و طحال، آنزیم توسط ماکروفاژها و کوپفر سل ها ساخته می شود. در ادامه ی سنتز، LPL به سطح حفره ی اندوتلیال سلول های اندوتلیال عروق انتقال داده شده و در آنجا با پروتئوگلیگان هپارین سولفات میانکنش می دهد. LPL عضو خانواده ی ژن های پروتئین های پانکراتیک لیپاز، هپاتیک لیپاز و اندوتلیال لیپاز است. آنزیم محدود کننده ی هیدرولیز تری گلیسرول های موجود در شیلومیکرون ها و لیپوپروتئین های با وزن مولکولی بالاست. محصولات کاتالیز شده ی این آنزیم شامل گلیسرول و مونوآسیل گلیسرول است. LPLدر دو جایگاه اختصاصی مجزا سازماندهی شده است: جایگاه آمین انتهائی و جایگاه کوچکتر کربوکسیل انتهائی همراه با پپتید متصل کننده ی انعطاف پذیر دو جایگاه. جایگاه آمین انتهائی شامل محل اتصال لیپوپروتئین، آپوC-II، جایگاه عملکردی و حفره ی پوشاننده ی جایگاه فعال آنزیم و دومین کربوکسی ترمینال شامل محل اتصال هپارین و عناصر مورد نیاز برای لیپولیز است. شکل فعال آنزیم بصورت دیمر است. LPL در سطوح رونویسی، بعد از رونویسی، ترجمه و بعد از ترجمه در رفتارهای وابسته به بافت بصورت پیچیده ای تنظیم می شود. پروتئین های میانکنش کننده فعالیت LPL را توسط یک یا بیشتر از چهار مکانیسم تنظیمی پایه تنظیم می کنند. تنظیم غذائی و هورمونی می تواند نقش های تنظیمی پروتئین های میانکنش کننده را متأثر کنند یا بصورت مستقیم فعالیت LPL را تعدیل نمایند.(6). لیپاز حساس به هورمون (HSL) بعلت تفاوت در پردازش حاوی دو شکل کوتاه (عمدتاً در بافت چربی) و بلند(ایزوفورم مختص بافت بیضه) است. متشکل از دو جایگاه آمین انتهائی با ساختار کروی و کربوکسیل انتهائی حاوی جایگاه عملکردی، آلفا/بتا هیدرولاز و جایگاه های تنظیمی است با است و تجمع دی آسیل گلیسرول در بافت چربی بر اساس مطالعات نشان می دهد که این مرحله محدود کننده آنزیم تجزیه چربی هاست(7). آدیپوسیت ها وقتی بزرگ می شوند، همان تغییری که در اکثر چاقی ها اتفاق می افتد، ویژگی های ذیل را نشان می دهند: افزایش در اندازه، رها سازی اسید های چرب آزاد، بسیج سلول های ایمنی، سایتوکاین های پیش التهابی و فیبروز و هیپوکسی و ها و کاهش در آدیپونکتین حساسیت به انسولین. اما هنگامی که تعدادشان بی رویه و غیر طبیعی افزایش می یابند، تغییری که در چاقی های بسیار شدید و بدو تولد (رشد طبیعی) رخ می دهد، این خصوصات ظاهر می شود: افزایش در تعداد سلول ها، رهایش آدیپونکتین ها و حساسیت به انسولین و کاهش در رها سازی اسید های چرب آزاد، بسیج سلول های ایمنی، سایتوکاین های پیش التهابی، فیبروز و هیپوکسی(8). در ارتباط با چاقی احشائی مکانیسم های طبیعی مختل شده و افزایش فشار خون، دیس لیپیدمی،کاهش حساسیت به انسولین و التهاب رخ می دهد که در اینجا مکانیسم دیس لیپیدمی تشریح می گردد. با توجه به شکل، پروفایل لیپوپوتئینی افراد با چاقی احشائی سه عامل تری گلیسرید بالا، کاهش HDL و افزایش LDL را نشان می د هند(1). هتروژنیسیتی لیپولیز : حالت طبیعی در حالت پایه میزان لیپولیز در بافت چربی زیرجلدی بیشتر از بافت احشائی است ولی در حالت تحریک شده با هورمون فعالیت لیپولیتیک بافت احشائی بیشتر می شود. این پدیده ها معنای فیزیولوژیک دارند، به این صورت که ممکن است به این علت باشند که چون حدود 80% درصد بافت چربی بدن را بافت چربی زیرجلدی تشکیل می دهد در نتیجه جهت تامین اسیدهای چرب آزاد ضروری باشد. بنابراین کبد نقش ویژه ای در اداره ی اسیدهای چرب در شرایط غیر پایه مانند فعالیت بدنی (افزایش کاتکول آمین ها) و پس از صرف غذا (افزایش انسولین) دارد. از آنجائیکه فقط بافت چربی احشائی بصورت مستقیم از طریق ورید پورت به کبد محتویاتش را می ریزد، جهت تامین تحویل بالای اسیدهای چرب به کبد طی شرایط غیر حالت پایدار باشد. حالت پاتوفیزیولوژیک (چاقی احشائی): در تمام چاقی ها فعالیت لیپولیتیک پایه افزایش می یابد. چندین عامل مسئول این افزایش اند، اما اندازه ی سلول چربی و TNFα از همه مهمترند واین منجر به افزایش اسیدهای چرب جریان خون می گردد. ارتباط مهمی بین اندازه ی سلول و میزان لیپولیز پایه وجود دارد. مکانیسم مولکولی این ارتباطات به خوبی شناخته نشده، اما حداقل بخش از آن به این برمی گردد که آدیپوسیت های بزرگ میزان بیشتریcAMP و TNFα دارند. TNFα از طریق افزایش فعالیت مسیر MAP کیناز میزان لیپولیز پایه را افزایش می دهد(شکل4). در بافت چربی زیر جلدی بعلت موارد ذیل فعالیت لیپولیز کاهش دارد: افزایش فعالیت گیرنده های آلفا دو، کاهش بیان گیرنده های بتا دو و کاهش بیان لیپاز حساس به هورمون. در بافت چربی احشائی فعالیت لیپولیز القا شده با آدرنرژیک ها به دلیل افزایش عملکرد بتا سه و کاهش عملکردآلفا دو افزایش دارد(شکل 5)(9, 10). 1. Lopes HF, Corrêa-Giannella ML, Consolim-Colombo FM, Egan BM. Visceral adiposity syndrome. Diabetology & Metabolic Syndrome. 2016;8(1):40. 2. Tchernof A, Després J-P. Pathophysiology of human visceral obesity: an update. Physiological reviews. 2013;93(1):359-404. 3. Ibrahim MM. Subcutaneous and visceral adipose tissue: structural and functional differences. Obesity reviews. 2010;11(1):11-8. 4. Wajchenberg BL. Subcutaneous and visceral adipose tissue: their relation to the metabolic syndrome. Endocrine reviews. 2000;21(6):697-738. 5. Borrelli GM, Trono D. Recombinant lipases and phospholipases and their use as biocatalysts for industrial applications. International journal of molecular sciences. 2015;16(9):20774-840. 6. Wang H, Eckel RH. Lipoprotein lipase: from gene to obesity. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2009;297(2):E271-E88. 7. Zechner R, Langin D. Hormone-sensitive lipase deficiency in humans. Cell metabolism. 2014;20(2):199-201. 8. Choe SS, Huh JY, Hwang IJ, Kim JI, Kim JB. Adipose tissue remodeling: its role in energy metabolism and metabolic disorders. Frontiers in endocrinology. 2016;7. 9. Arner P. Human fat cell lipolysis: biochemistry, regulation and clinical role. Best practice & research Clinical endocrinology & metabolism. 2005;19(4):471-82. 10. Duncan RE, Ahmadian M, Jaworski K, Sarkadi-Nagy E, Sul HS. Regulation of lipolysis in adipocytes. Annual review of nutrition. 2007;27:79.
منبع:پورتال دانشکده
