دانلود پایان نامه
GcMAF مشتق شده از پروتئین Gc از طریق تغییرات مرحله به مرحله ای که در بخش قندی آن صورت می گیرد تولید می شود. ابتدا حذف اولیه بخش گالاکتوز به وسیله β- گالاکتوزیداز غشایی سلول های β و به دنبال آن برداشت اسید سیالیک باقی مانده به وسیله سیالیداز غشایی سلول های T انجام می شود (Yamamoto and Naraparaju, 1997). فعال سازی ماکروفاژ توسط مکانیسم های مختلفی به وسیله لیپوپلی ساکاریدها کنترل می شود. (Swamy و همکاران، 2001)
دلیل اهمیت بخش ترمینال N- استیل گالاکتوزآمین در GcMAF، فعال سازی ماکروفاژ در سرم انسانی است. التهاب باعث کموتاکسی و فعال سازی ماکروفاژ و در نتیجه توسعه ایمنی می شود. GcMAF ارزش کلینیکی قابل توجهی به عنوان یک ایمنو تراپ قوی در برابر سرطان دارد. اکنون درمان بیماران مبتلا به سرطان با ایمنوتراپی سرطان مبتنی بر GcMAF در کنار درمان های دیگر مرتبط با سیستم ایمنی بسیار موثر و امید بخش می باشد. همچنین ماکروفاژ می تواند به بافت های توموری نفوذ کرده به عنوان ضد تومور عمل کند؛ بنابراین داشتن اطلاعات ساختاری و توالی آمینواسیدی GcMAF برای طراحی مولکول های کوچک به تقلید از GcMAF در درمان و کنترل سرطان لازم و ضروری است. (Inuiو همکاران, 2013)
‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
مروری بر تحقیقات انجام شده
در بررسی های انجام شده توسط یاماموتو در سال 1991 GcMAF مشتق شده ازپروتئین Gc از طریق تغییرات مرحله به مرحله ای که دربخش قندی صورت می گیرد تولید می شود. ابتدا حذف اولیه بخش گالاکتور بوسیله β- گالاکتوزیداز غشایی سلول های β و به دنبال آن برداشت اسید سیالیک باقی مانده بوسیله سیالیداز غشایی سلولهای T انجام می شود، برای فعال شدن ماکروفاژها زمانی معادل سه ساعت نیاز است تا ماکروفاژها آمادگی کامل برای بلع ذرات و بقایای سلولها را بیابند. به نظر می رسد علاوه بر Gc-MAF مکانیسم فعال سازی ماکروفاژ توسط مکانیسم های فرعی مختلفی بوسیله لیپوپلی ساکاریدها نیز کنترل می شود که کاملاً شناخته نشدهاند. (Yamamoto and Homma, 1991)
در بررسی انجام گرفته توسط محمد و همکاران در سال 2002 بیان گردید این پروتئین گلوبولینی به ویتامین D متصل شده و علاوه بر تأمین ویتامین D بافت ها، دارای نقش های فیزیولوژیکی مهمی نیز می باشد. پروتئین Gc در تکامل، انتقال و ذخیره ویتامین D نقش دارد و بنا به یافته های این مطالعه، سطح ویتامین D خون ارتباط معکوسی با احتمال ابتلا به سرطان دارد. این پروتئین دارای میل ترکیب بالایی به متابولیت های کولهکلسیفرول (D3) بخصوص 25- هیدروکسی D3 که در کبد ساخته شده می شود، دارد و دارای گردش عمومی بالایی در خون می باشد. به علاوه در فعالیت کموتاکسی نوتروفیلها به C5α نوتروفیلی در کاهش التهاب و هم چنین به عنوان روبنده G- اکتین در طی آسیب سلولی نقش مهمی ایفا می کند. همچنین این پروتئین عملکرد فیزیولوژیکی مهمی در فعالیت ماکروفاژی دارد. فعال سازی ماکروفاژ بواسطه اصلاح قند معینی از پروتئین Gc که فاکتور فعال سازی ماکروفاژی است، این گلیکوزیلاسیون پس از ترجمه فرایندی بسیار پیچیده و تعیین کننده است. فعالیت بیولوژیکی Gc- MAF با سنجش تولید سوپراکسید و سنجش فاگوسیتوزی مورد بررسی قرار گرفت پروتئین Gc با موفقیت از سرم انسان تخلیص شد و توسط لکتین بلات شناسایی و فعالیت بیولوژیکی بالایی نشان داد که مبین اهمیت پشتیبانی بخش ترمینال N- استیل گالاکتوز آمین در Gc- MAF و دلیل افزایش فعالسازی آبشاری ماکروفاژ در سرم انسانی است. التهاب باعث کموتاکسی و فعالسازی ماکروفاژ و در نتیجه افزایش ایمنی بدن میشود. ماکروفاژ به عنوان ضد تومور نقش مهمی در ایمنی بازی میکند، همچنین به بافتهای توموری نفوذ کرده و در اکثر قسمتهای تومور یافت میشود. (Mohamadو همکاران, 2002)
در بررسی های صورت گرفته توسط ناگاسو و همکاران در سال 2004 فعالیت پیش ساز GcMAF در ژنوتایپ Gc1F-1F در میان دو ژنوتایپ دیگر Gc (با واسطه پردازش بوسیله آنزیمهای گالاکتوزیداز لنفوسیت B- سیالیداز لنفوسیت T) بالاتر بود. طراحی گلیکوپپتیدهای کوچک و اساس ساخت آنها بر اساس توالی اسید آمینه در جایگاه گلیکوزیلاسیون دمین III در پروتئین Gc، اثر آنابولیکی دیده شده در استخوان مانند افزایش تراکم استخوان و افزایش قدرت استخوان سازی را شدت میبخشد است. دخالت در پلی مورفیسم Gc و تنوع کربوهیدرات موثر در ماهیت پلیوتروپیک پروتئین Gc هنوز مبهم است. با این حال تنوع ساختاری دمین III ویژگیهای قابل توجهی از پروتئین Gc و نقش آن در سیستم ایمنی بدن و انتقال سیگنال سلولی بازی می کند (Nagasawaو همکاران, 2004).
در مطالعه دیگری که توسط ناگاساوا و همکاران در سال 2005 صورت گرفت، ساختار و عملکرد پروتئین Gc با تمرکز خاص با توجه به ژنوتیپ پیش ساز فعالسازی GcMAF پرداخته شده است. (Nagasawa, et al., 2005)
اکارا در سال 2006 نوع الل پروتئین Gc Gc1F) و Gc1S، Gc2) را بر روی خطر رخداد ریوی انسداد مزمن بیماری ریوی (COPD) بررسی کرده و به این نتیجه رسیدند که Gc1F خطر بیماری را افزایش و Gc2 آن را کاهش می دهد. رابطه بین خطر انسداد مزمن بیماری ریوی از ویژگی های ساختاری قند موجود در پروتئین Gc نشات می گیرد (Ohkuraو همکاران, 2006).
ارزیابی دو پلیمورفیسم کاربردی شناخته شده (rs4588, rs7041) در ایجاد فنوتیپ Gc1f, Gc1s (ترکیب Gc1) و Gc2 به صورت موردی – شاهدی در 1402 بیمار و 2680 شاهد مورد مطالعه قرار گرفت پلی مورفیسم ژن ویتامین D با تغییر پتانسیل ضد سرطانی اثرات ویتامین D خطر ابتلا به سرطان سینه را در سنین پس از یائسگی کاهش می دهد، توسط عباس و همکاران در سال 2008 مشاهده شد. (Abbasو همکاران, 2008)
فنگ و همکاران در سال 2009 ارتباط معنادار بین ژنوتیپ پروتئین Gc و پوکی استخوان را مطرح می کنند. پوکی استخوان یک بیماری استخوانی است که به علت کاهش تراکم استخوان ناشی از کاهش میزان کلسیم و در پس آن کاهش استحکام استخوان سبب افزایش خطر شکستگی می شود. چند عامل پیچیده از جمله اختلال ژنتیکی که در تعامل با عوامل محیطی مانند تغذیه میباشد، وجود دارد احتمال بروز آن را افزایش می دهد. ژن کاندید پوکی استخوان، ژن سازنده پروتئین Gc است که با اتصال و انتقال ویتامین D به بافت هدف از طریق غدد درون ریز به منظور حفظ هموستئاز کلسیم، بررسی شد. پروتئین متصل به ویتامینD میتواند به محرک فعالسازی ماکروفاژ (DBP- MAF) تبدیل شود که واسطه بازجذب کلسیم توسط استخوانها با فعالسازی مستقیم استئوکلاستها میباشد که ارتباط ژنتیکی با ساختار ژن DBP دارد. ژنوتیپ پلیمورفیسم دو تک نوکلئوتیدی (SNPs, rs7041= Glu416Asp و rs4588= Thr420Lys) در 4186 سالمند سفیدپوست و بررسی متقابل ژنوتیپ DBP با ژنوتیپ رسپتور ویتامین D (VDR) و ارتباط کلسیم دریافتی در رژیم غذایی با خطر شکستگی مورد سنجش قرار گرفت در یکی از زیر گروهها که مشتمل بر 1312 نفر بودند افزایش ژنوتیپ DBP همراه با کاهش سرمی 25- هیدروکسی D3 در ژنوتایپ Gc1f و Gc1S مشاهده گردید که نشاندهنده تعامل بین DBP و ژنوتایپ VDR در تعیین خطر شکستگی است. (Fangو همکاران, 2009)
در بررسی دیگری موقعیت گلیکوزیلاسیون پروتئین گیرنده ویتامین D (VDR) توسط داگلاس و همکاران در سال 2009 انجام و نتایج بدست آمده موید این مطلب بود که GcMAF به طور طبیعی فرم مشتق شده از پروتئین (VDR) که نشان دهنده ارزش کلینیکی قابل توجهی به عنوان یک ایمنوتراپ قوی در برابر سرطان پروستات، سرطان سینه و سرطان کلورکتال دارد. از نظر مولکولی DBP با یک اکسیژن منفرد به GalNAc باقی مانده GcMAF متصل می شود. در این مطالعه، بحث شده است که؛ پروتئین Gc1F با یک جهش در D416E به پروتئین Gc1S تبدیل می شود و با جهش در T420K تبدیل به Gc2 می شود. جهش در Gc2 حذف سایت بزرگ گلیکوزیلاسیون می باشد که به تازگی تایید شده است که به طور ژنتیکی در پروتئین Gc1F و پروتئین Gc1S حفظ شده است. در بیماران مبتلا به سرطان تری ساکارید گلیکوزیله حذف نمی شود که در نتیجه تری ساکارید گلیکوزیله DBP نمی تواند به طور مستقیم پیش ساز GcMAF در بیماران سرطانی باشد. (Rehderو همکاران, 2009)
نقش ایزوفرم های پروتئین متصل شونده به ویتامین D (VDB) یا همان پروتئین Gc به عنوان کاندید پیش بینی گسترش بیماری آرتریت روماتوئید در دوران کودکی توسط گیبسون و همکاران در سال 2012 مورد بررسی قرار گرفت. آرتریت روماتوئید بیماری التهابی مزمن پیشرونده با زمینههای ارثی شناخته شده است که با تخریب مفاصل سبب ناتوانی بیمار میگردد. آرتریت روماتوئید بدون علت نوجوانان جزو گروهی از بیماری های مزمن است که نتایج بالینی متغیر دارد (Gibsonو همکاران, 2012).
در پژوهش دیگری ارتباط بین ویتامین D و سرطان توسط وولو و همکاران در سال 2012 بررسی شد که در این بررسی، چندین مکانیسم برای توضیح پتانسیل محافظتی موثر ویتامین D در مقابل رشد و پیشرفت سرطان مطرح شده است. افزایش سطح گردش ویتامین D در خون ارتباط معناداری با کاهش بروز و کاهش مرگ و میر در بافت های مختلف سرطانی دارد. اخیراً از زمینه های مورد توجه محققین بررسی پلی مورفیسم گیرنده ویتامین D (VDR) می باشد. داده های اولیه نشان می دهد که پلی مورفیسم پروتئین (VDR) در اغلب موارد مرتبط با تومور FOK1، Bsm1، Taq1، Apa1، EcoRV، Cdx2 است. اگرچه مطالعات بیشتر نیاز به روشن شدن نقش آن در سرطان مورد نیاز است (Vuoloو همکاران, 2012).
نلسون و همکارانش در سال 2013 با ارائه مقالهای ذکر کردند که ژن پروتئین Gc روی کروموزوم شماره 4 کد گذاری شده و دارای سه الل متداول است که در جمعیت های انسانی بیشتر از 120 واریانت دارد و به شش ژنوتیپ مهم دیده می شود که عبارتند از: سه هموزیگوت شامل Gc1F-1F, Gc1S-1S و Gc2-2 و سه هتروزیگوت شامل Gc1F-1S, Gc2-1F و Gc2-1S. در مطالعات متعددی، ارتباط معنی داری بین ژنوتایپ های مختلف از پروتئین Gc و سطوح متفاوتی از ویتامین D و نیز ارتباط معنی داری با شیوع سرطان های مختلف مشاهده گردیده است. (Nelson, D. D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2013).,Demirو همکاران, 2003 Lehninger Principles of Biochemistry: W.H. Freeman.)
لوریدسن و همکاران در سال 2004 اعلام کردند در زنان با پلی مورفیسم Gc2 کاهش خطر ابتلا به سرطان سینه وجود دارد. (Lauridsenو همکاران, 2004) عباس و همکاران در سال 2008 علت این امر را امکان تشکیل کمپلکس بیشتر Gc – 25(OH)D یا انتقال بهتر به اندام های هدف باشد به این ترتیب سرطان را کاهش دهد. (Abbas, et al., 2008)
پلی مورفیسم ناقل ویتامین D به عنوان ریسک فاکتور ژنتیکی در پاتوژنز آندومتریوز توسط فاسرل و همکاران در سال 2011 مورد مطالعه قرار گرفت. آندومتریوز یک اختلال مزمن ژنیکولوژیک است که به طورمعمول با درد مزمن و نازایی تظاهر می یابد. این اختلال 10-6 درصد زنان را در سنین باروری گرفتار می نماید و در 38 درصد زنان دچار نازایی و تا 87 درصد در زنان مبتلا به درد مزمن لگن مشاهده می گردد، به نظر می رسد که این اختلال در اثر چسبندگی و کاشته شدن غدد و استرومای آندومتر در صفاق به دنبال قاعدگی رتروگراد رخ می دهد. ضایعات آندومتر در اثر بیش تولید پروستاگلاندین و استروژن رخ می دهد که منجر به التهاب مزمن می گردد. (Faserlو همکاران, 2011)
مطالعات گذشته اختلال در پاسخ التهابی در زنان مبتلا به اندومتریوز پیشرفته را دخیل دانسته اند، این مطالعه به صورت مقطعی از زنان تحت لاپاروسکوپی بین سال های 2005-2003 در مرکز پزشکی دانشگاه اینسبروک استرالیا صورت گرفته است. بیماران شامل زنان بین 49-18 سال که به خاطر درد یا ناباروری یا بستن لوله های رحمی انتخابی تحت عمل جراحی قرار گرفته اند. از خون بیماران نمونه گیری شد و آنالیز پروتئوم سرم با استفاده از الکتروفورز دو بعدی انجام شد. غلظت محصول الل Gc2 در نمونه های اسپکتروفتومتری جرمی – یونی در زنان با اندومتریوزیس بالاتر است. در صورتی که محصول الل Gc1 که به آسانی به GcMAF فاکتور فعال سازی ماکروفاژی قوی تبدیل می شود در این بیماران وجود ندارد. موثرترین یافته، فراوانی متفاوتی از محصول الل خاصی ازVDBP یعنی GC2 بود که در بیماران مبتلا به اندومتریوزیس سه برابر بالاتر در مقایسه با گروه کنترل بود. آنالیز نمونه ها نشان داد که در گروه کنترل تنها محصول الل GC2 بیان نمی شود و تقریبا بیست درصد از زنان گروه شاهد هر دو الل GC2 و GC1 بیان می شود که دال بر این است که این افراد حامل هتروزیگوس پلی مورفیسم GC2 هستند؛ بنابراین شکلی از VDBP که به وسیله الل Gc1 کد گذاری شده است بسیار راحت تر تبدیل به GcMAF شده است در حالی که شکل دیگری از VDBP کد گذاری شده به وسیله Gc2 به سختی به فرم فعال و عملکردی تبدیل می شود.
همان طور که توضیح داده شد ما متوجه می شویم که در درصد زیادی از زنان مبتلا به اندومتریوزیس محصول الل Gc2 به تنهایی بیان شده است، در حالی که در هیچ یک از زنان گروه کنترل محصول الل Gc2 به تنهایی نبود محصول الل Gc2 به تنهایی به صورت نامتناسبی در گروه اندومتریوزیس قابلیت تبدیل DBP به GcMAF را کاهش می دهد. همانگونه که اشاره شد GcMAF فعال کننده قوی ماکروفاژ است. ماکروفاژها یک جزئ کلیدی از سیستم ایمنی و به عنوان اولین دفاع در مقابل پاتوژن است به محض فعالیت ماکروفاژها ظرفیت کموتاکسی و فاگوسیتوزی همچنین واسطه های پاسخ التهابی به علت ترشح آن ها از فاکتورهای رشد و سیتوکینین ها بالا می رود. اگرچه تعداد خالص ماکروفاژهای صفاقی در زنان مبتلا به اندومتریوزیس در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافته با این وجود به نظر می رسد این ماکروفاژها در بلع مناسبی برای سلول های اندو متریال رفلکس در اندومتریوز چندان موثر نباشند. اگرچه مطالعه بر روی جامعه کوچک بود با این حال نیاز به مطالعات بیشتر در آینده در ارزیابی خاص پلی مورفیسم DBP به عنوان یک ریسک فاکتور برای اندومتریوزیس در جمعیت بزرگتر زنان در سنین باروری ضروری باشد. علاوه بر این بررسی های بیشتر نیازمند تعیین چگونگی فعالیت ماکروفاژها از طریق ایمنوتراپی هدفمند در زنان مبتلا به شکل اساسی در جهت یک استراتژی درمان جدید می باشد. (Faserl, et al., 2011)
در مطالعه ای که یاماموتو در سال 2008 بر روی شانزده بیمار مبتلا به سرطان پروستات فاقد کم خونی انجام دارد، مشخص شد در بیماران مبتلا به سرطان پروستاتی که در هر هفته ng/week GcMAF 100 دریافت کرده بودند فعالیت پیش سازMAF افزایش و سطح سرمی Nagalase کاهش یافته است. Nagalase مترشحه از سلولهای سرطانی باعث دگلیکوزیله و غیر فعال شدن پروتئین Gc می شود که منجر به سرکوب سیستم ایمنی می گردد. تحلیل دوره زمانی به وسیله درمان با GcMAF با اندازه گیری سطح سرمیNagalase مورد سنجش قرار گرفت. هر شانزده بیمار 14 تا 25 هفته پس از دریافت ng/week GcMAF 100 با کاهش سطح سرمی Nagalase معادل گروه کنترل سالم بودند که نشان می دهد این بیماران بدون تومور (بدون عود به مدت هفت سال) هستند. (Yamamoto and Suyama, 2008،Thyer و همکاران، 2013)
در کل میتوان گفت که؛ بحث در مورد استراتژی تحقیق در مورد GcMAF به عنوان یک هدف به منظور کشف دارو می باشد. هر چند در موارد زیادی نیز نقش پلیمورفیسمها مختلف در استعداد ابتلا به اختلالات مختلف مورد بحث قرار گرفته است.
اوتیسم به عنوان اختلالات رشدی و عدم توانایی در ایجاد ارتباط اجتماعی با محیط پیرامون می باشد که نقص در سیستم ایمنی به علت سموم زیست محیطی و رژیم غذایی پروتئینی ایجاد می شود. براداستریت در سال2012 در ایالات متحده آمریکا 88 کودک تحت درمان ترکیبی از درمان آموزش روانی با مداخله داروهای بیوشیمیایی موثر بر مغز و اعصاب صورت گرفت که با کاهش اختلالات ناشی از اوتیسم مواجه شدند. استفاده از داروی GC-MAF به عنوان یک آغاز پایان برای اختلالات اوتیسم بیش از 900 کودک در سراسر جهان می باشد که بیش از 80% از علایم را کاهش می دهد (Insights, 2012).