پایان نامه ارشد درمورد اکسیداسیون، تشخیص بیماری

دانلود پایان نامه ارشد

ال–کارنیتین در عضلاتی که سالم کار میکنند به میزان 100 برابر این ماده در سرم و مایع بین سلولی افزایش مییابد. ال–کارنیتین عمدتاً در کبد و کلیهها سنتز میشود. بیوسنتز ال–کارنیتین برای اوّلین بار در جنین جوجه تشخیص داده شد. بیماری کبدی به مرحله آخر سنتز ال–کارنیتین آسیب زده، منجر به کمبود ال-کارنیتین در قلب و ماهیچهاسکلتی میشود. پیشنهاد شده است که ال-کارنیتین میتواند میزان چربی کبدچرب را کاهش دهد. بسیاری از بیماریهای مزمن کبدی نیز باعث کاهش سنتزال–کارنیتین میشود (رابی و همکاران، 1997؛ المار، 2000؛ پائول، 2000؛کید، 2003؛ میاح و همکاران، 2004؛ دنگ و همکاران، 2006).

شکل 2-1- بیوسنتز ال-کارنیتین (هانسجوزف، 2000).

طبق شکل 2-1 ال–کارنیتین طی 6 مرحله از متیونین و لیزین سنتز میشود، 5 مرحله از 6 مرحله ساخت این ماده در تمام بافتهای بدن انجام میپذیرد امّا عضوی که توزیعکننده گاما بوتیروبتائین هیدروکسیلاز، یعنی مادهای که ساختن شاخه گاما بوتیروبتائین ال–کارنیتین را به عهده دارد در گونههای مختلف جانوری متفاوت است (هانسجوزف41، 2000؛ کید، 2003).
در سنتز دِنُوُ ال–کارنیتین، لیزین به تریمتیل لیزین متیله میشود، اگرچه اتمهای کربن لیزین 4 کربن از زنجیره ال-کارنیتین را فراهم میکند، متیونین فراهم کننده گروههای متیل است (فلر و رودمن، 1988).
2-2-5- متابولیسم ال–کارنیتین
انرژی حاصل از متابولیسم اسیدهای چرب در سلولها فقط موقعی مورد استفاده قرار میگیردکه اسیدهای چرب وارد میتوکندری میشوند. همه بافتهای بدن به جز مغز از اسیدهای چرب بلند زنجیر استفاده میکنند. در قلب و ماهیچه اسکلتی بخش عمده انرژی از بتااُکسیداسیون اسیدهای چرب زنجیر بلند تأمین میشود. اسیدهایچرب بلند زنجیر برای انتقالشان در امتداد غشایداخلی میتوکندری به ال–کارنیتین نیازدارند تا اینکه از متابولیسمشان انرژی تولید شود. بهدنبال انتقال اسیدهای چرب بلند زنجیر به داخل میتوکندری ال–کارنیتین به تنهایی یا به صورت استریفه شده با یک گروه اسیل به غشا میتوکندری اجازه استفاده دائمی در این فرایند شاتل را میدهند (اسیدهای چرب پس از انتقال به بافتها به کوآنزیمآ متصل شده و از طریق شاتل کارنیتین به درون میتوکندری منتقل میشوند) (ریبوچ و پالسون،1986؛ پائول، 2000).
از عملکردهای دیگر ال–کارنیتین انتقال اسید چرب زنجیرکوتاه و متوسط از میتوکندری به منظور نگهداری سطح کوآنزیمآ در این اندامکهاست. این اسیدهای چرب در نتیجه متابولیسم نرمال و غیرنرمال تجمع مییابند که این مکانیسم از تجمع اسیدهای چرب کوتاه و متوسط که از فرایندهای تولید انرژی که برای عملکرد نرمال سلولها ضروریست تولید میشود، جلوگیری میکند. ال–کارنیتین ذخیره و انتقال اسیدهای چرب زنجیر کوتاه را به داخل یا خارج اجزای سلولی و سیتوزل (فضای داخلی میتوکندری) تسهیل مینماید که برای افزایش مطلوب فرایندهای متابولیکی ضروری است (کید، 2003).
فعّال شدن اسیدهای چربکوتاهتر و اکسیداسیون آنها در داخل میتوکندری ممکن است بدون دخالت کارنیتین انجام گیرد. امّا ترکیبات اسیل کوآ با زنجیربلند (FFA) بدون تشکیل ترکیب اسیلکارنیتین به میتوکندری وارد نشده و اکسیده نمیشوند آنزیمی به نام کارنیتینپالمیتوئیل ترانسفرازI که در غشای خارجی میتوکندری جای دارد، اسیلکوآ با زنجیر بلند را به اسیلکارنیتین تبدیل میکند و این ترکیب میتواند به داخل میتوکندری وارد شده و به سیستم آنزیمی بتااکسیداسیون دست یابد.آنزیم کارنیتین ترانسلوکاز بهصورت ناقل مبادله کارنیتین در غشای داخلی عمل میکند به ترتیب اسیلکارنیتین به داخل میتوکندری منتقل شده و همزمان با آن یک مولکول کارنیتین به خارج انتقال مییابد. سپس اسیلکارنیتینکوآ وارد واکنش میشود که این واکنش توسط آنزیم کارنیتینپالمیتوئیلترانسفرازII کاتالیز میشود، این آنزیم در غشای داخلی میتوکندری جای دارد به این ترتیب مجدداً ماتریکس میتوکندری اسیلکوآ تشکیل شده و کارنیتین آزاد میشود (ارسلان و همکاران، 2004).
آنزیم دیگری به نام کارنیتیناسیلترانسفراز در داخل میتوکندری وجود دارد و انتقال گروههای اسیل با زنجیرکوتاه را بین کوآ و کارنیتین کاتالیز میکند. عمل این آنزیم هنوز کاملاً مشخص نشدهاست. امّا ممکن است انتقال گروههای استیل را از غشای میتوکندری تسهیل کند. استیلکارنیتین همراه با فروکتاز و لاکتات منابع سوختی مهم برای اسپرم بوده و قابلیت تحرک آن را امکانپذیر میسازد. در شکل 2 – 2 متابولیسم ال-کارنیتین در انتقال اسیدهایچرب نشان داده شده است (ریبوچ و پالسون42، 1986؛ پائول، 2000).

شکل 2 – 2 متابولیسم ال– کارنیتین(ریبوچ و پالسون، 1986).
A کارنیتین پالمیتوئیل ترانسفراز I
B کارنیتینترانسلوکاز
C کارنیتینپالمیتوئیل ترانسفرازII
2-3- مروری بر منابع مربوط به علل و اثرات عدم توجّه به ال-کارنیتین
2-3-1- کمبود و اختلالات ناشی از کمبود ال–کارنیتین
ال-کارنیتین یک ماده مغذی ضروری برای انسان و حیوانات است که در بدن ساخته میشود (عمدتاً در کبد). حدود 96% از کل ال-کارنیتین موجود در بافتهایعضلانی دیده میشود. اگرچه ال–کارنیتین حاصل از بیوسنتز آندروژن به همراه دریافت ال–کارنیتین از طریق غذا و دان برای پوشش نیازهای طبیعی کافی به نظر میرسد ولی در شرایط زیر نیاز به ال–کارنیتین افزایش مییابد که در نتیجه به صورت مکمل تأمین میشود :
1 – نوزادان
2 –شرایط استرس
3 – نیاز به عملکرد بالا
4 – شرایط فعّالیت مداوم (حیواناتمسابقهای یا ورزشی)
5 – رژیم پُرچرب
در روشهای تولید تجاری، تأمین ال-کارنیتین ممکن است از اهمیت درمانی یا پیشگیرانه قابل توجهی برخوردار باشد(ربوچ و انجل43، 1983؛ نزو و همکاران، 1999؛ پائول، 2000).
کمبود ال–کارنیتین را میتوان به 2 گروه از اختلالات اولیه و ثانویه تقسیم بندی کرد :
2-3-1-1- اختلالات اولیه
افزایش میوپاتی عضله قلبی، میوپاتی اسکلتی، هایپوگلایسیما، اختلالاتارثی در بیوسنتز و انتقال ال-کارنیتین از نشانههای این اختلالات است. این اختلالات با رسوب چربی در عضلات (لیپدوزیس)، اختلال در تون عضلانی و بهطور کامل اُفت قابل توجّه سلامتی مشخص میگردد. درمان با دُزهای بالا از ال–کارنیتین بهصورت خوراکی یا داخل وریدی در در درمان موثر است. اختلالات اولیه به 2 فرم اصلی تقسیم شده است که در جدول شماره 2-4 نشان داده شده است (ربوچ و انجل، 1983؛ پائول، 2000).
2-3-1-2- اختلالات ثانویه
علائم این اختلال با کمبود سیتوکروماُکسیداز C دهیدروژناز، اسید کوآنزیمآ چرب، اسیدهای چرب زنجیرکوتاه و متوسط، ایزوالریک اسیدیمیا44، گلوتاریکاسیدوریا،45 پرپیونیکاسیدوریا 46مشخص میگردد. از علائم این اختلال میتوان به کاهش بیوسنتز، اتلاف غیرطبیعی یا بالا رفتن نیاز به ال–کارنیتین آندروژن اشاره کرد. اختلالات ثانویه به دو فرم اصلی تقسیم شده است که در جدول شماره 2-4 نشان داده شده است (ربوچ و انجل، 1983؛ پائول، 2000).
جدول شماره 2- 4 – فرم های مختلف کمبود ال – کارنیتین (ربوچ و انجل، 1983؛ پائول، 2000).

اختلالات اولیه کمبود ال-کارنیتین
I. فرم عمومی : آسیب باز جذب در کلیه
II. فرم ماهیچهای : آسیب انتقال داخل ماهیچه اسکلتی یا قلب
اختلالات ثانویه کمبود ال–کارنیتین
III. اختلالات متابولیکی : دفع اسید آلی در ادرار47، تغییرات پاتولوژیکی میتوکندری48
IV. اختلالات Iatrogenic : مصرف پایین غذا، همودیالیدمزمن

یک زیرگروه از اختلالات ثانویه ال–کارنیتین تحت عنوان کمبود کارکردی ال–کارنیتین نیز از اهمیت ویژهای برخوردار است. این اختلالات بدون ایجاد تغییرات بالینی یا پاتولوژیک محسوس، عملکرد گلّه یا فرد را محدود میکند. این مسأله موقعی رخ میدهد که تأمین ال-کارنیتین به نسبت نیاز با کندی مواجه است (استفان49، 2000).
2-3-2- اختلالات متابولیسم ال-کارنیتین
اختلالات در هر مرحله آنزیمی به عنوان بیماری مجزا مشخص میشود :
1 – کمبود کارنیتین پالمیتوئیل ترانسفرازI (CPI)
این اختلال در متابولیسم ال–کارنیتین با نشانههایی از به هم خوردن عملکرد کبد و مغز و بدون درگیری سیستم ماهیچهای مشخص میشود. غلظت کارنیتین پلاسما افزایش یافته و تقریباً هیچ استرکارنیتین مشاهده نمیشود. این بیماری با فراهم نمودن کربوهیدراتهای دائمی برای جلوگیری از سرازیر شدن اسیدهای چرب برای بتااکسیداسیون درمان میشود.
2 – کمبود کارنیتینپالمیتوئیلترانسفراز
این کمبود موجب تجمع اسیلکارنیتینهای زنجیر بلند در پلاسما میشود که این افزایش غلظت یک فاکتور مناسب برای تشخیص بیماریها است. بهطور کلینیکی این کمبود با بینظمی ضربان قلب و بیماریهای عضلانی همراه است.
3 – کمبود کارنیتینپالمیتوئیلترانسفرازII
توسط این آنزیم اسیلکارنیتینها به CoAs استریفه میشوند. این کمبود با بیماریهای عضلانیقلب و دورههایمتناوبی از تجزیه و عدمتجزیه فیبرهای عضله مخطط با دفع میوگلوبین در ادرار50مشخص میشود (پائول، 2000).
قابل توجه است که اختلالات در سنتز کارنیتین هنوز گزارش نشده است.
نکات قابل توجه :
1 – کمبود کارنیتینپالمیتوئیلترانسفرازI فقط با افزایش غلظتهای کارنیتین پلاسما و بدون علائم بیماریعضلانی مشخص میگردد.
2 – افزایش غلظتهای پلاسمائی اسیلکارنیتینهای زنجیر بلند شاید یک اشاره تشخیصی برای کمبود کارنیتینپالمیتوئیل ترانسلوکاز یا کارنیتینپالمیتوئیلترانسفرازII باشد.
3 – اختلالات در متابولیسم کارنیتین اساساً با بیماریهایعضلانی قلب مشخص میگردد (پائول، 2000).
2-3-3- اثرات جانبی مصرف ال–کارنیتین
ال–کارنیتین یک ماده آندروژن خنثی است که سیستمایمنی بدن را بدون اثرات جانبی تقویت مینماید. تجویز دراز مدّت آن منجر به تضعیف یا تحریک بیش از حد سیستمایمنی نشده و حتّی در دُزهای بالا، ال-کارنیتین برای سیستمایمنی مضر نیست امّا میتواند باعث اختلالاتگوارشی و تهوع شود. سلولهای سیستمایمنی به اندازه مورد نیاز ال–کارنیتین برداشت نموده و در نتیجه این ماده فاقد هرگونه اثرات جانبی است.
2-4- مروری بر مطالعات انجام گرفته درباره اهمیت ال-کارنیتین در سایر حیوانات غیر از طیور
2-4-1- نوزاد حیوانات
کمبود ال–کارنیتین به خصوص در سِنین اولیه رخ میدهد. تولید ال–کارنیتین آندروژن در نوزادان بسیار پایین است. در نتیجه میزان ال–کارنیتین در پلاسما و عضلات فقط 30 –20 درصد میزانی است که در حیوانات یافت میشود. به محض تولّد نوزاد حیوان باید برای تأمین دمای بدن خود اکسیداسیون اسیدهای چرب را بهطور ناگهانی افزایش دهد. این تغییرات با افزایش نیاز به ال-کارنیتین همراه است که توسط شیر مادر به خصوص آغوز تأمین میشود. افزایش ال-کارنیتین موجود در شیر یا تأمین محتوی آن در تغذیه روش مناسبی برای فراهم نمودن تحریک رشد سالم و کاهش تلفات در خلال این بحران است (پولا51و همکاران، 1980؛ ربوچ و پالسون، 1986).

2-4-2- نشخوارکنندگان
ال–کارنیتین در همهی بافتهای پستانداران و به عنوان یک فاکتور مهم در متابولیسم انرژی دخالت دارد. تحت شرایط نرمال روزانه حدود 300 میکرومول (تقریباً 50 میلیگرم) ال–کارنیتین توسط جیره غذایی تأمین و 10 میکرومول (تقریباً 20 میلیگرم) نیز در بدن ساخته میشود. با توجه به نوع خوراک مصرفی در نشخوارکنندگان که عمدتاً با منشأ گیاهی بوده که میزان ال–کارنیتین آنها کم است. بنابراین امکان کمبود ال–کارنیتین در نشخوارکنندگان مورد تأیید قرار گرفته است. بررسیها نشان داده است که ال–کارنیتین بر روی متابولیسم اجسامکِتونی نیز موثر و تأمین ال–کارنیتین در هنگام افزایش تولیدکتون در کبد، اکسیداسیون اجسامکتونی را در بافتهای محیطی افزایش میدهد. این مسأله منجر به کاهش غلظت پلاسمائی اجسام کتونی میشود(کارلسون و مک

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه ارشد درمورد مواد غذایی، پلاسمایی، مواد معدنی، اکسیداسیون Next Entries پایان نامه ارشد درمورد بهبود عملکرد، بیماری آلزایمر، بهبود کیفیت، اکسیداسیون