سلولی شده‌اند برای جلوگیری از آسیب به DNA می‌باشد (۳۳).
۲-۵-۷. نقش سیکلو اکسیژناز-۲ در آنژیوژنز
آنژیوژنز عامل مهمی‌در ایجاد تومور می‌باشد. آنژیوژنز مرتبط با تومور، توسط تکثیر و مهاجرت سلول‌های اندوتلیال تنظیم می‌شود که شرط لازم برای رشد تومور است. مکانیسم پیشرفت آنژیوژنز در مراحل اولیه‌ی تشکیل تومور فعال می‌شود. فاکتور‌های رشد اندوتلیال رگ، TGF-?، TGF-?، FGF و کموکاین‌هایی مثل IL-8 در آنژیوژنز مرتبط با تومور در سرطان ریه دخیل هستند. با توجه به اینکه COX-2 در سلول‌های توموری و سلول‌های مجاور استروما حضور دارد، تولید پروستاگلاندین‌ها توسط آنها برای تسهیل تشکیل تومور عمل می‌کنند (۵۰).

شکل ۲-۱۰. تأثیر COX-2 بر آنژیوژنز (۵۰)

۲-۵-۸. سیکلو اکسیژناز و لیپو پلی ساکارید
ماکروفاژ‌ها نه تنها نقش کلیدی در دفاع میزبان علیه عفونت ایجاد شده با پاتوژن‌ها دارند بلکه در تنظیم پاسخ ایمنی و التهاب هم نقش بسزایی نشان می‌دهند. فعالیت ماکروفاژ‌ها برای مهار رشد باکتری‌ها در سلول‌ها مکانیسم مهمی‌برای دفاع ضد عفونت حاصل از پاتوژن‌های داخل سلولی به شمار می‌رود. سایتوکاین‌ها و ایکوزانوئید‌هایی همچون پروستاگلاندین‌ها و لوکوترین‌ها در عملکرد ماکروفاژ‌ها موثرند. پروستاگلاندین‌های تولید شده در انواع مختلف سلول‌ها، مهمترین میانجی‌های التهابی و پاسخ ایمنی هستند. سیکلواکسیژناز (COX) کاتالیز مرحله‌ی محدود به سرعت در سنتز پروستاگلاندین‌ها را بر عهده دارد. تبدیل آراشیدونیک اسید به پروستاگلاندین H2 که پیش‌ساز معمول برای پروستاگلاندین‌ها، پروستاسایکلین‌ها و ترومبوکسان‌ها می‌باشد از طریق عملکرد COX صورت می‌گیرد. برای آنزیم COX دو ایزوفرم وجود دارد که توسط ژن‌های مجزایی کد می‌شوند. COX-1 در اکثر انواع سلولی بیان می‌شود و در عملکرد سیستم گوارشی و باروری نقش دارد در حالی که COX-2 در میزان‌های کم ولی به طور قوی توسط محرک‌های مختلفی مثل میتوژن‌ها، سایتوکاین‌ها، هورمون‌ها و انکوژن‌ها بیان می‌شود. علاوه بر این محرک‌ها، لیپو پلی ساکارید هم باعث تحریک بیان COX-2 در مونوسیت‌ها و ماکروفاژ‌ها می‌شود که این عمل با مسیر انتقال سیگنال پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن (MAPK)36 تنظیم می‌شود (۹۴ و ۳۲).

شکل ۲-۱۱. اثر LPS بر تولید PGE2. این مسیر با واسطه‌ی TLR4، MyD88 و NF-kB صورت می‌گیرد.

شکل ۲-۱۲. نمایی از مکانیسم اثر LPS بر تحریک تولید COX-2. LPS توسط TLR4 موجود در سطح ماکروفاژ‌ها، نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها شناسایی می‌شود. این سلول‌ها در پاسخ به این محرک شروع به ترشح IL-1 و IL-6 می‌کنند. این سایتوکاین‌ها در سطح غشا رسپتور دارند بنابراین به رسپتور مخصوص خود اتصال می‌یابند. این عمل منجر به تحریک عملکرد COX-2 و در نتیجه تولید PGE2 می‌شود.

سالمونلا انتریکا یک باکتری داخل سلولی اختیاری است که قادر به زنده ماندن در داخل ماکروفاژ‌ها می‌باشد. یکی از فاکتور‌های ویرولانس اختصاصی که توسط سالمونلا کد می‌شود جزیره بیماریزایی-۲ (SPI-2)37 است که برای رشد باکتری داخل ماکروفاژ و ایجاد ویرولانس در موش‌ها ضروری است. این فاکتور در تحریک بیان COX-2 نقش دارد به این صورت که سالمونلا با فعال کردن مسیر تنظیمی‌سیگنال خارج سلولی (ERK1/2) وابسته به SPI-2 منجر به بیان COX-2 و افزایش پروستاگلاندین E2 و I2 در ماکروفاژ‌ها می‌شود. COX-2 با فعال کردن مسیر سیگنال‌دهی پروتئین کیناز A می‌تواند در زنده ماندن سالمونلا داخل ماکروفاژ‌ها مؤثر باشد، بنابراین به نظر می‌رسد که سالمونلا با بکارگیری مسیر COX-2 می‌تواند در داخل ماکروفاژ‌ها زنده بماند (۷۳).
۲-۶. هیدروژن پراکسید
۲-۶-۱. تاریخچه هیدروژن پراکسید
در سال ۱۸۱۸ میلادی، هیدروژن پراکسید برای اولین بار توسط لوئیس جکیوس تنارد۳۸ شناخته شد. او با واکنش دادن باریم پراکسید با اسید نیتریک، هیدروژن پراکسید را تولید کرد. نوع بهتر این فرآیند برای رسوب سریع محصول باریم سولفات، با استفاده از اسید هیدروفیلیک سولفوریک اسید امکان‌پذیر بود. روش تنارد از قرن ۱۹ تا اواسط قرن ۲۰ مورد استفاده قرار گرفت. هیدروژن پراکسید با درجه خلوص ۱۰۰% توسط ریچارد ولفنشتاین۳۹ در سال ۱۸۹۴ بدست آمد. در اواخر قرن ۱۹، پتر ملیکیشویلی۴۰ نشان داد که صحیح‌ترین فرمول هیدروژن پراکسید، H?O?O?H است (۴۷). هیدروژن پراکسید (H2O2) یک محصول متابولیک اکسیژن واکنشگر است که به عنوان تنظیم کننده در برخی از حالات استرس اکسیداتیو به شمار می‌رود. به دلیل عملکرد آن در کنار NF-kB و دیگر فاکتور‌ها، مسیر‌های با واسطه‌ی هیدروژن پراکسید، با بیماری‌هایی مثل آسم، آرتریت التهابی، آرتریو اسکلروزیس، استئوپوروسیس و سندروم داون مرتبط است. جنبه‌ی جالب بیولوژی هیدروژن پراکسید، گزارش اخیری است که در مورد توانایی آنتی‌بادی‌ها در تبدیل اکسیژن مولکولی به هیدروژن پراکسید به منظور شناسایی و دخالت در مسیر‌های تخریبی سیستم ایمنی می‌باشد. اندازه‌گیری این گونه‌های واکنشگر به تعیین چگونگی تنظیم مسیر‌های داخل سلولی توسط استرس اکسیداتیو کمک می‌کند (۱۰۹و۴۲و۲۳).
گونه‌های واکنشگر اکسیژن (ROS)41 شامل آنیون‌های اکسیژن و رادیکال‌ها (•O2- و OH·) یا اکسیدانت‌های ضعیفی مثل هیدروژن پراکسید هستند. داده‌هایی زیادی مبنی بر آسیب سلولی حاصل از ROS در دست است. تولید ROS با استرس اکسیداتیو، آپوپتوز، پیری و مرگ مرتبط می‌باشد. در سال‌های اخیر، سابقه‌ی بدی که از
ROS و هیدروژن پراکسید وجود داشت تغییر یافته است. امروزه این مولکول‌ها با نام مولکول‌های زندگی شناخته می‌شوند که برای توسعه و تکثیر سلول‌ها ضروری هستند. گفته می‌شود که هیدروژن پراکسید در دوز‌های پایین می‌تواند اثرات میتوژنیک از خود نشان بدهد و از عملکرد فاکتور‌های رشد تقلید کند. سلول‌ها با تولید هیدروژن پراکسید از آن به عنوان پیامبر ثانویه برای انتقال و تقویت سیگنال استفاده می‌کنند. H2O2 مولکول ریزی است که به داخل سلول می‌تواند نفوذ کند. در مقایسه با دیگر گونه‌های واکنشگر اکسیژن مثل آنیون‌های سوپر اکسید (با نیمه عمر ?s 1)، هیدروژن پراکسید (با نیمه عمر ms 1) پایدارتر است. پایداری هیدروژن پراکسید تحت‌تأثیر تغییر pH و تعادل ردوکس داخل سلولی می‌باشد. بر خلاف دیگر گونه‌های واکنشگر اکسیژن مهاجم مثل رادیکال‌های هیدروکسیل که با برخورد به هر مولکولی با آن واکنش می‌دهند، هیدروژن پراکسید که اکسیدانتی ضعیف‌تر می‌باشد فقط رزیدو‌های سیستئینی برخی پروتئین‌ها را مورد هدف قرار می‌دهد (۸۱و۲۷و۵).
۲-۶-۲. بیولوژی هیدروژن پراکسید
هیدروژن پراکسید نقش مهمی‌در سیستم ایمنی دارد. بر اساس یافته‌های دانشمندان هیدروژن پراکسید داخل سلولی پس از آسیب بافت افزایش می‌یابد که به عنوان سیگنالی برای گلبول‌های سفید خون است تا فرآیند ترمیم آغاز گردد. در صورتی که در ژن تولید کننده‌ی هیدروژن پراکسید نقصی وجود داشته باشد، سلول‌های خونی هم در محل آسیب تجمع نمی‌یابند. این تحقیق روی ماهی انجام گرفته بود و با توجه به اینکه ماهی از لحاظ ژنتیکی به انسان نزدیک است، فرآیند یکسانی برای انسان هم می‌تواند توضیح داده شود. بیمارانی که از آسم رنج می‌برند میزان زیادی از هیدروژن پراکسید را در ریه خود دارند که توضیحی برای میزان غیر طبیعی گلبول‌های سفید خون در ریه این افراد می‌باشد. بنابراین هیدروژن پراکسید نقش مهمی‌ به عنوان مولکول سیگنالینگ در تنظیم برخی از فرایند‌های بیولوژیک محسوب می‌شود. هیدروژن پراکسید در سرطان و پیری هم اثر دارد. مقادیر هیدروژن پراکسید در سیستم‌های بیولوژیکی با استفاده از سنجش فلوریمتریک اندازه‌گیری می‌شوند (۹۶و۷۰و۳۷).

۲-۶-۳. گونه‌های واکنشگر اکسیژن
یکی از سیستمهای فعال در سلول که در بسیاری از فرآیندهای سلولی دخیل میباشد، سیستم اکسیداسیون- احیا (Redox) است؛ که مجموعهای از اکسیدانها و آنتی‌اکسیدانها میباشد. از جمله مهمترین عوامل اکسید کننده داخل سلولی گونههای واکنش‌پذیر اکسیژن (ROS)42 هستند، که در طی متابولیسم هوازی به صورت ثابت در ارگانیسمها تولید میشود و نسبت به اکسیژن، اکسید کننده‌های مؤثرتری هستند و واکنش‌پذیری بالاتری دارند. در داخل سلول عوامل احیا کننده و آنتی‌اکسیدان هم وجود دارند که مسمومیت‌زدایی از این گونههای اکسیژن واکنش‌پذیر را به عهده دارند. هنگامیکه تعادل آنها به هم میریزد وضعیت به صورت فشار اکسایشی یا استرس‌های اکسیداتیو تعریف میشود. اگر فشار اکسایشی پایدار باشد صدمات حاصله بر مولکول‌های زیستی بر روی هم انباشته میشود و سرانجام اثرات بیولوژیک متعدد را از تغییرات در انتقال سیگنال و تجلی ژن گرفته تا میتوززایی، تکثیر، جهشزایی، تمایز، مرگ و سرطان را سبب میشود (۴۹و۱۲). به عبارت دیگر سیستم ردوکس با تأثیر روی هورمونها سایتوکاینها و فاکتورهای رشد و تأثیر روی انتقال سیگنال وقایعی را که سلول با آن روبهرو است را سبب می‌شود. امروزه توجه خاصی به ردهای از سلولها به نام سلولهای بنیادی معطوف شده است؛ زیرا این سلولها این قابلیت را دارند که به انواع مختلف سلولها در طول زندگی و رشد متمایز شوند. و از آنها میتوان در تولید سلولها و نهایتاً بافتهای مختلف استفاده کرد. در این مطالعه برآنیم که تأثیر سیستم ردوکس را روی تکثیر و تمایز سلولی بررسی کنیم.
۲-۶-۴. ROS و منابع تولید آن
اعضای خانواده ) ROSشامل رادیکالهای هیدروکسیل، آنیون سوپراکسید و اکسیژن منفرد و پراکسید هیدروژن) از مسیر‌های مختلفی در سلول تولید میشوند (شکل ۱). در سلولهای هوازی مهمترین منابع ۲-O زنجیره انتقال الکترون میتوکندری و NADPH سیتوکروم P450 در شبکه آندوپلاسمی‌میباشد. منابع دیگر تولیدکننده ROS عبارتند از هیپوگزانتین، گزانتین اکسیداز، NADPH اکسیداز، لیپواکسیژناز، سیکلواکسیژناز دی اکسیژنازها، اکسیداز‌ها، سلولهای فاگوسیت مانند نوتروفیل و ماکروفاژ و … است (۵۵).
ثابت شده که غلظت پایین در حدود ۶-۱۰ تا ۸-۱۰مولار H2O2 میتواند رشد سلول‌های فیبروبلاست را تحریک کند. غلظتهای بیشتر ROS میتواند کاهش تعداد سلولها را سبب شود. افزایش میزان ROS در سلول‌های یوکاریوت سبب توقف رشد، القای پیری، آپاپتوزیس و نکروزیس میشود. رشد سلولهای فیبروبلاست در غلظت ۳ تا ۱۵ میکرو مولار H2O2اتفاق میافتد و توقف رشد در غلظت‌های ۱۲۰ تا ۱۵۰ میکرو مولار آن دیده میشود. غلظت ۵/۰ تا ۱ میلی‌مولار H2O2 سبب آپاپتوز و غلظت بیش از ۵ میلی مولار آن سبب نکروز میشود (۲۴).

شکل ۲-۱۳. منابع تولید کننده ROS

۲-۶-۵. سیستم اکسیداسیون- احیا و تکثیر سلولی
رسپتورهای تیروزینکیناز با فاکتورهای رشد فعال میشود و آبشار حاصل از فسفریلاسیون تیروزین را به راه میاندازند. سپس زیر واحد کاتالیک PI3K و P58 فعال میشود که در نهایت منجر به تغییر شکل Rac-1 به فرم فعال GTP میشود. NADPH اکسیداز شامل NOX1 و NOX4، H2O2 لازم را در پاسخ به فاکتورهای رشد ایجاد میکند فرم فعال GTP میتواند به ط
ور مستقیم با NOX143 در غشا باند شود.NOX1 به عنوان واسطهای برای تولید یون سوپراکسید عمل میکند و قسمتی از آن تبدیل به H2O2 میشود و در نهایت MAPk کینازها فعال میشود که منجر به جفت و جور شدن فاکتور رونویسی AP-1 میگردد و تکثیر سلولی را فراهم میآورد (۱۲). P38 MAPK به طور مستقیم مسئول القاء تکثیر سلولی است. فعال شدن فاکتور رونویسی Jun c-و ATF-2 این فرضیه را تقویت میکند (۴۳). ثابت شده که H2O2آزاد شدن اسید آراشیدونیک و تولید ۴۴PGE2 را از طریق فعالیت MAPKs /PKC /45EGFR /+2 Ca افزایش می‌دهد که در نهایت منجر به تکثیر سلولی در سلول‌های بنیادی جنینی (ES) 46موش می‌شود (۵۸).

شکل ۲-۱۴. سیستم اکسیداسیون- احیا و تکثیر سلولی. H2O2 میزان +۲ Ca داخل سلولی و فعالیت PKC را افزایش می‌دهد که این منجر به فعال شدن مسیر‌های MAPKs شامل P44/42 وp38 و JNK/47SAPK می‌شود سپس ۴۸cPLA2 فعال می‌شود و آزاد شدن اسید آراشیدونیک را تحریک می‌کند. MAPKs همچنین EGFR را فعال می‌کند که فسفریلاسیون cPLA2 آزاد شدن اسید آراشیدونیک را موجب میشود. از سوی دیگر +۲ Ca/ PKC فعالیت NF-?B را القا و آن هم فعالیت ۲-۴۹Cox را تحریک می‌کند که آن هم موجب تولید PGE2 می‌شود و تکثیر سلولی ES 50را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد (۵۸).

۲-۶-۷. ردوکس و تمایز سلولهای بنیادی
بیان انواع NADPH اکسیدازها توسط سلولهای بنیادین
مطالعات اخیر نشان از نقش آنزیمهای NOX در فرایند تمایز سلولهای بنیادین جنینی موش دارند. به عنوان مثال بیان انواع مختلف NOX در ردههای سلولی DBA/25251 و D352 از سلولهای بنیادین جنینی موش نشان داده شده است و مشخص شده که آنزیمهای خانواده NOX شامل NOX1، NOX2، NOX4 و DUOX153 در این ردههای سلولی موجود بوده و به صورت مشابهی رده سلولی بنیادین جنینی DBA/252 p38 نیز این آنزیمها را بیان میکنند.
نقش ROS تولید شده توسط آنزیمهای NOX در روند تمایز سلولهای بنیادین خونی انسان بررسی شده است. در این سلولها NOX2 و NOX4 به همراه زیر واحدهای تنظیمی p67phox54، p47phox55 و p40phox56 مشاهده شده است. کشت HSCها تحت شرایط‌هایپوکسی یا در حضور آنتیاکسیدانها از تمایز این سلولها جلوگیری کرده و به حفظ خاصیت چندتوانی آنها کمک می‌نماید. NOX‌ها نقش حسگر O2 و منبع ROS را دارند که به عنوان پیامبرهای redox در فعالیت مسیرهای سیگنالدهنده درون سلولی که منجر به تولید میتوکندری، بقای سلول و تمایز سلول‌های بنیادین خونی میشود، به کار برده میشوند (۱۳).

شکل ۲-۱۵. نقش ROS در چرخه‌ی سلولی

غلظت ROS لازم برای تمایز سلولهای بنیادین تولید شده توسط NOX‌ها میتواند در آبشارهای سیگنالدهنده به کار برده شود که این امر منجر به


No Comment.

Related Posts

پایان نامه ها و مقالات

قابلیت پیش بینی، پرخاشگری کلامی

طرح پژوهش در سطح دانشگاه، با اخذ معرفی نامه از دانشکده، به معاونت پژوهشی اداره آموزش و پرورش شهرستاناصفهان مراجعه شد و از آنها لیست دبستانهای دولتی شهرستان اخذ و نمونهگیری مربوط به پایایی و Read more…

پایان نامه ها و مقالات

سبک های فرزند پروری، دانش آموزان دختر

و خوی کودکان (خشم / سرخوردگی وتلاش برای کنترل)، سبک های فرزند پروری (مستبدانه و مقتدرانه) را پیش بینی می کند؟ ۲. آیا سبک های فرزند پروری (مستبدانه و مقتدرانه)، خلق و خوی کودکان (خشم/ Read more…

پایان نامه ها و مقالات

مشکلات رفتاری، رفتار پرخاشگرانه

گریتنز۲۳۱، آنقنا۲۳۲ و میچلز۲۳۳، ۲۰۰۹)، ناراحتی های عاطفی (نلسون و کوان۲۳۴، ۲۰۰۹) و مشکلات رفتاری را در مدارس ابتدایی گزارش کرده اند. در مطالعه ای که توسط استون۲۳۵ و همکاران (۲۰۱۳) با هدف بررسی کنترل Read more…