بیوشیمی

وب سایتی برای علاقه مندان علوم زیستی

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

آلفافیتوپروتئین

نویسنده:
20 آگوست 13

مرجان موذنی

 علوم ازمایشگاهی ورودی مهر90

 چکیده :

آلفافیتوپروتئین یاAFP یکی از اولین  globulin هاست که در سرم پستانداران درطول تکامل جنین  ظاهر می گردد و دراوایل  زندگی رویانی پروتئین سرمی  غالب است. آلفا فیتو پروتئین جزو پروتئین های انکوفتال  است .پروتئین ها انکوفتال به دسته ای از پروتئین ها گفته میشود که هم در در دوران جنینی وهم توسط بعضی از تومورهای بد خیم ترشح میشود . این پروتئین به طور نرمال توسط کیسه زرده وکبد جنین تولید میشود . AFPیک پروتئین مهم جنینی در سه ماهه او زندگی است ودر یک سالگی به پایین ترین سطح خود میرسد. در حالت طبیعی AFP در بزرگسالان در پایین ترین سطح  خود قرار دارد در بیش از 90درصد مبتلایان به سرطان هپاتو سلولار اولیه(هپاتوما) مقادیرسرمی ان افزایش میابد. هرچه تومور بزرگتر باشد مقدار AFPبیشتر است درصورت پاسخ سرطان به درمان سطح این ماده کاهش میابد. اگرچهAFPبرای هپاتوما اختصاصی نیست ودر موارد دیگری نیز افزایش میابد ولی مقادیر بسیار بالایی از ان برای هپاتوما ارزش تشخیصی دارد .

ساختار شیمیایی:AFP  مشابه آلبومین است و تقریبا 4 درصد از آن را کربوهیدرات تشکیل میدهد و وزن تقریبی ملکولی آن 70 کیلو دالتون است.پروتئین اصلی در سرم جنین است و عمدتا توسط کبد و کیسه زرده سنتز میشود.AFPدر الکتروفورز سرم جنین یا نوزاد بین البومین وAATقابل مشاهده است.

روش های اندازه گیری:    انجام امینو سنتز نیز به منظور اندازه گیری  آفافیتو پروتئین مایع امنیوم توصیه میشود . در زنان باردار مقدار الفا فیتو پروتئین در هفته 14 به تدریج  شروع به افزایش میکند. این حالت تا یک الی 2 ماه قبل از تولد ادامه یافته و سپس به تدریج کاهش میابد.

نقش بیوشیمیایی:  

آلفافیتوپروتئین یاAFP یکی از اولین  globulinاست که در سرم پستانداران درطول تکامل جنین  ظاهر می گردد و دراوایل  زندگی رویانی پروتئین سرمی  غالب است.AFP در سرم بزرگسالان در طول بزرگسالان  در طول  بعضی از شرایط پاتولوژیک ظاهر میگردد. معمولا AFPخون یک زن باردار مقدار پایینی است و به طور معمول در خون مردان سالم و یا زنان غیر باردار این ماده یافت نمیشود. ودر صورت وجود این ماده در خون این افراد بسیار اندک است . از روی مقدار AFPخون یک زن باردار میتوان جهت تشخیص بیماری ها یا شرایط خاص استفاده کرد و میتوان تشخیص داد که ایا جنین دچار مشکلاتی از قبیل مسدود شدن کانال نخاعی،انسفالی یا سندروم داون  و موارد خیلی نادر مانند سندروم های کروموزومی (تریزومی)یا امفالوسل که یک نقص مادر زادی در دیواره شکمی است ،هست یا نه.

ارزش تشخیصی و بیماری مربوطه:

اندازه گیریAFP در مایع آمنیوتیک و خون مادر در تشخیص Neural tube deffectواجد اهمیت است. افزایش AFPدر سرم یا مایع امنیوتیک نشان دهنده  احتمال نقص در دیواره شکمی یا با ز بودن  لوله عصبی در جنین است.غلظت AFPدر شرایط زیر نیز افزایش میابد :

1.جنین های متعدد

2.مرگ جنین

3.خون ریزی های جنینی_ مادری

4.تخمین نادرست سن حاملگی

 AFPدر 80 درصد موارد در کارسینوم  هپاتوسلولار،50 درصد در Tumors germ cellو همچنین در هپاتوبلاستومای کودکان افزایش میابد. در سایر نئوپلاسم ها مانند سرطان ژرم سل یا کیسه زرده ،تخمدان ،تومور سرطان جنینی یا ژرم سل بیضه ،ودر موارد کمتر لنفوم، بیماری هوجکین ،رنال سل کارسینوما RCCسرطان های معده، ریه و پستان وهمچنین بیماری های کبدی غیر سرطانی مانند سیروز وهپاتیت مزمن فعال باعث افزایش AFP  میشوند. اگر جنین دچار  تریزومی 18یا 21 باشد غلظت  ان در سرم مادر  کاهش میابد. کمبود نادر ژنتیکی AFP به نظر نمیرسد که هیچ گونه  عواقب بالینی به دنبال داشته باشد. در مسدود  شدن کانال نخایی(Spina bifida)چنان چه میزان AFPموجود در خون زودتر از 15 هفتگی مورد بررسی قرار بگیرد،قابل اطمینان نیست.از روی AFPموجود در خون به همرا ه نتایج دو تست دیگر به نام های استریول و HCGمیتوان سندروم داون را تشخیص داد.هنگامی که این سه تست با هم انجام شوند به ان تست تریپل میگوییند.این تست اسکرین (تشخیص)مشکلات جنینی ،بسیار دقیق تر از تست  AFPاست. کاهش AFPدر افراد مبتلا به سرطان کبد یا انواع دیگر سرطان ها نشان دهنده ی پاسخ مطلوب فرد به درمان است.

علل انجام تست الفا پروتئین :1.اسکرین جنین یک زن باردار جهت تشخیص مشکلات مغزی یا نخاعی. این نقایص از هر 1000مورد حاملگی تنها در 2مورد رخ میدهد.باید این تست در بین هفته های 15 تا22 حاملگی انجام شود.

2. اسکرین جنین یک زن باردار جهت تشخیص سندروم داون:سطح پایینAFPدر 60 درصد موارد میتواند نشانه سندروم داون باشد.اما هنگامی که نتایج تست الفا فیتو پروتئین همراه با نتایج دو تست استریول و HCGمورد بررسی قرار گیرد،احتمال تشخیص سندروم داون تا 80 درصد افزایش میابد

3. اسکرین  سرطان کبد(هپاتوما)در میان افراد مبتلا به سیروز یا هپاتیت Bمزمن :قبل از انجام این تست نیاز به امادگی خاصی نیست و خون گیری این تست مانند سایر ازمایشات است.

مقادیر AFPدر زنان  سیاه پوست  معمولا کمی بالاتر از زنان سفید پوست است .برای تخمین صحیح  سن جنین لازم است  مقدار AFPرا به دقت اندازه گیری کرد.اندازه  نرمال  مقدار AFP برای هر خانم  بر اساس  وزن،نژاد ،وضعیت  دیابت(یعنی این که  ایا شخص نیاز به تزریق انسولین دارد) و سن جنین  وی تنظیم  شده است.اگر طی سونوگرافی تخمین سن جنین تغییر کند باید مقدار AFPرا دوباره با ان تطبیق داد.

عوامل تاثیر گذار بر روی الفا فیتو پروتئین:     سیگار کشیدن باعث افزایش مقدار AFPخون میشود و نگه داری بد و نامناسب خون در یخچال و الوده بودن خون از دلایلی هستند که میتواند در نتایج تست اختلال  ایجاد کنند .چنانچه نتایج AFPغیر طبیعی باشد  باید تست های اضافه دیگری را نیز انجام داد.برای ارزیابی AFPغیر طبیعی از سونوگرافی استفاده میشود.سونوگرافی علاوه بر اینکه  مواردی از قبیل  چند قلو زایی و تخمین سن جنین را مشخص میکندريا،علت افزایش مقدارAFP خون را هم نشان میدهد.درصورتی که  با سونوگرافی نتوان علت AFPغیر طبیعی را تشخیص داد باید امینو سنتزیز انجام شود. مقدار AFPموجود در مایع امنیو تیک را میتوان به کمک امینو سنتزیز اندازه گیری کرد .

منابع:

بیوشیمی بالینی تیتز.جلد اول ترجمه دکتر هوشنگ امیر رسولی

بیوشیمی بالینی تالیف دکتر هوشنگ امیر رسولی

آلکالن فسفاتاز

نویسنده:
20 آگوست 13

مریم رهبرنیا  علوم آزمایشگاهی مهر 90

خلاصه :

آنزیمهای فسفاتاز و یا فسفو منو استراز ، در هیدرولیز فنیل فسفات و تبدیل آن به فنل و یون فسفات شرکت دارند ، و بر حسب فعالیت در PH اپتیمم محیط ، به دو گروه آلکالن فسفاتاز ( با PH اپتیمم 10-9 ) واسید فسفاتاز (با PH  اپتیمم 5 ) تقسیم بندی می شوند.

اگر چه ALP در بیشتر بافت ها وجود دارد با این حال بیشترین غلظت ALP  را می توان در کبد ، اپیتلیوم مجرای صفراوی و استخوان یافت. ALP همچنین در مخاط روده و جفت یافت می شود . بررسی این آنزیم در بیماری های کبد واستخوان بسیار مفید است . در مورد کبد ، ALP  در سلول های کوپفر موجود است . این سلول ها سیستم جمع کننده صفرا را می پوشانند . سطح آنزیم ALP در انسداد های صفراوی اینتراهپاتیک و اکسترا هپاتیک  و هچنین سیروز بسیار افزایش میابد. سایر بیماری های کبدی مثل تومورهای کبدی ، داروهای هپاتو توکسیک و هپاتیت باعث افزایش سطح آلکالین فسفاتاز به مقدار کمتر می شوند .

استخوان شایع ترین منشا ALP خارج کبدی است . رشد استخوان با سطح ALP ارتباط دارد . رویش پاتولوژیک استخوان های جدید در متاستازهای استئو بلاستیک ( مثل پستان و پروستات ) دیده می شود . بیماری پاژت، شکستگی های در حال بهبودی ، آرتریت روماتوئید ، هیپر پارا تیروئیدیسم و رشد طبیعی استخوان ها از جمله منابع ALP  هستند .

ایزو آنزیم های ALP برای افتراق بیماریهای کبدی از استخوانی به کار می رود .شناسایی ایزو آنزیم ها به افتراق دادن منشا پاتولوژی افزایش ALP کمک میکند به طوری که ALP1  مربوط به کبد و ALP2 از منشا استخوان است.

معرفی آنزیم :

آنزیم آلکالن فسفاتاز همانند اسید فسفاتاز از دسته آنزیم های هیدرولاز می باشد و به این دلیل آلکالن نام گرفته که فعالیتش در محیط بازی زیاد است . آلکالن فسفاتاز حدود 16 ایزو آنزم دارد که در سه گروه جای می گیرند:

1-     ایزو آنزیم روده ای

2-     ایزو آنزیم جفتی

3-     ایزو آنزیم غیر جفتی شامل کبدی ، ریوی، استخوانی، طحالی و ایزو آنزیم غیر طبیعی یا آتیپیک یا Tumor Isoenzyme یا ایزو آنزیم ریگان که در زمان جنینی تولید می شود  و بعد از تولد افزایش آن در سرم می تواند حاکی از سرطان باشد .

آلکالن فسفاتاز نشان دهنده یک خانواده آنزیمی کد شده به وسیله ی ژن های مختلف می باشد ،فراوان ترین فرم ALP  پلاسمایی توسط یک ژن منفرد بر روی کروموزوم 1  کد می گردد که ایزو آنزیم غیر اختصاصی بافتی نامیده می شود که در کلیه ، کبدو استخوان یافت شده است که تفاوت این ایزو آنزیم ها در زنجیره های کربو هیدراتی است ، دو ژن دیگر بر روی کروموزوم 2 آلکالن فسفاتاز جفتی وروده ای را کد می کنند این آنزیم به یون  به عنوان فعال کننده نیاز دارد و برخی از یونهای دیگر از جمله Mn2+  وCo2+ نیز آنزیم را فعال می کند.

نقش بیو شیمیایی در سلول ها:

در سلول ALP عمدتا متصل به غشای سلول می باشد و در آنجا  به نظر می رسد در شکستن ترکیبات حاوی فسفات نقش داشته باشد و ممکن است عبور مواد از غشای سلول را تسهیل کند.

هپاتوسیت ها ،ALP کبدی تولید می کنند که به صورت متصل به سطح کانالیکولار سلول ها وجود دارند . استئو بلاست ها ALP  استخوانی تولید می نمایند که به نظر می رسد در برداشت پیروفسفات دخیل باشند. سلول های اپی تلیال روده ALP روده ای تولید می کنند که به دنبال بلع  غذاهای چرب به روده آزاد می شود.

با آسیب کبد سنتز ALP افزایش می یابد اما اسید های صفراوی ، قطعاتی از غشای سلول های کانالیکولار حاوی آنزیم های متصل شده را حل می کنند اگر چه در سرم طبیعی فقط یک فرم منفرد از ALP (با منشا کبدی یا استخوانی) به طور ویژه مشاهده می شود اما در بیماری های کبدی – مجاری صفراوی هر دو محصول طبیعی و فرم اتصال به غشا را که به لیپو پروتئین ها متصل است می توان دید . ایزو آنزیم روده ای آلکالن فسفاتاز به میزان زیادی به درون مایع دئودنوم آزاد می شود و میزان زیادی از آن بعد از صرف وعده غذایی به درون مایع لنفاوی تخلیه کننده ی دستگاه گوارش وارد می شود . به هر حال مقدار زیادی از ایزو آنزیم ها ظاهرا به آنتی ژن های ABO سلول های قرمز خونی متصل می شوند به طوری که تنها میزان کمی به پلاسما می رسد ، البته به جز در افرادی که دارای هم ژن ترشحی و هم میزان زیادی از ماده H (گروهOیا B ) باشند و آلکالن فسفاتاز می تواند بعد از وعده ی غذا تا IU/L  30 افزایش یابد . همچنین ALP در افرادی با گروه  خونیo یاB بیشتر از افراد با گروه های خونی  AوAB می باشد که به دلیل تفاوت در میزان ALP روده ای می باشد . ALP جفتی نیز در زنان باردار با گروه خونی AوB به طور شگفت انگیزی کم است . نیمه عمر ایزو آنزیم های ALP به طور بارزی متفاوت است ،  آنزیم روده ای نیمه عمر دقیقه ای ، استخوانی یک روزه ، کبد سه روزه وجفت 7 روزه دارند ، تغییر روز به روز در ALP کل 10%-5% می باشد اگر چه ایزو آنزیم استخوانی تغییر روز به روز 20% نشان میدهد.

ارزش تشخیص و بیماری های مربوطه :

عمومی ترین علل افزایشALP   بیماری های کبدی واستخوانی می باشد سطح آنزیم ALP در انسداد صفراوی  اینترا هپاتیک و اکسترا هپاتیک و همچنین سیروز بسیار افزایش میابد سایر بیماری های کبدی مثل تومورهای کبدی ،دارو های هپاتو توکسیک و هپاتیت باعث افزایش سطح آلکالن فسفاتاز به مقدار کمتر می شود . افزایش فعالیت استئو بلاست ها در بیماری پاژه ، استئو سارکوما ، متاستاز تومورها به استخوان و بیماری های متابولیک استخوان رایجترین علل افزایش ایزو آنزیم های استخوانی می باشند . افزایش آلکالن فسفاتاز روده ای می تواند در بیماران با سکته روده ای ، التهاب و زخم روی دهد . افزایش ایزو آنزیم های جفت مانند از قبیل ریگان و ناگو عموما در بیماران دارای بد خیمی (تخمدان ، سرویکس ، ریه ، پستان ، کولون و پانکراس) یافت می شود که به واسطه ی تولید اکتو پیک به وسیله ی نئو پلاسم می باشد . ALP پایین می تواند به طور موقتی پس از انتقال خون یا بای پس قلبی- ریوی رخ دهد .مقادیر پایین ، شدید و طولانی از ALP درهیپو فسفاتازی روی دهد . کاهش ALP همچنین در کمبود روی نیز اتفاق می افتد .

اندازه گیری:

اگر چه روش های فراوانی برای اندازه گیری ALP  وجود دارد اما فعالیت آن معمولا با استفاده از پارانیترو فنیل فسفات به عنوان سوبسترا در PH قلیایی اندازه گیری می شود . بسیاری از بافر ها جهت اتصال به گروه های فسفات به کار میروند این امر موجب افزایش فعالیت می گردد.فسفات معدنی(وهمچنین برخی دیگر از آنیون ها ) ALP را مهار می کنند . فلز روی جزئی از این آنزیم می باشد و همچنین منیزیم و دیگر کاتیون ها آنزیم را فعال می کنند . شلاته کننده های موجود در لوله های جمع آوری شده (مانند EDTA ،سیترات و اگزالات ) فعالیت ALP  را به طور غلط کمتر نشان می دهند. در مورد EDTA  فعالیت اغلب خیلی کاهش میابد. اما نمونه ها در 4 درجه برای یک هفته نسبتا پایدار می مانند.

تعدادی از روش ها برای جدا سازی ایزو آنزیم ALP به کار رفته است . مهار توسط فنیل آلانین فعالیت مجدد ایزو آنزیم های روده ای و جفتی را کاهش می دهد در حالی که لوامیسل ایزو آنزیم های استخوانی وکبدی را مهار می کند . تقسیم بندی دمایی برای سال های متمادی برای تعیین منبع افزایش ALP کل مورد استفاده قرار گرفته است . پایدارترین ایزو آنزیم نسبت به حرارت ، ALP جفتی می باشد در حالی که ایزو آنزیم کبدی پایداری متوسط و ایزو آنزیم استخوانی نا پایدار ترین نوع به حرارت است . برای کسب نتایج قابل اطمینان ،از استاندارد هایی با ترکیب مشخص استفاده می گردد و کنترل دقیق دما وزمان ضروری است . بنا به دلایل بالا ، جداسازی بر پایه الکترو فورز برای چندین سال است که استفاده می شود. الکتروفورز با استات سلولز و ژل آگارز نمی توانند ایزو آنزیم های استخوانی وکبدی را از هم تفکیک کنند و بنابراین استفاده از آنها برای مطالعات غیر کیفی مناسب است. از آنجایی که تفاوت در این ایزو آنزیم ها در زنجیره های جانبی کربو هیدرات شان می باشد استفاده از نور آمینیداز (برای برداشت اسید سیالیک ) و لکتین گندم (برای اتصال دیگر ایزو آنزیم ها) جداسازی اشکال استخوانی و کبدی را بهبود می بخشندو تعیین کمی آن ها را ممکن می سازند. الکتروفورز با تفکیک بالا با استفاده از ژل پلی اکریل آمید و الکتروفورز کانونی قادر به تفکیک چندین باند آلکالن فسفاتاز می باشد . سنجش های ایمنی برای ایزو آنزیم های استخوانی و جفتی ALP  به طور تجاری در دسترس هستند به طوری که سنجش های ایزو آنزیم استخوانی به طور ویژه مقدار کمی فعالیت متقاطع با ایزو آنزیم کبدی نشان می دهند ، در حالی که سنجش ایزو آنزیم های جفتی فعالیت متقاطع متغییری با ایزو آنزیم سلول زایا نشان میدهند

مقادیر طبیعی در سرم یا ادرار:                                                                  

محدوده مرجع برای ALP  بسیار وابسته به سن و جنس می باشد.

یافته های طبیعی: 

بزرگسالان :120-30U/ml

سالخوردگان :مختصری بیشتر از بزرگسالان

زیر 2 سالگی:   U/L  235-8

2تا 8 سالگی: U/L 210-65

9  تا 15 سالگی : U/L 235-85

16 تا 21 سالگی:  U/L 200 -30

تعدادی از فاکتور های دیگر نیز میزان ALP  را متاثر می سازند . شاخص جرم بدن (BMI ) بالا با افزایش 10% در ALP همراه است ، ترکیبات ضد بارداری خوراکی به طور متوسط ALP را 20% کاهش می دهند در حالیکه مشتقات فیبریک اسید مقدار ALP کل را تا 25% کاهش و ایزو آنزیم کبدی را تا 40% کاهش می دهند . سیگار کشیدن موجب یک افزایش متوسط 10% در ALP کل می گردد

عوامل مداخله کننده در آزمایش:

1-    دریافت مواد غذایی در ساعات نزدیک به آزمایش سطح ALP را بالا می برد

2-    داروهایی که سطح ALP را کاهش می دهند عبارتند از:مشتقات آرسنیک،سیانید ها ، ،نمک های روی، اکسالات ها ، نیترو فورانتوئین

3-    داروهایی که سطح ALP را بالا می برند عبارتند از : آلبومین حاصل از بافت پلاسنتا، آ لو پورینول ،

آنتی بیوتیک ها ، آزا تیو پرین ، ایندو متاسین، کلشی سین و …. .

 منابع :

بیو شیمی بالینی هنری دیویدسون

مرجع تست های تشخیصی و آزمایشگاهی

بیو شیمی بالینی تیتز

هورمون گونادوتروپين جفتي

نویسنده:
20 آگوست 13

فائزه عابدي ،ماندانا ابراهيمي فخار

رشته دندانپزشکي

مقدمه:

گونادوتروپين جفتي انسان يا HCG، هورمون گلکيو پروتئيني است که براي تشخيص حاملگي استفاده مي شود . علاوه بر اين سطح بالايي از اين ماده در خون پس از حاملگي ممکن است نشانه‌اي از بيماري تروفو بلاستيک حاملگي باشد. اين هورمون داراي عملکردهاي متعددي نيز در سلول هاي طبيعي است که به تتفصيل در زير بيان مي شود:

معرفي تومورمارکر

گونادو تروپين جفتي ، هورموني براي مادر و جنين :

گونادوتروپين کوريونيک انساني (HCG) گليکوپروتئيني است که بيشترين مقدار کربوهيدرات را در ميان هورمون هاي انساني داردو ترشح آن بدين ترتيب است که در روز 14 سيکل قاعدگي زنان که تخمک گذاري انجام مي شود ، اگر اسپرم در مجاورت تخمک قرار بگيرد و سلول تخم ايجاد شود اين سلول شروع به تکثير کرده و بلاستوسيت ها را بوجود مي اورد در اطراف سلول هاي بلاستوسيت ، سلول هاي تروفوبلاست و سپس سلول هاي سن سشنيو توفوبلاست بوجود مي ايد که اين سلول ها اولين سلول هايي هستند که HCG را توليد مي کنند . علاوه بر اين سلول ها برخي از بافت هاي جنيني مثل کليه نيز اين هورمون را مي سازند.

HCG در طول 9 ماه حاملگي توسط جفت توليد مي شود که ميزان آن در ابتداي حاملگي کم ولي در روزهاي 60-80 (ماه دوم ) توليد /ان در بالاترين حد خود انجام مي گيرد و بعد از آن مجددا کاهش مي يابد ولي هرگز به صفر نمي رسد

ساختار شيميايي

اين هورمون از 2 زير واحد (αو β ) ساخته شده که هر دو براي اتصال آن به گيرنده هايش در جسم زرد و بيضه مورد نياز است . زير واحد α با 92 اسيد آمينه در ساير هورمون هاي گليکوپروتئيني همانند LH، FSH و TSH نيز يافت مي شود . اما اين زير واحد β با 145 اسيد آمينه مي باشد که سبب فعاليت متابوليک اختصاصي اين هورمون مي گردد. اين دو زير واحد با پيوند هاي غير کوالان و با کمک نيروهاي الکترواستاتيک و هيدروفوبيک ساختار شيميايي در کنار هم قرار مي گيرند.

نقش بيوشيميايي در سلول هاي طبيعي يا تومور

شناخته شده ترين عملکرد بيولوژيک HCG احيا و حفظ جسم زرد که همان تداوم توليد پروژسترون است مي باشد . پروژسترون توليد شده از جسم زرد بر روي سلول هاي ديواره رحم اثر گذاشته و با جلوگيري از ريزش آن زمينه را براي لانه گزيني و شروع حاملگي محيا مي سازد . در روز 22 ، لانه گزيني انجام مي شود و با تشکيل جفت توليد هورمون هاي HCG و پروژسترون توسط سلول هاي جفتي آغاز مي گردد . علاوه بر ان HCG  ترشح تستوسترون توسط بيضه جنين را نيز تحريک مي کند . و تقريبا در همان زماني از حاملگي که ميزان ترشح HCG به بالاترين حد خود مي رسد ترشح تستوسترون از بافت بيضه جنين نيز در بيشترين مقدار خود است پس در يک زمان بسيار مهم از تمايز جنسي جنين مذکر HCG که از سن سيشيوتروفوبلاست وارد پلاسماي جنين مي شود به عنوان جانشين LH ، تکثير سلول هاي ليديک بيضه و ساخت تستوسترون را به منظور تمايز جنسي مذکر تحريک مي کند.

از ديگر عملکرد هاي HCG تحريک ترشح ريلاکسين از جسم زرد است . گيرنده هاي LH-HCG  در ميومتر بافت عروقي رحم يافت مي شود همچنين HCG  ممکن است که سبب افزايش اتساع عروق رحم و شل شدن عضلات ان شود.علاوه بر آن مي توان با جستجو ي وجود يا عدم وجود HCG در نمونه ادرار يا خون حاملگي را تشخيص داد.

ارزش تشخيصي

با توجه به اينکه ميزان نرمال اين هورمون در خون mlu/ml 5 است مي توان با اندازه گيري ميزان آن برخي حالات پاتوژنيک را نيز مشخص کرد.

-کاهش هورمون از ميزان طبيعي (mlu/ml 5 ) مطرح کننده احتمال سقط جنين و حاملگي خارج از رحمي (ectopic pregnancy ) مي باشد .

- افزايش سطح اين هورمون در خون بيش از حد طبيعي آن نيز احتمال بروز بيماري ها و تومور هاي زير را بيان مي دارد:

1) تروفو بلاسيک : بيماران مبتلا به آن اکثرا تا هفته 3 و معمولا تا هفته 6 داراي منحني غير طبيعي اين هورمون اند در اين بيماري شواهد بيوشيميايي و باليني هاپيرتيروئيدي يافت مي شود که ناشي از تحريک غده تيروئيد مادر در اثر مقادير بالاي hcg  مي باشد .

2) کارسينوماي جفتي chorio carcinoma

3) کارسينوماي اوليه تخمدان

4) مول هيداتي فرم hydatidi form mole

5) بعلاوه در سرطان هاي غير تروفوبلاستيک مانند سرطان هاي پستان ، بيضه ، ريه و لوله گوارش از زنجيره β هورمون hcg   به عنوان مارکرتومور استفاده مي شود.

روش هاي مختلف اندازه گيري  hCG:

1)روش ممانعت از آگلوتيناسيون غير فعال ذرات لاتکس Passive latex agglutination inhibition

2)روش آگلوتيناسيون غير فعال ذرات لاتکس Reversed passive latex agglutination

3)روش الايزا

4)روش رادیوایمونواسی

که در ميان روش (4) دقيقترين و حساسترين و روش (1) متداولترين روش آمايشگاهي مي باشد.

شرح روش (1):اين آزمايش با استفاده از کيت و در دو مرحله انجام مي شود:

روش کيفي:بروي اسلايد زمينه سياه ،يک قطره از نمونه ادار خانم،يک قطره کنترل مثبت و يک قطره کنترل منفي را اضافه کرده و به هرکدام از آنها يک قطره آنتي بادي ضد زنجيره بتا هورمون hcg اضافه مي کنيم .با اپليکاتور دو قطره را مخلوط کرده و در مرحله دوم به هرکدام از مجموعه ها ذرات لاتکس را اضافه کرده .پس ار 2 دقيقه در نمونه ادار مورد آزمايش اگر ذرات آلگوتينه مشاهده شد نشان دهنده عدم وجود هورمون hcg و حامله نبودن شخص استو برعکس.

روش کيفي :براي محاسبه مقدار نسبي هورمون hcg  در ادرار مي بايست ابتدا ،نمونه ادرار را در لوله هاي آزمايش ،با سوم فيزيولوژي ، به ترتيب 1/2،1/4، 1/8 و غيره رقيق کرد.سپس از هرکدام از لوله ها يک قطره برداشته و بر اساس روش کيفي براي وجود يا عدم وجود hcg بررسي کرد. آخرين قطره اي که در آن آلگوتينا سيون مشاهده نشود به عنوان تيتر هورمون hcg آن ادرار در نظر گرفته مي شود.در نهايت مقدار هورمون را از فرمول زير محاسبه مي کنيم: v.d.s

حجم ادرار بر حسب ميلي ليتر:v          مخرج کسر تيتر هورمون :d           حساسيت کيت :s

منابع:

کتاب هاي:بارداري و زايمان ويليافرو دولين و کتاب بيماري هاي غدد و متابوليسم هاريسون

وب سايت:

www.healthtestingcenters.com