بیوشیمی

وب سایتی برای علاقه مندان علوم زیستی

پانزدهمين همايش كشوري آموزش علوم پزشكي و هفتمين جشنواره شهيد مطهري

نویسنده:
14 آوریل 14

Yazd 1393

 

 

 

 

 

 

 

 

به همت دانشگاه علوم پزشكي يزد، پانزدهمين همايش كشوري آموزش علوم پزشكي و هفتمين جشنواره شهيد مطهري 9 تا 11 ارديبهشت ماه سال 93 برگزار مي شود.

درختان اسکلت های بلور آجین

نویسنده:
26 دسامبر 13

در روز چهارشنبه 4/10/92 سرمای پنج درجه  زیر صفر در اراک موجب چنین مناظر زیبایی شد.

 

Metabolic Syndrome

نویسنده:
26 دسامبر 13

Reference: Elsevier

http://www.clinicalkey.com/topics/endocrinology/metabolic-syndrome.html

Summary

Description

  • Metabolic syndrome is a cluster of risk factors of metabolic origin; it is a construct designed to identify individuals at increased cardiovascular risk
  • There are several definitions (including those from the World Health Organization and National Cholesterol Education Program’s Adult Treatment Panel III); in each definition, the diagnosis is based on defining values for dyslipidemia, hypertension, impaired glucose tolerance, and obesity, with insulin resistance generally considered to be the common link
  • Individually, the metabolic disorders are risk factors for cardiovascular disease, particularly coronary heart disease; some evidence suggests that metabolic syndrome increases cardiovascular risk beyond that expected from the individual risk factors alone, but this assertion has not been confirmed
  • The metabolic syndrome label may be most useful as a reminder to physicians (and patients) that the presence of one element should heighten awareness that other elements are also likely to be present
  • There has been recent concern that metabolic syndrome is imprecisely defined and less valuable as a cardiovascular risk marker than was originally thought. Consequently, some experts and organizations are recommending an emphasis on individual cardiovascular risk factors, regardless of whether or not criteria for metabolic syndrome are met

Synonyms

  • Hypertension-hyperglycemia-hyperuricemia syndrome
  • Syndrome X
  • Dysmetabolic syndrome X
  • Insulin resistance syndrome
  • Metabolic dyslipidemia
  • The deadly quartet (upper-body obesity, glucose intolerance, hypertriglyceridemia, and hypertension)
  • Civilization syndrome

Immediate action

Hypertensive crisis, acute hyperglycemic emergencies (diabetic ketoacidosis or nonketotic hyperosmolar syndrome), and severe hypertriglyceridemia must be treated immediately.

Urgent action

Severe hypertension and severe hyperglycemia require urgent action.

Key points

  • Metabolic syndrome is a construct used for assessing and increasing awareness of cardiovascular risk. It is designed to identify patients with a high level of cardiovascular risk
  • Individually, the metabolic disorders that characterize metabolic syndrome are risk factors for cardiovascular disease and stroke. They also increase the risk for type 2 diabetes, although glucose intolerance (or diabetes itself) is a criterion for metabolic syndrome in all definitions
  • Lifestyle management is advised for all patients with metabolic syndrome. In people at high risk for cardiovascular disease, pharmacologic therapy is appropriate. All patients should be educated about the importance of long-term compliance with the management regimen

There are two major approaches to management:

  • The correction of predisposing or exacerbating factors (e.g. body weight and physical inactivity) and associated conditions (e.g. insulin resistance)
  • The treatment of metabolic risk factors, i.e. dyslipidemia, hypertension, and hyperglycemia

Background

Cardinal features

  • Metabolic syndrome is not a disease, but a cluster of metabolic disturbances
  • Insulin resistance (and perhaps also hyperinsulinemia) is considered to be a key pathogenic factor in the development of other features of metabolic syndrome, such as abnormal glucose tolerance, dyslipidemia, and hypertension. Obesity, and perhaps central obesity, promote insulin resistance, although insulin resistance has a strong genetic component and not all insulin-resistant individuals are overweight
  • Individually, the metabolic disorders involved in metabolic syndrome are risk factors for cardiovascular disease; some evidence suggests that metabolic syndrome increases cardiovascular risk beyond that expected from the individual risk factors alone, but this assertion has not been confirmed
  • Cardiovascular disease morbidity in overweight and obese patients, and those with type 2 diabetes is often related to metabolic syndrome
  • Metabolic syndrome has become increasingly common in the US and is increasing in prevalence throughout much of the world, in parallel with obesity and type 2 diabetes
  • In all definitions of metabolic syndrome, the diagnosis is based on defining values for dyslipidemia, hypertension, impaired glucose tolerance, and central obesity. The Third Report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III) criteria are most commonly used
  • A large body of evidence suggests that metabolic syndrome is associated with a proinflammatory and/or prothrombotic state that may include elevated levels of C-reactive protein, endothelial dysfunction, hyperfibrinogenemia, increased platelet aggregation, increased levels of plasminogen activator inhibitor-1, elevated uric acid levels, microalbuminuria, and a shift toward small, dense particles of low-density lipoprotein (LDL) cholesterol. These features may contribute to cardiovascular disease risk associated with metabolic syndrome, but they are not included in current definitions
  • Insulin resistance may also be associated with increased risk of other conditions in addition to cardiovascular disease, hypertension, and type 2 diabetes. Such conditions include polycystic ovarian syndrome, nonalcoholic steatohepatitis, obstructive sleep apnea, and certain forms of cancer
  • Aims of treatment should include management of conditions such as overweight and physical inactivity, which tend to produce or exacerbate insulin resistance, and the treatment of metabolic risk factors for cardiovascular disease such as dyslipidemia, hypertension, and glucose intolerance

The NCEP Adult Treatment Panel III defined metabolic syndrome as the occurrence of three or more of the following criteria (see diagnostic decision for details of further definitions):

  • Abdominal obesity (waist circumference: >40 inches (>102cm) in men, >35 inches (>88cm) in women)
  • Elevated levels of triglycerides (fasting blood triglycerides equal to or >150mg/dL (>1.7mmol/L))
  • Low levels of high-density lipoprotein (HDL) cholesterol <40mg/dL (<1.0mmol/L) for men, <50mg/dL (<1.3mmol/L) for women
  • Elevated blood pressure (equal to or >130/85mmHg or documented use of antihypertensive therapy)
  • Evidence of insulin resistance (fasting glucose equal to or >110mg/dL (>6.1mmol/L)). Although, the American Heart Association (AHA) in 2004 suggested glucose equal to or >100mg/dL (>5.5mmol/L) as an alternative cut-off point

Causes

Common causes

  • Metabolic syndrome is a grouping of cardiovascular risk factors and, as such, probably has more than one cause
  • The pathogenesis of metabolic syndrome and each of its components is complex and not well understood, although insulin resistance (and perhaps also hyperinsulinemia) is considered to be a key pathogenic factor in the development of other features of metabolic syndrome, such as abnormal glucose tolerance, dyslipidemia, and hypertension
  • Obesity, and perhaps central obesity, promotes insulin resistance, although insulin resistance has a strong genetic component and not all insulin resistant individuals are overweight
  • Many theories have been put forward to try and connect the potential etiologies, although none has been universally accepted

Insulin resistance:

  • There is some evidence to support the theory that the unifying pathophysiology underlying metabolic syndrome is insulin resistance. In fact, insulin resistance has been postulated to also be a causal factor for other cardiovascular risk factors (e.g. increased C-reactive protein and plasminogen activator inhibitor-1) and medical conditions (e.g. polycystic ovary syndrome and nonalcoholic steatosis)
  • In terms of pathophysiology, insulin resistance tends to involve primarily fat and muscle tissue; the pancreas can often prevent the development of diabetes (at least early on) by producing enough insulin to overcome the insulin resistance
  • Unfortunately, the compensatory hyperinsulinemia appears to have adverse effects on some tissues that are still insulin sensitive
  • The relationships between differential insulin sensitivity, hyperinsulinemia, and metabolic/clinical effects are complex and in many cases still being elucidated. For example, the hypertriglyceridemia associated with insulin resistance appears to result from at least two defects: increased lipolysis and subsequent delivery of fatty acids to the liver due to insulin resistance in fat cells; and increased production of triglycerides due to persistent insulin sensitivity in the liver
  • Multiple metabolic pathways have been proposed to link insulin resistance and compensatory hyperinsulinemia to the other metabolic risk factors, however its association with cardiovascular disease has not been fully determined

Obesity:

  • Obesity is known to promote insulin resistance, although not all insulin-resistant individuals are overweight
  • Some patients, who are not recognized as obese by established criteria, may still be insulin resistant and have other metabolic risk factors. Many of these patients have a fat distribution characterized by upper-body fat
  • Upper-body obesity is more strongly correlated to insulin resistance than lower-body obesity. This may be related to the higher level of lipid accumulation in the muscles and liver of patients with upper-body obesity
  • Body fat distribution is thought to be an important factor in metabolic syndrome, and excess abdominal fat in particular, is thought to play an important role in the etiology of metabolic syndrome
  • Some studies suggest that excess visceral fat is more strongly associated with insulin resistance, although other studies have found that excess subcutaneous abdominal fat also carries a significant association

Adipose tissue abnormalities:

  • Abnormalities in adipose tissue metabolism may link insulin resistance and obesity
  • Adipose tissue in obese people is insulin resistant. This causes elevated levels of nonesterified fatty-acid levels, which worsens insulin resistance in muscle and alters hepatic metabolism
  • In addition, production of several adipokines (including inflammatory cytokines) by adipose tissue in obese people may be abnormal and may affect insulin resistance and cardiovascular disease risk. Adiponectin, which enhances insulin sensitivity and inhibits inflammation, may also be reduced

Inflammation:

  • An association has been observed with metabolic syndrome and chronic low-grade inflammation, which may underlie or exacerbate metabolic syndrome, e.g. increased production of proinflammatory cytokines such as interleukin 6, resistin, tumor necrosis factor-alpha, and C-reactive protein
  • This may be related to adipose tissue abnormalities in obese patients, however it has also been noted that low-grade inflammation is present in insulin-resistant people without increased body fat

Contributory or predisposing factors

  • Genetic factors: such as family predisposition for obesity, hyperlipidemia, coronary heart disease, diabetes mellitus, and probably insulin resistance and related conditions may predispose to metabolic syndrome
  • Lack of exercise: sedentary lifestyle and lack of physical exercise may be contributory factors
  • Diet: atherogenic diet, rich in saturated fat (>10%), cholesterol (>300mg/day), and trans-fatty acids may predispose to metabolic syndrome. Also, a diet high in carbohydrates may present an increased risk
  • Aging: prevalence increases with age

Epidemiology

Incidence and prevalence

  • Generally, prevalence of metabolic syndrome increases with age and increasing body weight
  • In the US and Europe, the population is ageing and the prevalence of obesity is increasing, consequently the prevalence of metabolic syndrome is increasing

Prevalence
  • The National Health and Nutrition Examination Survey III (NHANES III), using a representative study, estimated that in the US overall prevalence among US adults aged 20 years or older was approx. 22,000 cases per 100,000 of total population (22%), with an age-adjusted prevalence of 23.7%
  • Approx. 47 million US residents have metabolic syndrome (based on 2000 census data)
  • As obesity and sedentary lifestyle increase steadily, metabolic syndrome is also increasing in prevalence and is estimated to affect approx. one-quarter of all Americans

Demographics

Age

Prevalence of metabolic syndrome increases with age.

Results from the NHANES III, from 1988 to 1994, estimated prevalence in US adults by age:

  • Aged 20-29 years: 6.7%
  • Aged 60-69 years: 43.5%

Gender
  • Overall in the US, the prevalence differs little among men (24.0%) and women (23.4%)
  • However, among African Americans, women were found to have a 57% higher prevalence than men, and Mexican-American women were found to have a 26% higher prevalence than Mexican-American men

Race
  • Results from NHANES III showed significant racial or ethnic differences in US populations
  • Mexican Americans had the highest age-adjusted prevalence of metabolic syndrome (31.9%), followed by white Americans (23.8%), and African Americans (21.6%). People reporting an ‘other’ race or ethnicity had the lowest prevalence (20.3%)
  • Other US studies have shown similar trends
  • Comparisons between studies of prevalence published for different populations worldwide is problematic; study design, sample selection, year of study, the definition of metabolic syndrome used, and the age and sex structure of the population itself differ between studies
  • The components that comprise metabolic syndrome show variation among different racial and ethnic groups. For example, some ethnic groups (in particular, Asian populations) are predisposed to insulin resistance and metabolic syndrome with a waist circumference that is lower than for people of European origin
  • There is considerable support for race-specific criteria for obesity and/or central obesity, as recommended by the International Diabetes Federation (see diagnostic decision)

Genetics

A family history of hyperlipidemia, coronary heart disease, and diabetes mellitus can increase the patient’s risk of developing metabolic syndrome.

Geography
  • The prevalence of obesity is increasing in industrialized countries, especially in the US and Europe
  • Geographic differences in lipid profile might be explained by diet and lifestyle differences

Socioeconomic status

NHANES III data suggest that low household income is associated with higher risk of metabolic syndrome.

Codes

ICD-9 code

277.7 Dysmetabolic syndrome X.

Read more about Metabolic syndrome from this First Consult monograph:

Diagnosis | Differential diagnosis | Treatment | Summary of evidence | Outcomes | Prevention | Resources

More Key Resources

Overview

Metabolic Syndrome (Quick Reference)Ferri: Ferri’s Clinical Advisor 2013, 1st ed.The metabolic syndrome – from insulin resistance to obesity and diabetes (includes Table and Figure) Gallagher EJ – Med Clin North Am – September, 2011; 95(5); 855-873

Epidemiology

Glycemic status, metabolic syndrome, and cardiovascular risk in children Berenson GS – Med Clin North Am – March, 2011; 95(2); 409-417

Etiology

Insulin resistance as the underlying cause for the metabolic syndrome Lann D – Med Clin North Am- November 2007; 91(6); 1063-1077

Abdominal adiposity and cardiometabolic risk: Do we have all the answers? Haffner SM – Am J Med- September 1, 2007; 120(9 Suppl 1); S10-S16

The metabolic syndrome – from insulin resistance to obesity and diabetes Gallagher EJ – Med Clin North Am - September, 2011; 95(5); 855-873

The metabolic syndrome in critically ill patients Robinson K – Best Pract Res Clin Endocrinol Metab - October, 2011; 25(5); 835-845

Diagnosis

Clinical Presentation of the Metabolic SyndromeFerri: Ferri’s Clinical Advisor 2013, 1st ed.

Metabolic syndrome in pediatrics: Old concepts revised, new concepts discussed (includes Table and Figures) D’Adamo E – Endocrinol Metab Clin North Am – 01-SEP-2009; 38(3): 549-63

Treatment & Management

Treatment of Metabolic SyndromeFerri: Ferri’s Clinical Advisor 2013, 1st ed.

The metabolic syndrome in older persons Sinclair A – Clin Geriatr Med- 01-MAY-2010; 26(2): 261-74

Complementary and alternative medicine and the management of the metabolic syndrome Hollander JM – J Am Diet Assoc- 01-MAR-2008; 108(3): 495-509

Herbals used for diabetes, obesity, and metabolic syndrome Najm W – Prim Care- 01-JUN-2010; 37(2): 237-54

The metabolic syndrome – from insulin resistance to obesity and diabetes Gallagher EJ – Med Clin North Am - September, 2011; 95(5); 855-873

The metabolic syndrome in critically ill patients (includes Figures) Robinson K – Best Pract Res Clin Endocrinol Metab - October, 2011; 25(5); 835-845

Prognosis

Cardiovascular morbidity and mortality of the metabolic syndrome Obunai K – Med Clin North Am – November 2007; 91(6); 1169-1184

Screening & Prevention

Screening for Obesity in Adults (2003)Source: US Preventive Services Task Force

Prevention of the Metabolic SyndromeFerri: Ferri’s Clinical Advisor 2013, 1st ed.

Prevention of metabolic syndrome in serious mental illness Ganguli R – Psychiatr Clin North Am – March, 2011; 34(1); 109-125

Patient Education

Practice Guidelines

Scientific Statement: Diagnosis and Management of the Metabolic Syndrome (2007)Source: The American Heart Association and the National Heart, Lung, and Blood Institute

Primary Prevention of Cardiovascular Disease and Type 2 Diabetes in Patients at Metabolic Risk (2008)Source: Endocrine Society

Lipid Screening and Cardiovascular Health in Childhood (2008)Source: American Academy of Pediatrics

Seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure (JNC 7) (2004)Source: National Heart, Lung, and Blood Institute

Managing Abnormal Blood Lipids (2005)Source: American Heart Association

Harmonizing the Metabolic Syndrome (2009)Source: American Heart Association

Drugs

Porphyria

نویسنده:
26 دسامبر 13

Reference:Elsevier
Summary

Description

  • Group of      seven predominantly inherited metabolic disorders, caused by deficiencies      of enzymes of the heme biosynthetic pathway
  • Symptoms      result from accumulation of precursors in heme biosynthesis
  • Clinically      characterized by cutaneous and/or acute neuropsychiatric symptoms; such as      severe abdominal pain
  • Cutaneous      porphyrias affect the skin causing cutaneous photosensitivity, which can      be severe
  • Acute      neuropsychiatric porphyrias affect the nervous system and can be      life-threatening, but attacks can be aborted by early administration of      hemin
  • Latency      is common, and some carriers only become symptomatic after exposure to      precipitating factors such as alcohol or certain drugs
  • When a patient is diagnosed with porphyria, the whole family must be screened so that precipitating factors can be avoided in anyone found to be a carrier

Synonyms

  • Delta-aminolevulinic      aciduria
  • ALAD      porphyria
  • Swedish      porphyria
  • Pyrroloporphyria
  • Intermittent      acute porphyria
  • Gunther      disease
  • Porphyria      variegata
  • South      African porphyria
  • Protocoproporphyria
  • Royal      malady
  • Protoporphyria
  • Erythrohepatic      protoporphyria
  • Toxic      porphyria

Immediate action

  • Acute      symptoms may need immediate hospitalization
  • If an      elevated urine porphobilinogen is detected, send a 24-h specimen for      quantitation and additional tests
  • Intravenous      glucose for mild acute porphyria is appropriate; intravenous hemin therapy      should be instituted soon after and as soon as it is available

Key points

  • A group      of metabolic disorders that present with gastrointestinal,      neuropsychiatric, and skin symptoms; can be divided into acute and      non-acute porphyrias
  • Diagnosis      of acute neuropsychiatric porphyrias is supported by the finding of      elevated urine porphobilinogen on a single void urine specimen
  • Intravenous      hemin treatment is the therapy of choice for acute neuropsychiatric      porphyrias along with glucose, intravenous fluids, and elimination of any      precipitating factors

Background

Cardinal features

  • A group      of inherited metabolic disorders that are caused by a partial or nearly      complete deficiency of enzymes of the heme biosynthetic pathway
  • Symptoms      result from accumulation of precursors in heme biosynthesis
  • Seven      different kinds of porphyria have been distinguished, representing      discrete deficiencies of each of the seven enzymes beyond the first and      rate-limiting step of the pathway
  • Dysfunction      of each specific enzyme causes a unique pattern of abnormally elevated      levels of porphyrins and/or their precursors to accumulate in tissues, and      to be excreted in urine and stool
  • Clinical      presentation depends on associated enzyme and mode of inheritance, and is      often influenced by metabolic and environmental factors
  • Clinically      characterized by cutaneous or acute neuropsychiatric symptoms and      syndromes, or both
  • Cutaneous      manifestation is typically cutaneous photosensitivity, which can be severe
  • Acute      neuropsychiatric manifestations are most typically abdominal pain,      constipation, dysesthesia, muscular paralysis, and respiratory failure      (which can be fatal); attacks can be aborted by early administration of      hemin
  • Latency      is common and there can be asymptomatic or minimally symptomatic carriers
  • Some      carriers only become symptomatic after exposure to an additional agent or      factor capable of inducing disease expression

Classification (from most to least common type):

  • Porphyria      cutanea tarda (includes hepatoerythropoietic porphyria, a very rare type      of porphyria associated with hemolytic anemia)
  • Acute      intermittent porphyria
  • Erythropoietic      protoporphyria
  • Variegate      porphyria
  • Hereditary      coproporphyria
  • Congenital      erythropoietic porphyria
  • Aminolevulinic      acid dehydratase deficiency

Can also be categorized as:

  • Hepatic      porphyrias (delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria,      acute intermittent porphyria, variegate porphyria, hereditary      coproporphyria, porphyria cutanea tarda), in which the excess porphyrin      production occurs in the liver
  • Erythropoietic      porphyrias (erythropoietic protoporphyria, congenital erythropoietic      porphyria), in which excess porphyrin production occurs in the bone marrow

Can also be categorized as:

  • Acute      porphyrias (delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria, acute      intermittent porphyria, variegate porphyria, hereditary coproporphyria),      which typically cause neuropsychiatric problems, often manifesting as a      severe abdominal pain and are associated with excess production and      excretion in urine of porphobilinogen and delta-aminolevulinic acid
  • Nonacute      porphyrias (porphyria cutanea tarda, congenital erythropoietic porphyria,      erythropoietic protoporphyria), in which porphobilinogen and      delta-aminolevulinic acid are not produced in excess

Can also be categorized according to their mode of inheritance:

  • Autosomal      dominant (acute intermittent porphyria, variegate porphyria, hereditary      coproporphyria, porphyria cutanea tarda (20% of cases are autosomal      dominant), erythropoietic protoporphyria)
  • Autosomal      recessive (delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria,      congenital erythropoietic porphyria)

Causes

Common causes

The inherited mutant gene encodes the specific enzyme deficiency (in order of sequence of enzymes in the heme biosynthetic pathway):

  • Delta-aminolevulinic      acid dehydratase deficiency causes delta-aminolevulinic acid dehydratase      deficiency porphyria
  • Porphobilinogen      deaminase deficiency causes acute intermittent porphyria
  • Uroporphyrinogen      III synthase deficiency causes congenital erythropoietic porphyria
  • Uroporphyrinogen      decarboxylase deficiency (UROD) causes the familial type (approx. 20% of      cases) and sporadic type (80%) of porphyria cutanea tarda
  • Coproporphyrinogen      oxidase deficiency causes hereditary coproporphyria
  • Protoporphyrinogen      oxidase deficiency causes variegate porphyria
  • Ferrochelatase      deficiency causes erythropoietic protoporphyria

The two autosomal recessive porphyrias, congenital erythropoietic porphyria and delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria are very rare; for each there is little or no production of normal enzyme.

The other five porphyrias are mainly inherited in an autosomal dominant manner, although more complex patterns of inheritance are possible.

  • Signature      feature for each is low clinical penetrance
  • Inheritance      of one copy of a mutant gene decreases enzyme activity by 50%, which is      sufficient for normal cellular metabolism
  • Clinical      presentation requires additional factors (genetic or environmental) that      affect the heme pathway
  • These      factors either increase the normal demand for heme production, cause a      decrease in enzyme activity, or are a combination of these effects

Porphyria cutanea tarda

Further variation is seen in porphyria cutanea tarda, the most common porphyria worldwide, and many risk factors precipitate the disease.

There are three clinically indistinguishable subtypes:

Type 1 (sporadic, no family history of porphyria) accounts for 80% of cases. UROD activity is inhibited (inactivated) only in the liver. Although sporadic cases do not have mutation in the UROD gene, there is association with mutations in the hemochromatosis (HFE) gene and other, as yet unknown, genetic causes. The disease is precipitated by various risk factors:

  • Hepatitis      C infection
  • Alcohol
  • Oral      estrogens
  • Hexachlorobenzene      and tetrachloridibenzo-p-dioxin
  • Hepatic      tumors

Type 2 (familial, autosomal dominant) accounts for 20% of cases, and is caused by inherited mutations in the UROD gene.

  • Distinguished      from sporadic cases by measuring erythrocyte UROD activity or by molecular      analysis
  • Coinheritance      of UROD mutation and either homozygous or heterozygous HFE C282Y and H63D      mutations result in earlier onset of symptoms
  • Manifestation      of disease requires precipitating factors, such as chronic exposure to      alcohol, hepatotropic viruses, excess iron intake or storage, and oral      estrogen use
  • Additional      modifying genetic loci are implicated in the disease process

Type 3 (familial, very rare), results from other inherited mutations in the UROD gene.

Contributory or predisposing factors

All porphyrias:

  • Liver      disease
  • Hepatitis      C
  • Infection
  • Heavy      alcohol use
  • Major      surgery

Acute intermittent porphyria, variegate porphyria, hereditary coproporphyria, delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria:

  • Drugs:      estrogen and progesterone from contraception and hormone replacement      therapies (although may be beneficial in some patients in prevention of      cyclic menstrual attacks); danazol; griseofulvin; rifampin, sulfonamides,      chloramphenicol and primidone; diclofenac; phenobarbital, carbamazepine,      valproic acid, clonazepam, chlordiazepoxide and meprobamate; imipramine;      chlorpropamide and metoclopramide; methyldopa and glutethimide;      ergotamine; pyrazinamide; carisoprodol; ethchlorvynol; and pentazocine,      mephenytoin, succinimides, and pyrazolones
  • Steroids:      endogenous steroid hormones, sex steroid preparations
  • Menstrual      cycle: in presence of high levels of progesterone
  • Pregnancy
  • Fasting
  • Emotional      and physical stress
  • Substance      abuse: particularly marijuana, ecstasy, amphetamines, and cocaine
  • Tobacco

Porphyria cutanea tarda:

  • Drugs:      nonsteroidal anti-inflammatory drugs, sulfonylureas, busulfan
  • Estrogens,      especially from oral contraceptives
  • Iron      supplements

Epidemiology

Incidence and prevalence

Prevalence
  • Porphyria      cutanea tarda: 10 cases per 100,000 of population, including both      inherited and sporadic types
  • Acute      intermittent porphyria, erythropoietic protoporphyria, variegate      porphyria: 1-10 cases per 100,000 of population
  • Hereditary      coproporphyria: <1 case per 100,000 of population
  • Delta-aminolevulinic      acid dehydratase deficiency porphyria, congenital erythropoietic      porphyria: very rare

Demographics

Age
  • Congenital      erythropoietic porphyria: early childhood
  • Erythropoietic      protoporphyria: older childhood
  • Acute      intermittent porphyria, variegate porphyria, hereditary coproporphyria,      delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria: young adult
  • Porphyria      cutanea tarda: typically after the fourth decade
Gender
  • Erythropoietic      protoporphyria, congenital erythropoietic porphyria: males and females      equally affected
  • Porphyria      cutanea tarda: generally more common in males; however, female incidence      is increasing in association with oral contraceptive and alcohol use
  • Acute      intermittent porphyria, variegate porphyria, hereditary coproporphyria,      delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria: more common in      females
Race

More common in Caucasians than African-Americans or Asians.

Genetics
  • The      seven porphyrias form a group of inherited metabolic disorders, with the      most common being porphyria cutanea tarda
  • The      majority (80%) of patients have the sporadic (type 1) form of porphyria      cutanea tarda, in which UROD deficiency is restricted to the liver
  • Familial      (type 2) porphyria cutanea tarda accounts for approx. 20%, and may be      distinguished from the sporadic cases by measuring erythrocyte UROD      activity or by molecular analysis of the UROD gene
  • Four      additional porphyrias (acute intermittent porphyria, variegate porphyria,      hereditary coproporphyria, and erythropoietic protoporphyria) are mainly      inherited in an autosomal dominant manner, although more complex patterns      of inheritance are seen in some families
  • The two      autosomal recessive porphyrias, congenital erythropoietic porphyria and      delta-aminolevulinic acid dehydratase deficiency porphyria, are very rare

A number of disease-specific mutations have been identified in each of the genes that encode the enzymes that are deficient in the porphyrias.

  • Gene      testing identifies mutations in 90% or more of affected individuals with      the various inherited forms of porphyria
  • Additional      modifier genes, such as the HFE gene for hemochromatosis, are associated      with some forms of porphyria, in particular porphyria cutanea tarda

Family screening and genetic counseling are important aspects of management for each of the porphyrias, and requires referral to a genetic specialist.

Geography

Variegate porphyria has a substantially higher incidence in South Africa of 3 per 1000; most cases have been traced to a single union between two Dutch settlers in 1680.

Codes

ICD-9 code

277.1 Disorders of porphyrin metabolism

Read more about Porphyria from this First Consult monograph:

Diagnosis | Differential diagnosis | Treatment | Summary of evidence | Outcomes | Prevention | Resources

More Key Resources

Overview

Porphyrias
Hoffman: Hematology, 5th ed.

Signs & Symptoms

Cutaneous Manifestations of Porphyria Cutanea Tarda (includes Images)
Habif: Clinical Dermatology, 5th ed.

Classification of Porphyrias (includes Table)
Kliegman: Nelson Textbook of Pediatrics, 19th ed.

Etiology

Porphyria: Physiology
McPherson & Pincus: Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, 22nd ed.

Diagnosis

Diagnosis of Porphyria
Bope and Kellerman: Conn’s Current Therapy 2012, 1st ed.

A blistering rash
Adejumo AA – Am J Med – 01-APR-2010; 123(4): 317-9

Treatment & Management

Treatment of Porphyrias
Bope and Kellerman: Conn’s Current Therapy 2012, 1st ed.

The Porphyrias (includes Treatment)
Kliegman: Nelson Textbook of Pediatrics, 19th ed.

Patient Education

Practice Guidelines

Acute Porphyrias: Emergency Room Recommendations (2009)
Source: American Porphyria Foundation

Drugs

 

Porphyria Information

Clinical Knowledge

 

Refine Your Search

Related Hematology Topics

دانه های برف

نویسنده:
20 دسامبر 13

در این روزهای آخر پائیز، در اراک برف زیبایی بارید. تصاویری از دانه های برف گرفته ام که امیدوارم خوشتان بیاید. آرزو میکنم که شما هم از مناظر زیبای پائیز و زمستان، نهایت لذت را ببرید.

مصوبات وزارت بهداشت برای دوره کارشناسی ارشد بیوشیمی بالینی

نویسنده:
28 آگوست 13

آئین نامه آموزشی
تاییدیه دوره
مشخصات کلی دوره

برنامه دروس
سر فصل دروس
ارزشیابی دوره

گاما گلوتامیل ترانسفراز

نویسنده:
20 آگوست 13

فرانک بهمنی

کارشناسی علوم آزمایشگاهی،ورودی مهر90

خلاصه

بعضی از آنزیم ها به عنوان آمینواسید ترانسفراز عمل کرده و انتقال اسیدهای آمینه از یک پپتید به اسید آمینه یا پپتید دیگر راکاتالیز میکنند.گاما گلوتامیل ترانسفراز (2.2. 3. 2.EC :گاماگلوتامیل پپتید :آمینواسید [GGT] ) انتقال گاماگلوتامیل رااز پپتیدها و ترکیبات حاوی گاما گلوتامیل ,به یک پذیرنده کاتالیز میکند.سوبستراهای GGT عبارتنداز:(1) پذیرنده ی گاماگلوتامیل ،(2) بعضی از اسیدهای آمینه یا پپتیدها،یا حتی آب که در این مورد هیدرولیز ساده رخ میدهد .این آنزیم تنها بر روی پپتیدها یا ترکیبات شبه پپتیدی (که حاوی یک ریشه ی گلوتامات انتهایی متصل به بقیه ی ترکیب ،از طریق کربوکسی ترمینال (-Y-) هستند). به شکل زیر عمل میکند:

گلیسیل گلیسین به عنوان یک پذیرنده ،پنج برابر مؤثرتر از گلیسین و یا تری پپتید gly-gly-glyاست.این واکنش پپتیداز به طور قابل توجهی سریعتر از واکنش هیدرولیز ساده است.

بیوشیمی

GGT (به ترتیب کاهش فراوانی )در قسمت های زیر وجود دارد:

(1)توبول های پروگزیمال کلیوی ،(2)کبد،(3)پانکراس،(4)روده ها.

این آنزیم در سیتوپلاسم (میکروزوم ها) وجود دارد ولی قسمت اعظم آن در غشای سلولی وجود دارد و میتواند اسیدهای آمینه و پپتید های گاماگلوتامیل را از عرض غشای سلول عبور داده و به داخل سلول ببرد.

اهمیت بالینی

با اینکه بافت کلیوی بیشترین مقدار GGT را دارد ،ولی آنزیم موجود در سرم عمدتا از سیستم مجاری صفراوی نشأت میگیرد.این آنزیم شاخص حساسی برای وجود بیماری مجاری صفراوی است و صرف نظر از علت بیماری کبدی ،در اکثر افراد مبتلا به این بیماری بالا میرود.با این وجود ، فایده ی بالینی آن به دلیل کمبود ویژستگی ،محدود است .همانند ALP ،بیشترین مقدار این آنزیم در موارد انسداد مجاری صفراوی داخل کبدی یا پس از کبدی دیده میشود و فعالیت آن به حدود 50 تا 30 برابر حد مرجع فوقانی می رسد.مقادیر زیاد GGT  همچنین در بیماران مبتلا به نئو پلاسم های کبدی اولیه و یامتاستاتیک مشاهده میگردد.در این بیماری ها ،تغییرات آنزیمی ممکن است به صورت زود رس اتفاق بیفتد و نسبت به سایر آنزیم های کبدی بارزتر باشد . افزایش متوسط این آنزیم (2 تا 5 برابر حد مرجع فوقانی ) در هپاتیت عفونی رخ میدهد.افزایش اندک فعالیت GGT  در بیماران مبتلا به کبد چرب مشاهده میشود و افزایش مشابه با آن (ولی به طور گذرا) در موارد مسمومیت دارویی به چشم میخورد.فعالیت این آنزیم در پانکراتیت حاد و مزمن و در بعضی از بدخیمی های پانکراس (به ویژه در صورتی که با انسداد مجاری صفراوی همراه باشد)میتواند 5 تا 15 برابر حد مرجع فوقانی باشد.افزایش فعالیت GGT در سرم بیماران مبتلا به هپاتیت الکلی و در سرم اکثر افرادی که به میزان زیاد مشروبات الکلی میخورند دیده میشود.افزایش غلظت این آنزیم همچنین در سرم افرادی که داروهای ضد صرع نظیر فنی توئین و فنوباربیتال مصرف می کنند دیده میشود.افزایش این چنینی فعالیت GGT در سرم ممکن است حاکی از القای فعالیت آنزیم جدیدی توسط عمل الکل و داروها و یا اثرات سمی آنها برروی ساختار میکروزومی سلول های کبدی باشد.

روش های آنالیز

قبلا در سنجش های GGT،از L-گاماگلوتامیل –P-نیترو آنیلید (GPNA) به عنوان سوبسترا استفاده میشد و گلیسیل گلیسین به عنوان پذیرنده ی ریشه ی گاما گلوتامیل عمل میکرد.P-نیترو آنیلید تولید شده در این واکنش توسط رنگ زرد آن (که در 405nm پایش میشود)تعیین میگردد. با این وجود حلالیت GGPNA در این مخلوط واکنشی محدود است. بنابراین بدست آوردن غلظت های اشباع کننده ی سوبسترا،GGPNAدشوار است. مشتقات GGPNA که گروههای گوناگونی به داخل حلقه بنزن آن وارد شده اند، برای افزایش فعالیت در آب مورد استفاده قرار گرفته اند. در روش اندازه گیری مرجع IFCCبرای GGT ،L-گاما گلوتامیل-3-کربوکسی -4-نیترو آنیلید به عنوان سوبسترا عمل میکند،گلیسیل گلیسین به عنوان پذیرنده عمل مینماید.بافر کردن توسط خود گلیسیل گلیسین انجام میشود.طول موج اندازه گیری محصول این واکنش (5-آمینو -2-نیترو بنزوات ) nm410  است .در شرایط آزمایشگاهی ،GGT یک آنزیم نسبتا پایدار است فعالیت آن در 4 درجه سانتیگراد برای مدت حداقل یک ماه و در دمای 20 _ درجه سانتیگراد برای یکسال پایدار میماند. سرم همولیز نشده ،نمونه ارجح است ،ولی از پلاسمای EDTA نیز استفاده شده است.هپارین ممکن است باعث کدورت این مخلوط واکنشی بشود ،سیترات، اگزالات، و فلورید، فعالیت GGT را تا حد 10% تا 15% کاهش میدهند.حد مرجع فوقانی برای فعالیت GGT سرم در زنان بالغ 38واحد بر لیتر ودر مردان بالغ 55 واحد بر لیتر است. محدوده های مرجع در افراد آفریقایی تبار تقریبا دو برابر بیشتر است . فعالیت GGT در زمان تولد در نوزادان سالمی که به موقع به دنیا آمده اند، تقریبا 6 تا 7 برابر محدوده ی مرجع بالغین است.فعالیت این آنزیم بعدا افت میکند و تا 5 تا 7 ماهگی به حد بالغین میرسد.

تروپونین قلبی

نویسنده:
20 آگوست 13

فائزه موسوی تبریزی

 کارشناسی ناپیوسته علوم آزمایشگاهی

تروپونین های قلبی شاخص های جدید و امیدوارکننده برای بیماری های قلبی بوده واین تست ها برای کمک به تشخیص مواردمشکوک سندرم های ایسکمیک کرونری حادبه کار میرود.تروپونین هاپروتئین هایی درعضلات اسکلتی وقلبی بوده که مداخله میوزین بااکتین عضله را(باواسطه کلسیم)تنظیم میکنند.به کمک آنتی بادی های مونوکلونالی یا سنجش ایمونوسوربنت با واسطه آنزیمی می توان تروپونین های قلبی را  از عضله اسکلتی تشخیص داد و اندازه گیری نمود.

آناتومی قلب

وزن قلب در انسان بالغ به طور متوسط تقریبا 325 گرم در مردان و275 گرم درزنان است که کیسه ای به نام پریکاردآنرا میپوشاند. دیواره قلب از سه لایه تشکیل شده است:اپیکارد(لایه خارجی) ،یک لایه میانی و یک لایه داخلی به  نام اندوکارد. اندوکارد لایه ای می باشد که بیش از دیگر لایه ها مستعد ایسکمی است زیرا خون رسانی به آن کم تر از لایه های دیگر است. میوکارد حاوی دسته جاتی از رشته های عضلانی مخطط می باشد.کار قلب با انقباض و استراحت متناوب این رشته های عضلانی انجام می شود. این رشته ها، حاوی پروتئین های انقباضی اکتین و میوزین هستند. آن ها هم چنین دارای پروتئین هایی به نام تروپونین هستند که تنظیم کننده انقباض می با شند.دو نوع از این تروپونین ها (اشکال قلبی تروپونین های TوI ) ، شاخص های قطعی آسیب قلبی می باشند.

تروپونین های قلبی

برای سنجش آسیب قلبی و اختلال در عملکرد آن شاخصهای متعددی مورد پایش قرار گرفته اند که تروپونین های قلبی از مهم -ترین و اختصاصی ترین شاخص های آسیب میوکارد وتشخیصی AMI (انفارکتوس حاد میوکارد) می باشند.

زیر واحد های تروپونین های قلبی

سه زیر واحد تروپونین قلبی ،مجموعه ای را تشکیل میدهند که واکنش متقابل بین اکتین ومیوزین را تنظیم میکنند.این سه تروپونین عبارتند از:تروپونین C (جزء متصل شونده به کلسیم )،تروپونین I  (جزء مهار کننده)، تروپونین T(جزء متصل شونده به تروپومیوزین).

ساختمان

تروپونین عمدتا درمیوفیبریل ها قرارداردوبخش کوچکی از ان درسیتوپلاسم است.زیر واحدهای IوTتروپونین قلبی دو توالی اسید آمینه ای متفاوت دارند که توسط ژن های گوناگونی کدگذاری می شوند و از تروپونین های مهمی که در سایر عضلات نظیر عضله اسکلتی یافت میشوند،متفاوت هستند.TNI انسانی ،در مقایسه با TNI عضله اسکلتی یک ریشه 31 اسید آمینه ای پس ترجمه ای بر روی انتهای آمینی دارد که آن را مختص قلب می سازد.

مقادیر نرمال

غلظت تروپونین در سرم بیمارانی که فاقد بیماری قلبی می باشند بسیار اندک یا غیر قابل تشخیص است.بدین ترتیب،آزاد شدن مقادیر کم تروپونین از قلب،غلظت تروپونین در حال گردش را به حد بالاتر از میزان قابل انتظار در افراد سالم افزایش میدهد که این مسئله به حساسیت تشخیصی فوق العاده زیاد تروپونین نسبت به سایر تست ها بر می گردد.

علت حضور تروپونین در خون

به دنبال آسیب میوکارد یا به دلیل استعداد ژنتیکی ،انواع متعددی از تروپونین،در قلب وخون ظاهر میشوند.اینها شامل کمپلکس های T،IوC (C-T-Iیا کمپلکس سه گانه )،کمپلکس های IوC(کمپلکس سه گانه C-I)،وI آزاد می باشند.

تغییرات متعددی می تواند بر روی این سه نوع صورت پذیرد از جمله ،اکسیداسیون احیا،فسفریلاسیون ودفسفریلاسیون وحذف اسید های آمینه در دو انتهای CیاN مولکول.این پروتئین درون سلول عضله قلب بلافاصله طی سه ساعت پس از مرگ سلول میوکارد بر اثر ایسکمی وارد جریان خون می شود ودر نتیجه سطح خونی آن افزایش میابد.گاهی سطوح CTNI برای هفت تاده روز بعد از انفارکتوس میوکارد وCTNTبرای ده تا چهارده روز بعد از آن هم چنان بالا باقی میما نند.

روش اندازه گیری تروپونین در خون

تروپونین ها را می توان با سنجش های ایمنوسوربنت با واسطه آنزیمی ویا آنتی بادی منوکلونالی ضد تروپونین شناسایی کرد. روش دوم درمجاورت بستر بیمار وظرف 20 دقیقه انجام می شود ونتیجه به طور چشمی قرائت می شود.در صورت انجام ایمونواسی کیفی در مجاوربستر بیمار،خون تام توسط یک میکروپیپت گرفته میشود وآنرا در چاهک مخصوص نمونه کیت قرار می دهند.پیدایش رنگ قرمز یا بنفش در منطقه مخصوص قرائت ،نشانه وجود مقدار تروپونین قلبی برابربا0/2ng/ml یا بیشتر در خون بیمار میباشد.

مزیت تست تروپونین بر سایر تست ها

میزان اختصاصیت تروپونین ها برای آسیب سلول قلبی به نحو چشم گیری بالا باشد ،از این رو برای ارزیابی بیماران مبتلا به درد قفسه سینه بسیار سودمند است.کاربرد آنها همانند کراتین فسفو کیناز MB می باشد.با این حال تروپونین های قلبی چندین مزیت نسبت به CPK-MB دارند.تروپونین های قلبی برای آسیب عضله قلبی اختصاصی ترند.

CPK-MB ممکن است در آسیب حاد عضله اسکلتی یا صدمات مغزی یا ریوی،یا در نارسایی کلیوی نیز افزایش یابد.تروپونین های قلبی تقریبا همواره در موارد بیماری های عضلانی غیر قلبی طبیعی هستند. تروپونین های قلبی زودتر از CPK-MB افزایش میابند و برای مدت طولانی تری نیز بالا باقی می مانند، بدین ترتیب پنجره زمانی مناسب برای تشخیص آسیب عضله قلبی و درمان با داروهای ترومبولیتیک بازتر خواهد گشت.نکته آخر آنکه CTNT و CTNI در مقایسه با CPK-MB به آسیب عضله حساس ترند که این امر برای ارزیابی وضعیت بیماران دچار درد قفسه سینه بسیار اهمیت دارد.

منابع مورد استفاده :

 بیوشیمی تیتز

 کتاب جامع تست های تشخیصی و آزمایشگاهی پاگانا

کلسی تونین

نویسنده:
20 آگوست 13

کلسی تونین که تیرو کلسی تونین نیز نامیده می شود یک پلی پپتید خطی است که از 32 اسید امینه تشکیل شده است .

هورمون کلسی تونین در سلول های پارا فولیکولارغده تیرویید تولید می شود.

کار کلسی تونین کاهش میزان کلسیم خون است که مخالف اثر هورمون پاراتیرویید عمل می کند.

بیوسنتز کلسی تونین

شرکت این هورمون در متابولیسم کلسیم وفسفر است.دربسیاری از موارد عمل متقابل هورمون پارا تیروئید را انجام میدهد.

کلسیتونین سطح کلسیم خون را از سه راه کاهش میدهد:

1-مانع از جذب کلسیم به وسیله روده ها میشود.

2-مانع از فعالیت استئوکلاست ها در استخوان ها میشود.

3-مانع از بازجذب کلسیم وفسفر به وسیله سلولهای توبولارکلیوی می شود وباعث دفع کلسیم از طریق ادرارمیشود.

رسپتور کلسی تونین

گیرنده کلسی تونین در استئوکلاست ها قرار دارد .در کلیه ها ونواحی از مغزپروتئینG به گیرنده متصل است.کلسی تونین هم چنین ممکن است روی سلولهای اوواری در زنان وسلولهای تستیس در مردان اثر گذار باشد.

کشف کلسی تونین

کلسی تونین در سال 1962کشف شد.اوایل گمان میکردند از غده پارا تیروئید ترشح می شود اما بعدا مشخص شد از سلولهای cغده تیروئید ترشح می شود.

دارو شناسی

کلسی تونین ماهی قزل الا برای درمان موارد زیر استفاده می شود :

پوکی استخوان بعداز یائسگی-هایپر کلسمی -بیماری پازت- متاستاز مغز استخون-

تشخیص:

برای تشخیص سرطان مدولای تیروئید از کلسی تونین  استفاده میشود.ممکن است سطح کلسی تونین بعد از عمل جراحی بالا رود.

ساختار کلسی تونین :کلسی تونین یک هورمون پلی پپتیدی است که از 32اسیدامینه ساخته شده است ,  و دارای وزن مولکولی 3454.93دالتون است.

موارد استفاده ازتست کلسی تونین :

برای تشخیص اولیه هایپرپلازی c-cellوسرطان قسمت مرکزی تیروئید استفاده میشود.برای ارزیابی درمان موثر واطمینان از عدم بازگشت بیماری.

در سرطان قسمت مرکزی تیروئید وهایپر پلازی C-CELLمعمولا دیگر تستهای تیروئیدی نرمال هستند مانند T3-T4-TSHومعمولا سطح کلسی تونین باید ارزیابی شود .

فیزیولوزی کلسی تونین

کلسی تونین یک هورمون پلی پپتیدی است که از23لسیدامینه تشکیل شده است.وبه وسیله سلولهای پارافولیکولار ازغده تیروئید ترشح می شود.محرک اصلی ترشح کلسی تونین میزان یون کلسیم پلاسماست.کلسی تونین مانع باز جذب کلسیم توسط کلیه ها میشود وبه این ترتیب مانع افزایش سطح کلسیم پلاسما میشود.

کاتکول آمین ها

نویسنده:
20 آگوست 13

ملیحه باقری

معرفی تومور مارکر:

 کاتکول آمین ها ترکیبات آمینی حاوی حلقه کاتکول (دی هیدروکسی بنزن) هستند. این ها شامل دوپامین، نوراپی نفرین و اپی نفرین و متابولیت های مربوطه می باشند. در بیو سنتز کاتکول آمین ها ابتدا اسید آمینه تیروزین توسط آنزیم تیروزین هیدروکسیلاز به LDopa تبدیل می شود. منبع بافتی کاتکول آمین ها عمدتاٌ وابسته به وجود تیروزین هیدروکسیلاز است که به میزان زیادی در نورون های دوپامینرژیک و نورآدرنوژیک سیستم عصبی مرکزی و محدود به سیستم های سمپاتیک و مدولاری آدرنالین در بافت های محیطی است.

LDopa توسط آنزیم، آمینو اسید و کربوکسیلاز به Dopamin  تبدیل می شود و Dopamin   توسط  آنزیم Dopamin  -β- هیدروکسیلاز که فقط در گرانول های ترشحی است به نوراپی نفرین تبدیل می شود. مازاد نوراپی نفرین به وسیله آنزیم فنیل اتانول N ترانسفراز که در سلولهای کرومافینی قسمت مرکزی غده فوق کلیه است که به اپی نفرین تبدیل می شود. هم چنین در این سلولها نوراپی نفرین به نورمتانفرین و اپی نفرین نیز به متانفرین تبدیل می شود. پس نورمتانفرین و متانفرین محصولات نسبتاٌ فرعی متابولیسم کاتکول آمین ها در بخش مرکزی غده فوق کلیه به حساب می آیند. از طرف دیگر در اعصاب سمپاتیک وجود منوآمین اکسداز (MOA) باعث تبدیل نوراپی نفرین به 3 و 4 دی هیدروکسی فنیل گلیکول (DHPG)  می شود. DHPG   توسط کاتکول آمین امتیل تراسفراز (COMT)  در بافت خارج نورونی به 3 متوکسی 4 هیدروکسی فنیل گلیکول MHPG متابولیزه می شود.  MHPG نیز  تحت تاثیر الکل دهیدروژناز در کبد به وانیل منولیک اسید (VMA)  تبدیل می شود.

نور اپی نفرین اپی نفرین از طریق چهار گیرنده آدرنرژیک α و β اعمال خود را انجام میدهند. گیرنده α به هر دو هورمون پاسخ می دهد ولی گیرنده β بیشتر تحت تاثیر نوراپی نفرین قرار میگیرد. در سیتم قلبی عروقی ، تحریک گیرنده های β سبب افزایش ضربان قلب، افزایش قدرت انقباضی قلب و اتساع عروق می شود. درحالیکه گیرنده α در قلب وجود نداشته و تحریک آنها در عروق ، همراه با انقباض عروقی است. تحریک گیرنده های β با رهاسازی انسولین و کاهش گلوکز خون ارتباط دارد. درحالیکه تحریک گیرنده های α رهاسازی انسولین را مهار نموده و گلوکز خون را بالا می برد. تحریک سیستم آدرنرژیک همراه با شل شدن عضلات دستگاه های تنفس و گوارش می باشد.

هورمون های پپتیدی و کاتکول آمین ها ، محلول در آب هستند که به غشای پلاسمایی سلول های هدف متصل می شوند. این هورمون ها که به سطح سلول ها متصل می شود از طریق ملکول های حد واسطی موسوم به پیامبر های ثانویه با فرایند های متابولیک داخل سلولی ارتباط برقرار می کند. این پیام های داخل سلولی عبارتند از: cAMP  یک نوکلئوتید مشتق از  ATP  که به وسیله ی آدنیلیل سیکلاز تولید می شود، cGMP   یک نوکلوئوتید که به وسیله ی گوانیلیل سیکلاز ساخته می شود، یون کلسیم و فسفاتیدیل اینوزیتیدها. پیامبرهای ثانویه به دنبال تعامل لیگانت با گیرنده تولید می شوند.

ساختار شیمیایی:

کاتکول آمین ها ،فنیل اتیل آمین هایی هستند که در موقعیت 3و4 بر روی حلقه بنزنی و در زنجیره جانبی اتیل آمین در موقعیت یک گروه هیدروکسیل دارند.جایگزینی هیدروکسیل و متیل در زنجیره جانبی اتیل آمین، کاتکول آمین های جداگانه را هم از نظر ساختمانی و هم از نظر عملکردی متمایز میسازد.

نقش بیوشیمیایی در سلول های طبیعی و نقش هورمونی:

در سیستم عصبی مرکزی نور اپی نفرین،دوپامین و سروتونین در مناطقی از ساقه مغز تولید میشوند.نورون های تولید کننده نور اپی نفرین در ساقه مغز در تنظیم فغالیت سیستم عصبی سمپاتیک و وضعیت کلی دقت و هوشیاری شرکت میکنند.دوپامین در مغز بر روی رفتار های پاداش طلبی تاثیر گذاشته و برای آغاز و حفظ حرکت اهمیت دارد. همچنین نورون های دوپامینی در هیپوتالاموس،اثرات تنظیمی بر روی رها شدن چندین هورمون غده هیپوفیز دارند.فرایندهایی که تحت تاثیر سیستم سروتونیک(سروتونین) هستند عباتند از:حافظه، یادگیری، رفتارهای تغذیه ای، الگو های خواب، تنظیم دما، تعدیل درد، عملکرد قلبی-عروقی و تنظیم هورمون های هیپوفیز.

در سیستم عصبی سمپاتیک نیز اکثر نورون های پس عقده ای سمپاتیک نور اپی نفرین را به عنوان ناقل عصبی آزاد میکنند.

در سیستم بخش مرکزی غده فوق کلیه اپی نفرین از سلول های کرومافینی این غدد مستقیما به داخل جریان خون ترشح میشودو بر روی سلول هایی عمل میکند که دورتر از محل آزاد شدن این هورمون میباشند.اپی نفرین به ویژه لیپولیز،کتوژنز،ترموژنز و گلیکوژنولیز را تحریک میکند و با تحریک گلوکونئوژنز گلوکز پلاسما را افزایش میدهد. همچنین اثرات قدرتمندی بر روی عملکرد ریه دارد و باعث اتساع راه های هوایی میشود.

در کلیه ها دوپامین به عنوان یک ماده اثر گذار اتوکرین و پاراکرین عمل میکند که در تنظیم دفع سدیم شرکت دارد.

در سیستم عصبی روده(ENS) نیز سروتونین به عنوان یک مولکول پاراکرین موضعی عمل کرده و در هدایت پیام حسی مخاطی شرکت دارد.

 ارزش تشخیصی و سرطان های مربوطه:

_ کمبود تولید دوپامین باعث بیماری پارکینسون و افزایش تولید دوپامین باعث فشار خون و شیزوفرنی میشود.

_ افزایش غلظت پلاسمایی نور اپی نفرین در اختلالاتی نظیر:نارسایی قلبی،پر فشاری خون و افسردگی دیده میشود.

_فئو کروموسیتوم(تومور آدرنال) با افزایش ترشح نور اپی نفرین و اپی نفرین همراه است.تشخیص براساس اندازه گیری نور اپی نفرین و اپی نفرین در پلاسما،متانفرین وVMA  در ادرار و همچنین آزمون سرکوب کلونیدین است که کتونیدین باعث کاهش آزاد سازی کاتکول آمین ها در افراد طبیعی میشود.

_نوروبلاستوم به عنوان یکی از شایع ترین تومورهای بدخیم در کودکان است که همراه با افزایش تولید دوپامین،نور اپی نفرین،HVA  و VMA است.

_ کاهش فشار خون وضعیتی به علت اختلال در فعالیت سیستم سمپاتیک برای افزایش فشار خون در حالت ایستاده که باعدم افزایش متناسب نور اپی نفرین خون  مشخص میشود.

_ در برخی اختلالات روانی مقادیر غیر طبیعی کاتکول آمین ها و متابولیت های آن ها به خصوص MHPG  وجود دارد.

روش اندازه گیری:

از روش های HPLC برای آنالیز کاتکول آمین های ادراری یا پلاسمایی استفاده میشود.برای استخراج کاتکول آمین ها از پلاسما و ادرار روش های پاکسازی متعددی مانند:استخراج با اکسید آلومینیوم،ژل های اسید بوریک،حلال های آلی،پروتیین زدایی با اسید،اولترافیلتراسیون و…….قبل از انجام آنالیز وجود دارد.در بسیاری از روش های HPLC ،عصاره ها را با استفاده از کروماتوگرافی فاز معکوس به همراه معرف های جفت شدن یونی آنالیز میکنند ولی در برخی دیگر ازروش های HPLC از ستون های تبادل یونی HPLC برای جداسازی آمین های استخراج شده استفاده میکنند.برای تشخیص الکتروشیمیایی از اندازه گیری آمپرومتریک یا کولومتریک استفاده میشود.همچنین میتوان با جداسازی با HPLC  را با آشکارسازی فلورسانس نیز همراه کرد ولی در این صورت برای افزایش ویژگی شیمیایی و حد تشخیصی کم باید تکنیک های تجزیه را قبل وبعد از ستون نیز به کار برد. برای اندازه گیری های ادراری روشی نیز در اسپکترومتری جرمی به وجود آمده است که ظرفیت پذیرش و ویژگی بالایی دارد.

منابع

  1. کارل ا.بورتیس و دیگران، “بیوشیمی بالینی تیتز” ، ترجمه هوشنگ امیر رسولی ،جلد دوم
  2. رضا محمدی “ضروریات بیوشیمی”، ویرایش دوم، زمستان 1385
  3. روبرت ک.موری و دیگران “بیوشیمی مصور هارپر”، ترجمه خسرو سبحانیان، جلد دوم، ویرایش بیست و ششم،زمستان1382