منابع مقاله درباره استحکام استخوان، استرس اکسیداتیو، آنتی اکسیدانت

دانلود پایان نامه ارشد

اسید بوریک بر روی هورمونهای استروئیدی چون آندروژنها و آنزیمهای سرین پروتئازی دخیل در سرطان پروستات اثرات تنظیمی دارد. به طور مثال آنتی ژن سرم پروستاتیک (PSA)، سرین پروتئازی است که توسط اسید بوریک مهار میشود (,7476).
در ادامه به معرفی چند دارو مهم که ترکیب آنها حاوی بور است، میپردازیم. دارو بورتزومیب59(PS-341) یکی از مشتقات اسید بوریک و مهارکننده پروتئوزوم است که در درمان سرطان کاربرد دارد (شکل 1-23 ). این ترکیب برهم زنندهی تنظیم سیکل سلولی و القاکننده آپوپتوز است. لذا فعالیتهایی چون ضد تکثیری، ضد رگ زایی، ضد توموری و پیش آپوپتوتیک را در چندین نوع سرطان دارد. بورتزومیب پایدارکننده پروتئینهای خانواده Bcl-2 (پروتئینهای آپوپتوتیک) و فعال کننده JNK (فاکتور افزایش دهنده رونویسی ژن پرو آپوپتوتیک)، همچنین مهارکننده فعالیت کاوئولین -1 بوده و پاسخ استرسی رتیکولوم آندوپلاسمیک را مهار میکند (73). دارو BU-32 یک مهارکننده پروتئوزوم و آنالوگ بورتزومیب بوده که یک بیس دی پپتیدیل بورونیک اسید60است. این دارو مهارکننده انتخابی پروتئوزوم 20s بوده و همچنین دارای فعالیت شبه کیموتریپسین میباشد (73).

شکل 1-23: Bortezomib (با فرمول شیمیایی C19H25BN4O4)، از مشتقات اسید بوریک و مهارکننده پروتئوزوم می باشد (http://en.wikipedia.org/wiki/Bortezomib).

کلسیم فروکتوبورات (CF) یکی از محصولات طبیعی گیاهان است، ولی توسط سنتز شیمیایی هم تولید میشود. CF در درمان استئوپورزیز و استئوارتریت مفید بوده و اثرات مهاری روی سلولهای سرطانی MDA-MB231 سینه دارد (73،74).

1-8 اثرات بور روی استخوان:
عنصر بور ترکیب و عملکرد استخوان را تحت تاثیر قرار میدهد. بور در مناطق رشد یافته و کلسیفه شده استخوان با غلظتهای بالا وجود دارد. بر اساس نتایج حاصل از مطالعهای که بر روی انسان انجام گرفت، فقدان بور منجر به تغییرات نامطلوبی در ارتباط با متابولیسم کلسیم میشود. این تغییرات ایجاد شده با غلظت پایین منیزیم افزایش مییابد و به همین دلیل هر دو عنصر بور و منیزیم برای متابولیسم بهینه کلسیم و جلوگیری از تخریب شدید استخوان که اغلب در زنان یائسه و مردان مسن رخ میدهد، مورد نیاز هستند (77).
کمبود بور در غذا ممکن است در مواردی از آرتریت روماتوئید نقش داشته باشد. در نقاطی از جهان که دریافت روزانه بور 1 میلی گرم یا کمتر بوده بروز آرتریت روماتوئید 20 تا70% است در حالی که در نقاطی که دریافت 3 تا10میلی گرم است، رنج آرتریت روماتوئید را 0 تا10% نشان میدهد (78) .
در مطالعه نقی ئی و همکارانش که در سال 2006 انجام شد، مشخص میکند که در صورت استفاده از بور خواص مکانیکی بهتری در استخوان ها مشاهده خواهد شد و نتایج به دست آمده از تستهای بیومکانیکی بیانگر قدرت و مقاومت مکانیکی بیشتر استخوان و همچنین سفتی استخوانهای تیبیا (استخوان ساق)، فمور (استخوان ران) و مهره کمری بود. حداکثر استحکام استخوانها در گروه بورون به تنهایی نسبت به دو گروه تیماری فقط با کلسیم و گروه بور و کلسیم دیده شده. دلیل آن این است که مقادیر زیاد کلسیم میتواند استحکام استخوان را کمتر نموده و آن را مستعد آسیبپذیری بیشتر نماید و ترکیب دو عنصر کلسیم و بورون اثر همافزایی بر قدرت مکانیکی استخوان ندارند (79).
چنین تصور میشود که بورون با مواد مغذی دیگر واکنش نشان داده و نقش تنظیمی در متابولیسم و ساخت استخوان ایفا میکند. به عنوان مثال عنصر بور با تاثیر بر متابولیسم ویتامین D و کلسیم، عامل پشتیبان کننده در حفظ انسجام استخوان است. در مطالعه دیگری مشخص شد که ترکیب فلور و بور تاثیر بیشتری بر افزایش سفتی و استحکام استخوان در مقایسه با کلسیم و ویتامین D دارد و همچنین دیده شد که فقدان بور تشکیل استخوان را به واسطه افزایش هموسیستئین پلاسما مختل مینماید و این به سبب آن است که هموسیستئین با اتصال عرضی کلاژن تداخل پیدا کرده و منجر به عدم معدنی شدن استخوان و شکنندگی آن میشود (80). روغن ماهی (امگا 3) به همراه عنصر بور استحکام بیشتری به استخوان میدهد (81). بور منجر به شکلگیری طبیعی استخوان ترابکولار میشود و همچنین فقدان این عنصر ترمیم استخوان آلولار (alveolar) را دچار آسیب میکند (82).

1-9 بور و خون:
زمانی که میزان رادیکالهای آزاد در داخل سلول زیاد میشود، استرس اکسیداتیو در داخل سلول ایجاد شده و منجر به افزایش سطح مالون دی آلدهید (مارکر اصلی استرس اکسیداتیو) در خون و سلول میشود. مصرف مکملهای بور چون بوراکس و اسید بوریک غلظت این مارکر را در خون بصورت چشم گیری کاهش میدهد. همچنین غلظت کاتالاز، سوپراکسید دسموتاز و غلظت گلوتاتیون افزایش مییابد. علاوه بر این مصرف این ترکیبات میزان فعالیت آنتی اکسیدانت کل (TAA)، نیتریک اکسید (NO)، ویتامین ث، ویتامین آ، بتا کاروتن در پلاسما را افزایش و میزان آسیب DNA را کاهش می دهد (83).
علاوه بر اثر روی آنتی اکسیدانتها، بور بر روی تعداد سلولهای قرمز و غلظت هموگلوبین در خون تاثیر دارد. با توجه به نقشی که بور بر روی غشا سلولی ایفا میکند، تمایل ترانسفرین و به دنبال آن تجمع آهن را در غشا افزایش می دهد، در نتیجه باعث افزایش هموگلوبین در مغز استخوان میشود. همچنین کمبود بور منجر به افزایش سطح پلاکت در خون و در نتیجه خطر ترومبوز را افزایش میدهد (84).

1-10 بور در گیاهان:
از سال 1923 بور به عنوان یک میکروتغذیه ضروری برای گیاهان شناخته شد (85). بور در خاکهای خنثی یا نسبتاَ اسیدی به فرم اسیدبوریک توسط ریشه گیاهان جذب میشود. این عنصر متحرک بوده و به راحتی توسط بارانهای شدید از خاک شسته میشود و منجر به کمبود بور در گیاه میشود و بالعکس در شرایط کم بارندگی، بور به میزان کافی از خاک شسته نمیشود و شرایط سمی را در گیاه ایجاد میکند (86).
ترکیبات بور در گرده افشانی و تولید دانه در گیاهان نقش دارند. اسید بوریک به دلیل توانایی ایجاد پیوند با مولکولهای آلی غنی از هیدروکسیل در ساخت دیواره لوله گرده نقش ایفا میکند و به همین دلیل برای تشکیل لولهی گرده بسیار حیاتی است. استحکام دیواره سلولی به تشکیل کمپلکس رامنوگالاکتورونات61(RG-II) که یک پلی ساکارید پکتیکی است و به صورت کوالان با ریشههای استر بورات باند میشود، وابسته است (83). اسید بوریک منجر به اتصال دو زنجیره رامنوگالاکتورونات II با یکدیگر و کمپلکسهای بور (B) – پلی ساکارید را تشکیل میدهد (شکل 1- 24) (87) و اهمیت این ساختار به دلیل نقشی است که در کنترل تخلخل دیواره سلولی و قدرت کشش دیواره سلولی ایفا میکند. بور با گروه هیدروکسیل ترکیبات تشکیل دهنده غشایی چون فسفواینوزیتولها، گلیکوپروتئینها و گلیکولیپیدها اتصال برقرار میکند. نقش بور در گیاه ضرورری است و در شرایط کمبود آن مشکلات فراوانی از جمله زردی برگ و میوه، کوتاهی ساقه، کاهش گلدهی و تولید میوه،…… برای گیاه ایجاد میشود (88).

شکل 1-24: شکلگیری کمپلکس رامنوگالاکتورونات در دیواره سلولی گیاهان، شکل سمت راست: نحوه قرار گیری بور در ساختارکمپلکس رامنوگالاکتورونات دیواره سلولی گیاه (blog.dynagrm.com)، شکل چپ: نحوه پیوند بور با گروه های هیدروکسیل قند ریبوز در ساختار پلی ساکارید رامنوگالاکتورونات پکتین (46).

1-11 سمیت بور
الف)حشرات
با وجود اینکه ترکیبات بور چون بوراکس و اسید بوریک در غلظتهای بالا بر روی همه ارگانیزمها اثرات سمی دارند و به عنوان آفتکش و حشرهکش و همچنین نگهدارنده غذا استفاده میشوند، به عنوان نمونه در سوسک حمامی به نام بلاتلا جرمانیکا62 اسید بوریک فعالیت استیل کولین استراز را مهار میکند. LD50، اسید بوریک در موریانه کامپتوترمس فورموسانوس63، 721/29 µg/g و در رتیکولی ترمس فلاویپس64 264/02 µg/g است (89).

ب)انسان
معمولا جانداران عالی (پیشرفتهتر) بور را ذخیره نکرده و قادر به دفع سریع آن هستند (89). غلظت کل بور در خون فرد سالم به مقدار 15/3–79/5 ng/g wet wt بوده که شامل 98/4% اسید بوریک و 1/6 به فرم آنیون بورات (B(OH) 4 است. میزان بور در بافتهای مختلف متفاوت است (جدول 1- 3) (68).
بافت
قلب
کبد
ریه
کلیه
مغز
خون
گره لنفاوی
عضله
بیضه
غلظت اسید بوریک(ppm)
28
31/2
6/0
6/0
06/0
4/0
6/0
1/0
09/0
جدول1- 3: غلظت بور در بافت های مختلف (68).
دوز کشنده بور برای کودکان شامل غلظتهای mg 6000-3000 و برای بزرگسالان شامل غلظتهای mg 20000-15000 میباشد. علائم کلینیکی شامل زودرنجی65، سیروز و اختلالات گوارشی و همچنین التهاب، احتقان 66، پوسته پوسته شدن موکوس، پوسته پوسته شدن درماتیت، تورمهای تیره و گرانولهای تخریب شده سلولهای توبولار کلیوی و ادما67 است. این علائم کلینیکی سمیت بور با میزان غلظتی 100 تا55500 میلیگرم است (60). میزان جذب روزانه بور توسط انسان وابسته به دو فاکتور جنس و سن متفاوت می باشد (68)(جدول 1- 4).

جنس و سن
جنین6-0 ماهه
فرد مذکر 70-51 ساله
زن شیرده
جذب بوریک اسید(mg/day)
14/0 ± 75/0
02/0±34/1
16/0±39/1
جدول1-4: وابستگی جذب بور به جنس و وزن (68).

پ) جانوران
حیوانات با غذای حاوی mg/kg 3/0 دچار عوارض کمبود بور میشوند. ماکزیمم میزان قابل تحمل این عنصر برایشان غلظت mg/kg 150 است. غلظت بالا بور در اندام تولید مثلی جنسی نر در موش و سگ منجر به اثرات نامطلوبی چون چروکیده شدن بیضه، مهار اسپرمزایی، تخریب و تحلیل لولههای سمی نفروس که همراه با از دست رفتگی سلولهای زاینده است، میشود. بور همچنین باعث کاهش تخمک گذاری و آسیب کلیه در موشهای ماده میشود (56).

1-12 محدوده استفاده بور
با توجه به گزارشات سازمان بهداشت جهانی (WHO) میزان روزانه بور که توسط انسان مصرف می گردد بین 5/1 تا 2 میلی گرم است که از این مقدار mg/day 6/0-2/0 آن توسط آب آشامیدنی تامین می گردد (58). در مطالعهای مشخص شد زمانی که غلظت بور در آب آشامیدنی که روزانه مصرف میگردد اگر 12mg/L باشد در یک دوره 42 روزه ایجاد سمیت میکند که اثرات سمیت آن بر روی دستگاه تولیدمثلی (بیضه) موش نسبت به گروه کنترل که غلظت mg/L 6/0 مصرف کرده بود شامل علائمی چون افزایش بیان سیکلو اکسیژناز2 و کاهش پارامترهایی چون قطر لوله68، قطر لومینال، ارتفاع اپی تلیال69، ضخامت تونیکا آلبوژینا (بافت همبند اطراف بیضه) می شود. با تبدیل کلاژن نوع I به نوع III که در نتیجه تجزیه کلاژن70 رخ میدهد، منجر به تضعیف ساختار بیضه میشود. استرس اکسیداتیو و رادیکالهای آزاد بوجود آمده به دنبال سمیت، منجر به بیان آنزیم سیکلواکسیژناز (COX2) در اپی تلیوم لولههای اسپرم ساز شده که انقباض عضله صاف را مهار کرده و کاهش تولید اسپرم را به همراه دارد (90).
همچنین در مطالعه دیگری که در همین غلظت (12mg/L) انجام گرفت، مشخص شد که این غلظت، اثرات سمی چون تجزیه کلاژن و کاهش کلاژن نوع I و افزایش کلاژن نوع III و کاهش ذخیره گلیکوژن و افزایش تعداد سلولهای 2 هستهای71 را در کبد موش بر جای میگذارد (58).

مروری بر مطالعات گذشته
عنصر بور موجود در آب آشامیدنی و غذاهای گیاهی به فرم اسید بوریک بطور کامل در معده و روده جذب شده و در خون به گردش در میآید. لذا در زیر به تفصیل برخی از تحقیقات پیشین در رابطه با اثرات اسید بوریک بر برخی از سلول جانداران پرداخته میشود.

اکباس72 و آیدین73 در سال 2012 غلظتهای 50 تا 1000 میکرومولار اسید بوریک را بر روی سلولهای جنینی کلیه انسان (HEK293)74 تاثیر دادند. نتایج RT-PCRنشان داد که غلظت 250 میکرو مولار اسید بوریک در مدت زمان 36 ساعت بیان ژن پروتئینهای انتقال دهنده یونها مانند SLC4A2 و SLC4A3 را به ترتیب به میزان 6/8 و 6/2 برابر افزایش داد. علاوه بر آن، بررسی MTT نیز نشان داد که غلظت 500 و 1000 میکرومولار اسید بوریک توان زیستی را در این سلول کاهش داد (91).
در مطالعه کییو 75 و همکاران (1993)، نشان داده شد که اسید بوریک تاثیری بر مورفولوژی، میزان تولید تستوسترون و تجمع آدنوزین منوفسفات

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درمورد سليمان، تسخير، كوه Next Entries منبع مقاله درمورد اولياي، خويش، ولي