بیوشیمی

وب سایتی برای علاقه مندان علوم زیستی
هورمون های جفتی
نویسنده:
2 ژانویه 12
مهدی داوودآبادی، یعقوب طهمزی (علوم آزمایشگاهی)

 

مقداروتنوع هورمون های پروتئینی و استروئیدی که توسط تروفوبلاستهای انسانی تولید می شوند بیشتر از هر بافت اندوکرین دیگردرفیزیولوزی تمام حیوانات پستانداراست. کاملا آشکاراست که تغییرات تولید هورمونهای استروئیدی که درارتباط باحاملگی طبیعی انسان دیده می شوند, شگفت انگیز هستند. جفت انسان مقدارفراوانی هورمون پپتیدی وپروتئینی نیز می سازد که به شرح زیرهستند:            
-تقریبا یک گرم لاکتوزن جفتی(HPL)درهر24ساعت
-مقدارعظیمی گنادوتروپین کوریونی(HCG)که مهمترین هورمون جفت است.  
-آدرنوکورتیکوتروپین(ACTH)  ,  واریانت هورمون رشد(HCG-V)   
-پروتئین مرتبط با هورمون پاراتیروئید(PTH)وکلسیتونین,ریلاکسین   
- اینهیبین ها , اکتیون ها وپپتید ناتریورتیک دهلیزی.    
علاوه بر این ,جفت انواع هورمون های آزاد کننده ومهارکننده مشابه هورمون های هیپوتالاموسی,  از جمله هورمون آزاد کننده ی تیروتروبین(TRH)هورمون آزادکننده ی گنادوتروپین (GnRH),هورمون آزاد کننده ی کورتیکوتروپین (CRH)سوماتواستادین,هورمون آزاد کننده ی هورمون رشد را تولید می کند.بنابراین مشخص می شود که یکی دیگر از ویزگی های چشمگیر حاملگی انسان,موفق بودن تطابق های فیزیولوزیک زنان حامله  با  محیط  اندوکرین منحصر بفرد حاملگی است.
گنادوتروپین کوریونی انسان(HCG)
  این هورمون  که  به اصطلاح  هورمون حاملگی  نامیده  می شود  ,گلیکوپروتئینی  با فعالیت  بیولوزیک مشابه هورمون  لوتئینیزان(LH)است.هردوهورمون ازطریق گیرنده ی غشای پلاسمایی LH-HCGعمل می کنند. HCGبه طور انحصاری در جفت   تولید می شود , اما در کلیه ی جنین نیز ساخته می شود. سایر بافت های جنین, مولکول زیر واحد بتایا مولکول کامل HCGراتولید می کنند.چندین نوع از تومورهای بدخیم نیزHCG تولید می کنند که گاهی اوقات بخصوص درنئوپلاسمای تروفوبلاستیک میزان چشمگیری دارد.گنادوتروپین کوریونی به مقدار بسیار  کم  در بافت های مردان  و همچنین در زنان غیرحامله  نیز تولید می شود (احتمالا,بیشتر درغده ی هیپوفیز قدامی ). بااین وجود,شناسایی HCGدر خون یا ادرار تقریبا همیشه نشانه ی حاملگی است.
ویزگیهای شیمیایی:
     HCGگلیکوپروتئینی باوزن مولکولی000/40-000/36دالتون است.این هورمون  بیشترین  مقدار کربوهیدرات (30درصد) را در میان همه ی هورمون های انسانی دارد . جزئ کربوهیدراتی هورمون,وبویزه اسید سیالیک انتهایی آن ,مولکول را در مقابل کاتابولیسم محافظت می کند.نیمه عمر پلاسمایی HCG کامل( 36ساعت),بسیاربیشتر از نیمه عمر پلاسمایی LH(2ساعت)است .مولکول HCGاز دو زیر واحد متفاوت تشکیل می شود.یکی از این دو ,زیرواحد آلفا نامیده می شودومتشکل از 92اسیدآمینه است .در حالی  که  زیر واحد بتا   از145اسید  آمینه ساخته  می شود .این  زیر واحدها  به  صورت غیر کوالانسی  به  یکدیگر متصل می شوند و نیروهای الکترو استاتیک وهیدروفوبی,آنها را در کنار هم  نگه  می دارند.زیرواحدهای مجزا (ایزوله)نمی توانند به گیرنده ی LHمتصل شوند ودرنتیجه فاقد فعالیت بیولوزیک هستند.این هورمون,از نظر ساختمانی به سه هورمون گلیکوپروتئینی دیگریعنی LH,FSH وTSHشباهت دارد.توالی اسید آمینه ای زیرواحدهای آلفای این چهار گلیکوپروتئین یکسان است .زیر واحدهای بتای این هورمون ها نیز شباهت هایی به هم دارند,امابا توالی های اسیدآمینه ای مجزایی مشخص می شوند.درنتیجه نوترکیبی یک زیرواحد آلفا با یک زیر واحد بتا  ازهر یک ازاین چهارهورمون  گلیکوپروتئینی مولکولی بوجود می آید که فعالیت بیولوزیک مشخص هورمونی را که زیر واحد بتا از ان مشتق شده است,نشان می دهد.
بیوسنتز:
    روند ساخت زنجیره های آلفا و بتای HCG  ,به صورت مجزا از هم تنظیم می شود. یک زن منفرد که در روی کروموزوم6قرار دارد,زیرواحد آلفای هریک ازچهارهورمون گلیکوپروتئینی(TSH,FSH,LH,HCG)رارمزگذاری می کند .هفت زن مجزا برروی  کروموزوم19,برای خانواده ی  B-HCGوB-LHوجود دارند ,6عدد ازاین زن ها B-HCGویک زن دیگرB-LHرارمزگذاری می کنندهردوزیرواحدآلفاوبتای HCG ,بصورت پیش سازهای بزرگتر ساخته می شوندکه اندوپپتیدازهای میکروزومی,آنها رامی شکنند,پسHCGکامل سرهمبندی می شود(assembly)وبه سرعت از طریق اگزوسیتوز گرانول های ترشحی ,آزادمی گردد.
محل ساخت HCG:
    قبل ازهفته ی پنجم, HCGهم در سن سیشیوتروفوبلاست وهم درسلولهای سیتوتروفوبلاست بارزمی شوددرمراحل بعدی حاملگی,زمانی که میزان سرمی هورمون در مادر به حداکثر رسیده است , HCG تقریبا به طور انحصاری در سن سیشیوتروفوبلاست تولید می شود .در این هنگام مقدار  mRNAمربوط به زیرواحدهای آلفا وبتای HCGدر سن سیشیوتروفوبلاست بیشتر از زمان ترم است.این امر ممکن است نکته ی قابل توجهی در اندازه گیری HCGپلاسمادر فرایند غربالگری برای شناسایی جنین های غیر طبیعی باشد.
انواع مولکولی HCGدر پلاسماوادرار
    انواع متعددی از HCGدرپلاسماوادرارمادر وجوددارند برخی ازاین اشکال دراثر تجزیه ی آنزیمی وبرخی دیگر دراثر تعدیلهای صورت گرفته در جریان ساخت و پردازش مولکولی بوجود می آید. انواع متعددHCG ازنظر فعالیت حیاتی وپاسخ دهی ایمنی بسیار متفاوت است.
زیرواحدهای آزاد:
    میزان زیرواحد بتای آزاد درگردش خون درطی دوران حاملگی انسان بسیارکم وغیرقابل تشخیص است. این یافته تاحدودی نتیجه ی محدودیت میزان ساخت زیرواحدبتا است.زیرواحدهای آزاد آلفا که به زیر واحدهای بتا متصل  نشده اند,دربافت جفت وپلاسمای مادریافت می شوند.میزان پلاسمایی زیرواحدهای آزادآلفا,به طو تدریجی ویکنواخت تاحدود هفته ی 36,افزایش می یابد. در این هنگام این زیرواحدها بیش از50-30 درصد هورمون موجود را تشکیل می دهند. بنابراین ترشح آلفا-HCG تقریبا با توده ی جفتی متناسب است, درحالیکه میزان ترشح مولکول HCGکامل  ,در هفته های 10-8حاملگی به بیشترین حدخود می رسد.
غلظت HCGدرسرم وادرار
    مولکول  کامل HCG  , در پلاسمای زنان حامله 9-7 روز بعد از اوج ترشح LH در میانه ی سیکل ( که قبل از تخمک گذاری رخ میدهد )قابل تشخیص است.بنابراین احتمالاHCGدرزمان لانه گزینی بلاستوسیت وارد جریان خون مادرمی شود.میزان پلاسمایی HCGبه سرعت افزایش می یابد,هردوروز دوبرابرمی شود وبیشترین مقدار آن درهفته های 10-8حاملگی حاصل می گردد ,نوسانهای محسوس مقدار پلاسمایی  HCGدر یک فرد مفروض و در طول یک روز خاص  ,دیده می شوند واین یافته نشان می دهد که ترشح هورمون های پروتئینی  ,ازتروفوبلاست حالت دوره ای دارد.                                                                                                                                                     چون HCGبه صورت چند نوع ایزوفرم کاملا مرتبط به هم در گردش خون وجود دارد و درجات متغیری از واکنش دهی متقاطع بین این ایزوفرمها در روشهای متداول سنجش دیده می شود ,تفاوت چشمگیری در میزان محاسبه شده ی HCGسرم دربین روشهای مختلف سنجش که تعداد آنها به بیش از 100عدد می رسد,به چشم می خورد.حداکثر میزان HCGپلاسمای مادر دربین روزهای60-80بعدازآخرین قاعدگی دیده میشودوتقریبا100000میلی پونیت درمیلی  لیتر است تقریبا درهفته های 12-10حاملگی,میزان HCGپلاسما شروع به کاهش می کند وحدودهفته ی 16به کمترین حد می رسددر بقیه ی دوره ی حاملگی,مقدار پلاسمایی  HCGدر همین حد پایین حفظ می شود(شکل شماره ی یک).     
الگوی ظهور HCGدرخون جنینی,مشابه طرحی است که در مادر وجود دارد .باوجود این  ,مقدارHCGدر پلاسمای جنین فقط حدود  3درصد مقدار HCG در پلاسمای مادر است . دراوایل حاملگی ,غلظت  HCGمایع  آمنیون مشابه غلظت آن در پلاسمای مادر است.باپیشرفت حاملگی ,غلظت HCG مایع آمنیون کاهش می یابدو در حوالی ترم مقدار HCGمایع آمنیون حدود 20درصد میزان آن در پلاسمای مادر است. ادرارمادر,حاوی همان انواع محصولات تجزیه ی  HCGاست که در پلاسمای مادر نیز یافت می شوند. شکل اصلی    HCGدر ادرار  ,فرآورده ی نهایی تجزیه  HCGیعنی”قطعه مرکزی بتا ” است.غلظت این قطعه  ,از همان الگوی عمومی موجود درپلاسمای مادرتبعیت می کندوتقریبا در هفته ی 10به حداکثر می رسد.  باید به این نکته توجه داشت که آنتی بادی به اصطلاح “ضد زیر واحد بتا”که دراکثرتست های حاملگی مورداستفاده  قرار می گیرد ,هم با HCG کامل(شکل اصلی در پلاسما)وهم با قطعاتHCG(شکل اصلی در ادرار )واکنش می دهد. 
اهمیت افزایش یاکاهش غیر طبیعی میزان HCG:                                            
    تعدادی از وضعیت های بالینی وجود دارند که در آنها HCG پلاسمای مادر در حد چشمگیری افزایش می یابد.از نمونه های این موارد,می توان به حاملگی چند قلویی,اریتروبلاستوزجنینی همراه با کم خونی همولیتیک جنین وبیماری تروفوبلاستیک حاملگی اشاره کرد.                                                                                                  میزان نسبتا بالای HCGممکن است درسه ماهه ی دوم حاملگی درزنانی که دارای جنین مبتلا به سندروم داون هستند یافت می شود;ازاین یافته ,در تست های غربالگری بیوشیمیایی استفاده میشود.دلیل این مسئله مشخص نیست ,اما چنین عنوان شده است که احتمالا از کاهش بلوغ (رسیدگی) جفت ناشی میشود.میزان نسبتا کمتر HCG پلاسما,در زنانی که دچار از دست رفتن زود هنگام حاملگی (سقط زود رس)شده اند(ازجمله حاملگی نابجا)دیده میشود.
تنظیم ساخت HCG:
    Gn-RH جفتی احتمالا در تنظیم تولید  HCGدخالت دارد .همGnRHوهم گیرنده ی آن,برروی سیتوتروفوبلاست ها و سن سیشیو تروفوبلاست بروز می کند.همچنین تجویز GnRHسبب افزایش میزان HCG در گردش خون میشود وسلول های کشف شده ی تروفوبلاست ,باافزایش ترشح HCG به افزودن GnRHپاسخ میدهند.اینهیبین واکتیوین نیز سبب تولید GnRHو HCGمیشود.
کلیرانس متابولیک HCG:
    کلیرانس کلیوی  HCGمسئول 30درصد کلیرانس متابولیک  HCGاست بقیه ی  HCGاحتمالا ازطریق متابولیزه شدن در کبد دستخوش کلیرانس می شود. کلیرانس زیرواحد بتا وزیر واحد آلفا ,به ترتیب حدود10و30برابر کلیرانس HCG ی کامل است. در مقابل ,کلیرانس کلیوی زیر واحد ها به طور قابل توجهی کمتر از کلیرانس  HCGدیمری است.
عملکردهای بیولوزیک HCG
    هردو زیر واحد HCG برای اتصال آن به گیرنده ی  LH-HCGدرجسم زرد و بیضه ی جنین ضروری هستند . گیرنده های  LH-HCGدربافتهای گوناگون وجود دارند ,اما نقش آنها به درستی شناخته نشده است,شناخته شده ترین عملکرد بیولوزیک HCG “احیا” وحفظ عملکرد جسم زرد  ,یعنی تداوم بخشیدن به تولید پروزسترون است. با تجویز HCG شاید بتوان طول عمر جسم زرد قاعدگی و توان تولید  پروزسترون توسط آن را  در دو هفته  بیشتر کرد .این عملکرد , صرفا توضیحی ناکامل در مورد نقش فیزیولوزیک  HCGدر حاملگی است. به عنوان مثال  ,مدتها بعد از خاتمه ی ترشح پروزسترون از جسم زرد  در اثر تحریک HCG , حداکثر غلظت  HCGدر پلاسما حاصل میشود . بخصوص , ساخت پروزسترون توسط جسم زرد  تقریبا  در هفته ی 6حاملگی علیرغم تداوم و افزایش تولید  HCG شروع به کاهش می کند . همچنین مشخص شده است که   HCGترشح تستسترون توسط بیضه ی جنین را تحریک می کندوتقریبا در همان زمان که میزان ترشح HCGبه بالاترین حد خود می رسد,ترشح تستسترون نیز در بیشترین مقدار خود است. بنابراین در مقطع بسیار مهمی از تمایز جنسی جنین مذکر, HCG از سن سیشیوتروفوبلاست وارد پلاسمای جنین  می شود .   HCGدر جنین به عنوان جانشین LHعمل می کند و تکثیر سلول های  لیدیگ و ساخت تستسترون را به منظور افزایش تمایز جنسی مذکر تحریک می کند .   
 قبل ازحدود روز 110 حاملگی , هیچ نوع ساختارعروقی ازهیپوتالاموس به هیپوفیزجنین نمی رود. بنابراین, ترشح LH  از هیپوفیز بسیارناچیز است وHCGقبل از این زمان به عنوان LHعمل می کند. پس از آن همچنان که مقدار HCGکاهش می یابد , LHهیپوفیزی درجات اندکی از قابلیت تحریک بیضه ی جنین را حفظ می کند. میزان زیاد HCG ,غده ی تیروئید مادر را نیز تحریک می کند. در بعضی از زنان مبتلا به بیماری تروفوبلاستیک حاملگی ,شواهد بیوشیمیایی وبالینی هیپرتیروئیدی یافت می شوند.   
 زمانی محققان معتقد بودند که تروفوبلاست های نئوپلاستیک سبب تشکیل تیروتروپین های کوریونی می شوند. با این وجود بعدا نشان داده شد که بعضی ازانواع HCG به گیرنده های TSHدر سلولهای تیروئید متصل می شوند.علاوه براین,درمان مردان باHCGبرونزا,فعالیت تیروئید را افزایش می دهد .در سه ماهه ی اول حاملگی ,فعالیت تحریکی تیروئید در پلاسما به طور قابل توجهی از نمونه ای به نمونه ی دیگر متغیر است.  
چنین به نظر می رسد که  تعدیل اولیگو ساکارید های  HCGدر توانایی  HCGبرای تحریک عملکرد تیروئید حائز اهمیت است.به عنوان مثال,ایزوفورمهای اسیدی HCG ,فعالیت تیروئید را تحریک می کنندوبعضی ازایزو فورمهای قلیایی تر محرک برداشت ید هستند. درنهایت گیرنده ی LH-HCGدر سلولهای تیروئید بارزمی شود واین یافته نشان می دهد که HCGازطریق گیرنده ی LH-HCGونیز از طریق گیرنده ی TSHفعالیت تیروئید را تحریک می کند. یکی دیگر از عملکردهای HCGتحریک ترشح ریلاکسین از جسم زرد است. گیرنده های LH-HCGدرمیومتر بافت عروقی رحم یافت شده اند.این تئوری مطرح شده است که HCGممکن است سبب افزایش اتساع عروق رحم وشل شدن عضله ی صاف میومتر شود.
مکانیسم عمل:
    همانطور که در شکل شماره ی دو نشان داده شده است اجزائ سیستم مجری وگیرنده ی هورمونهای پروتئینی (که HCGنیز جزو این دسته از هورمونها می باشد)متشکل از چند جزئ می باشد که عبارتند ازیک پروتئین تشکیل شده ازسه زنجیره ی پروتئین آلفاوبتاوگاما, به نام پروتئین Gومجری که برای هورمون HCGعبارتست ازآدنیلیل سیکلاز وگیرنده های متصل شونده به مجری که بصورت هفت استوانه درعرض غشا قرار گرفته اند که GPCRنام دارد .در حالت غیر فعال ,پروتئین Gبصورت متصل با GDPاست, پس ازاتصال هورمون به گیرنده ی GPCR , با تغییرات فضایی که در ساختمان این گیرنده  بوجود می آید ,پروتئین  Gفعال می شود که این عمل در نتیجه ی  تبادل GDP با GTPدرزیرواحد آلفاوسپس جدا شدن آلفا ازبتا گاما صورت می گیرد.زیر واحد آلفا به مجری که آدنیلیل سیکلاز است متصل شده وآنرا فعال می کند. آدنیلیل سیکلاز نیز تولید cAMPرا تحریک می کندکه     cAMPبعنوان پیامبر ثانویه در سیتوپلاسم منشا اثرات HCGمی شود.        
تست های کاربردی حاملگی:
    مهمترین تست های کاربردی حاملگی عبارتند از:
گراویندکس:یک قطره ادرار زن بایک قطره محلول حاوی آنتی بادیHCGمخلوط می شودوسپس به محلول اخیر یک ذره لاتکس حاوی آنتی زنHCGافزوده می گردد:  
1)ایجاد اگلویتناسیون————–>زن حامله نیست.     
2)عدم ایجاد اگلویتناسیون—————>زن حامله می باشد.         
*معمولاگراویندکس 7-4روز بعداز اولینMissed period (تاخیر قاعدگی)یادوهفته بعد از لقاح تخمک بااسپرم مثبت می شود.حساسیت گراویندکس از mU/ml 350-250 HCGمتغیراست.                                                   
 مواردمثبت کاذ ب گراویندکس:                
1)پروتئینوری 
2)بیماری ایمونولوزیک      
3)هرحالتی که ترشح LHازهیپوفیز قدامی را افزایش دهدازجمله داروهای ضدسایکوزوآرام بخش ها     
4)زمانی که اواریکتومی (Ovariectomy )شده اند     
5)هیپوتیروئیدی       
6)نارسایی کلیه         
7)یائسگی     
 تعیین بتا HCG سرم باروش رادیوایمونواسی: دقیقترین وحساسترین تست تعیین حاملگی است. (بادقتml/mu4-2 بتاHCG) 
 بتاHCGسرم بااین روش ازروز9-8بعدازتخمک گذاری یایک هفته قبل از  Missed periodیا 3 هفته  بعداز LMP مثبت می شود.تعیین بتا HCG سرم با روش ELISAنیز روش دقیقی است(بادقتmU/ml50)          
هشدار:اگرگراویندکس منفی شد ولی شک به حاملگی همچنان وجود دارد یکی از دو کار زیر باید صورت گیرد:    
1)تکرار گراویندکس 2هفته بعد    
2)تعیین بتا HCGسرم                 
درحاملگی طبیعی بتاHCGسرم هر 48ساعت دوبرابر می شود.
منبع
کتاب بارداری و زایمان ویلیامز، ترجمه ی دکتربهرام قاضی جهانی و روشنک قدسی. ویراست بیست و سوم سال 2010. ناشر:نشرگلبان

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>