چکيده
ارتباط بين پلي مورفيسم در ژن واسپين و خطر ابتلا به سندرم تخمدان پلي کيستيک
به وسيله: علي زارعي
واسپين، يک عضو از خانواده مهارکننده هاي سرين پروتئاز است که از بافت چربي احشايي موش هاي OLETF جدا شده است. در انسان، سطوح واسپين سرم با شاخص توده بدن (BMI) و زنان چاق مبتلا به سندرم تخمدان پلي کيستيک (PCOS) در ارتباط است. منشأ PCOS در دوره جنيني مي باشد. بيماران با سندرم تخمدان پلي کيستيک يا تخمدان هاي پلي کيستيک نسبت به گروه شاهد سطوح واسپين سرمي بالاتري دارند. مطالعه حاضر اولين پژوهش براي بررسي ارتباط بين پلي مورفيسم rs2236242 در ژن واسپين و خطر ابتلا به PCOS در ايران مي باشد. اين مطالعه مورد شاهدي بر روي 150 بيمار PCOS و 150 زن سالم انجام شد. تعيين ژنوتيپ هاي واسپين با استفاده از T-ARMS PCR انجام شد. يافته هاي ما تفاوت هاي معني داري در فراواني ژنوتيپي بين گروه هاي بيمار و کنترل از نظر پلي مورفيسم rs2236242 نشان داد(03/0=P، 95/0-37/0=CI، 59/0=OR). آلل A در مقايسه با آلل T خطر ابتلا به سندرم تخمدان پلي کيستيک را کاهش مي دهد(03/0=P، 96/0-46/0=CI، 03/0=P). در نتيجه، اطلاعات ما براي اولين بار ارتباط معني داري بين پلي مورفيسم rs2236242 در ژن واسپين و PCOS در ايران نشان مي دهد. مطالعات ديگري با تعداد نمونه بيشتر و در نژاد هاي مختلف براي تأئيد يافته هاي ما مورد نياز است.
کلمات کليدي: سندرم تخمدان پلي کيستيک، واسپين و پلي مورفيسم
فصل اول
مقدمه
1-1.مقدمه
بروز چاقي، در سطح جهاني، به سرعت در حال افزايش است، نه تنها در کشور هاي صنعتي بلکه در کشور هاي توسعه يافته نيز، اين افزايش شيوع به چشم مي خورد. انواع اختلالات، به عنوان مثال، افزايش چربي خون، افزايش قند و فشار خون بالا، در افراد چاق شايع مي باشد(2و3). مطالعات متعدد انجام شده در دهه اخير نشان داده است که بافت چربي انواع مختلفي از مواد فعال زيستي را که گردش کرده و بافت هاي هدف را تحت تاثير قرار مي دهد، ترشح مي کند(4). اين مواد که جمعاً آديپوسيتوکاين ناميده مي شوند، عبارتند از لپتين(5)، آديپونکتين(6)، رزيستين(7)، فاکتور- آلفا نکروز تومور(8)، بازدارنده-1 فعال کننده پلاسمينوژن(9)، اينترلوکين-6 (10) و عوامل رشد مختلف(11). در حال حاضر پيشنهاد شده آنها نقش حياتي در اثر متقابل بين انواع سيستم ها از جمله آدرنال، ايمني، و سيستم هاي عصبي محيطي و مرکزي ايفا مي کنند(12). مهار کننده سرين پروتئاز مشتق شده از بافت چربي احشايي به نام واسپين به عنوان يک اديپوسايتوکاين با اثرات حساس کننده به انسولين در يک مدل موش مبتلا به ديابت نوع 2 شناسايي شده است. واسپين در موقعيت سيتوژنتيکي 14q32.13 روي بازوي بلند کروموزوم 14 نقشه برداري شد و به عنوان يک اديپوسايتوکاين جديد با اثرات حساسيت به انسولين شناسايي شده است(13). بيان mRNA واسپين در بافت چربي با شيوه ي خاص ذخيره ي چربي تنظيم مي شود و مي تواند يک پاسخ جبراني مرتبط با چاقي، مقاومت به انسولين و ديابت نوع2 را نشان دهد(14). بنابراين به نظر مي رسد که واسپين يک نشانگر جديد از چاقي و اختلال حساسيت به انسولين است(15).
سندرم تخمدان پلي کيستيک 1(PCOS) تقريباً در 5-10 درصد از زنان در سنين باروري شناسايي شده است؛ شواهد اخير از مشاهدات تجربي در جانوران که به وسيله مطالعات انساني پشتيباني شده، منشاء عميق تکويني از PCOS را نشان مي دهد، پاتوفيزيولوژي آن از نوزادي تا بزرگسالي پيشرفت مي کند. اختلال در نظم محور هيپوتالاموس- هيپوفيز- گنادوتروپيک در مراحل بسيار مهم تکويني، به واسطه اثر متقابل تعيين شده ژنتيکي هيپراندروژنيسم و عوامل محيطي(چاقي)، ممکن است نقش مهمي در تکوين بيان نهايي فنوتيپ PCOS و عواقب دراز مدت آن داشته باشد. علائم و نشانه هاي آن در سراسر طول عمر ممکن است متفاوت باشد. اين بيماري، تا حد زيادي تحت تاثير چاقي، تغييرات متابوليک و قوميت قرار دارد(16). PCOS واضح ترين و رايج ترين وضيعت در ارتباط با عدم تخمک گذاري مزمن است و 4-6 درصد از زنان در سنين باروري را تحت تاثير قرار مي دهد(17). منشاء PCOS در دوران جنيني است. اين فرضيه بر اساس اطلاعات از مدل هاي جانوري(ميمون رزوس يا گوسفند که قبل از تولد در معرض دوزهاي بالاي اندروژن قرارگرفته اند) در نظر گرفته شده است و توسط مطالعات باليني پشتيباني شده است. در زنان، قرار گرفتن تخمدان در معرض آندروژن بيش از حد، در هر مرحله از تکوين جنيني تا آغاز بلوغ، منجر به بسياري از ويژگي هاي مشخصه PCOS مي گردد. اين احتمال وجود دارد که، در انسان مبتلا به PCOS، تکوين فنوتيپ PCOS به طور اوليه پي آمد يک زمينه ژنتيکي براي تخمدان جنيني به منظور فزوني ترشح اندروژن باشد(18). بسياري از بيماران مبتلا به PCOS مقاومت به انسولين، چاقي(عمدتاً 2احشايي)، عدم تحمل گلوکز و اختلال در ترشح هورمون هاي استروئيدي از تخمدان و غده آدرنال دارند، که اين شرايط مي تواند مرتبط با اختلال در توليد واسپين باشد(19). شيوع چاقي درزنان در محدوده 35-60 درصد با عدم تخمک گذاري مزمن و تخمدان پلي کيستيک همراه مي باشد(17). سطوح واسپين سرم با شاخص توده بدن BMI و زنان چاق مبتلا به PCOS در ارتباط مي باشد. بيماران مبتلا به PCOS سطوح واسپين بالاتري نسبت به گروه شاهد دارند، بنابراين باتوجه به ارتباط تنگاتنگي که بين واسپين و PCOS وجود دارد، مطالعه حاضر به بررسي ارتباط بين پلي مورفيسم در ژن واسپين و خطر ابتلا به PCOS مي پردازد.
1-2- هدف کلي
بررسي ارتباط بين پلي مورفيسم 2236242 2rs در ژن واسپين و خطر ابتلا به سندرم تخمدان پلي کيستيک
1-2-1. اهداف جزئي
1-بررسي اثر ريسک فاکتور چاقي بر ابتلا به سندروم تخمدان پلي کيستيک
2-بررسي ارتباط بين پلي مورفيسم در ژن واسپين و عارضه چاقي
پيشگفتار
PCOS يکي از متداول ترين اختلالات غدد درون ريز در سنين باروري زنان و شايع ترين علت ناباروري و عدم تخمک گذاري در کشورهاي غربي است. شايع ترين تظاهرات باليني در PCOS بي نظمي قاعدگي (به دليل عدم تخمک گذاري) و علائم هيپرآندروژنميا شامل پرمويي، آکنه و طاسي آندروژنيک است(20). زنان مبتلا به PCOS اغلب مقاومت به انسولين و چاقي نشان مي دهند(21). 88-38 درصد از زنان مبتلا به اين سندرم داراي اضافه وزن و يا چاقي هستند(22و23). بسياري از زنان مبتلا، بدون در نظر گرفتن وزن بدنشان، يک نوع خاص از مقاومت به انسولين را نشان مي دهند، که مشخصه اين سندرم و درک ناقص از پاتوژنز اين سندرم است(26-24). PCOS يک اختلال چند عاملي، ناهمگن، پيچيده ژنتيکي و متابوليکي است. تشخيص به وسيله عدم تخمک گذاري مزمن، تخمدان هاي پلي کيستيک و تظاهرات باليني و بيوشيميايي از هيپر اندروژنيسم صورت مي گيرد. اين سندرم تأثير منفي بسيار زيادي روي فيزيولوژي و متابوليسم بدن دارد بطوريکه ممکن است به يک سندروم متابوليک با مقاومت به انسولين، هيپرانسولينميا، چاقي شکمي، فشار خون بالا و اختلال چربي خون تکامل يابد که به عنوان صفات متابوليک مکرر ارائه شده و منجر به عواقب دراز مدت جدي، از قبيل ديابت نوع2 قندي، هيپرپلازي آندومتر و بيماري هاي قلبي و عروقي مي شود. اختلالات اندوکرين کليدي شامل اختلال در نظم مولد پالس هورمون آزادکننده گنادوتروپين به منظور مهار بازخورد توسط استروئيد هاي تخمدان، با افزايش ترشح هورمون جسم زرد (LH)، کاهش هورمون محرک فوليکول(FSH) و بيش فعالي استرومال- تکال تخمدان، منجر به هيپراندروژنيسم تخمدان مي گردد. تمام اين علائم ممکن است منجر به اختلالات مهم بيوشيميايي، توليد مثل و متابوليک شود(16).
1-3- سرين پروتئاز
سرين پروتئازها آنزيم هايي پروتئوليتيکي هستند که بيش از يک سوم از تمام آنزيم هاي پروتئوليتيک شناخته شده را تشکيل مي دهند. بيش از 18000 سرين پروتئاز به 12 ابر خانواده و 40 خانواده گروه بندي مي شوند. سرين پروتئاز ها به طور گسترده اي در طبيعت توزيع شده و در تمام موجودات زنده از جمله ژنوم ويروسي يافت شده است(27). جايگاه فعال سرين پروتئازها شامل سه اسيد آمينه مهم سرين، هيستيدين و آسپارتات است. اين باقي مانده ها اغلب به عنوان سه گانه کاتاليستي منسوب مي شوند(28). سرين پروتئاز نقش هاي گوناگوني از هضم غير اختصاصي گرفته تا عملکردهاي بسيار تنظيم شده مانند رشد و نمو (تکوين) جنين، پاسخ ايمني، انعقاد خون و تسهيل ورود اسپرم به تخمک را ايفا مي کنند(27و29). سرين پروتئازها برش پيوند پپتيدي سوبستراي مهاجم را در يک فرايند دو مرحله اي کاتاليز مي کنند. در ابتدا، سرين کاتاليتيک يک حمله نوکلئوفيل بر روي پيوند پپتيدي سوبسترا انجام مي دهد؛ اين حمله پايانه-N جديد آزاد مي کند و يک پيوند-استر بين آنزيم و سوبسترا تشکيل مي دهد. اين مجموعه يا کمپلکس سوبسترا-آنزيم آسيل آنزيم حدواسط ناميده مي شود. پس از اين، اين پيوند استري هيدروليز شده است و پايانه-C جديد آزاد مي شود(19).
1-4-سرپين
تنظيم فعاليت پروتئاز در داخل بدن توسط عوامل درون زا يا اندوژن براي هومئوستازي، حياتي است. چنين فرايند هايي به فعاليت پروتئوليتک به موقع و به شدت تنظيم شده نياز دارد. شروع فعاليت پروتئاز تا حد زيادي توسط فعال سازي زيموژن کنترل مي شود. توقف فعاليت پروتئاز در داخل بدن توسط مهار کننده هاي پروتئاز بدست آمده است(27). مهارکننده هاي پروتئاز به صورت اندوژن، در ابتدا در پلاسماي خون شناخته شدند و بيشتر از 10 درصد کل پروتئين هاي پلاسما را تشکيل مي دهند. در ميان کلاس هاي مختلف از مهار کننده هاي پروتئاز در پلاسماي خون، اکثريت، مهارکننده هاي سرين پروتئاز هستند. که به نظر مي رسد در مسير هاي مختلف درگير مي باشند. مهار کننده هاي سرين پروتئاز شامل ابرخانواده سرپين است(32-30). نکته مهم اين است که حتي اگر تمام سرپين ها ساختار سوم يکساني داشته باشند، عملکرد هاي متفاوتي خواهند داشت(30).
1-4-1- ساختار سرپين و مکانيسم مهار پروتئاز
سرپين شامل 3 صفحه- بتا، 8 الي 9 آلفا- هليکس و مرکز واکنش پذير شناخته شده به عنوان حلقه مرکز واکنش 3(RCL)، که مسؤول اثر متقابل با مولکول هاي هدف سرپين است(32)(شکل1-1).
شکل1-1- ساختار اصلي سرپين آلفا1- آنتي تريپسين(SERPIN A1)(32).
مهار عمل پروتئاز توسط سرپين از طريق شکل گيري اوليه يک مجموعه غيرکووالانسي برگشت پذير حاصل مي شود، که در آن توالي RCL توسط پروتئاز به عنوان سوبسترا شناخته شده و هيچ تغيير کنفورماسيوني در پروتئاز يا بدن سرپين وجود ندارد(33). RCL يک سرپين، به عنوان يک سوبسترا براي پروتئاز هم ريشه عمل مي کند. در واقع، سرپين مجموعه هاي کووالانسي با هدف پروتئاز تشکيل مي دهند(32و33). شکاف پروتئوليتيک سرپين مي تواند منجر به يک پروتئين بسيار با ثبات تر با خواص بيولوژيکي جديد، از جمله رفتار جلب شيميايي آنها شود. اين تبديلات ساختاري سرپين فرصت هايي براي تنظيم فعاليت و خواص بازدارندگي فراهم مي کند و احتمالاً در داخل بدن در تنظيم فرايند هايي مانند تنظيم سيستم ايمني، مهاجرت سلولي، کنترل آپپتوز سلولي، انعقاد خون و فيبرينوليز، فعالسازي و التهاب کامل مهم هستند(34و35). عملکرد اوليه بسياري از سرپين ها تنظيم پروتئوليز توسط مهار است و اين بسياري از مسيرهاي بيوشيميايي را تحت تاثير قرار مي دهد(36و37).
1-4-2- سرپين و چاقي
سرپين هاي انسان در عملکردهاي بيولوژيک گوناگون نقش دارند. به نظر مي رسد براي برخي سرپين ها، عملکرد هاي بيولوژيک آنها به طور مستقيم به مهار پروتئاز مربوط مي شود. تعداد زيادي از سرپين ها، به صورت منحصر به فرد در موجودات مختلف وجود دارند (به عنوان مثال در چند سلولي ها، گياهان و ويروس ها) و به دليل تنوع فراوان عملکرد هاي بيولوژيک که در آن در گير هستند، توجه محققان زيادي را به خود جلب کرده اند(30). عملکرد هاي تنظيمي متعدد سرپين و به خصوص مشارکت آنها در فرايند هاي التهابي، فيبرينوليز و آبشار انعقادي، که همراه با چاقي هستند، منجر به بررسي رابطه بين سرپين و چاقي مي شود. بافت چربي به مدت طولاني است که از لحاظ تاثير فيزيولوژيک ناديده گرفته شده و تنها به عنوان يک ذخيره کننده انرژي غير فعال در شکل چربي در نظر گرفته شده است. با اين حال، در حال حاضر روشن است که بافت چربي يک منبع اصلي براي بسياري از عوامل است، که اين چاقي را با بسياري از بيماري هاي مختلف مرتبط، پيوند مي دهد(38). اين بافت در حال حاضر به عنوان يک عضو که نه تنها انرژي ذخيره مي کند بلکه همچنين به عنوان بافت چند منظوره درون ريز عمل کرده و تنوعي از پپتيدهاي فعال زيستي شناخته شده به نام آديپوکاين را بيان و ترشح مي کند، شناخته شده است.
آديپوکاين ها در هر دو سطح محلي (اتوکراين- پاراکراين) و سيستميک (اندوکرين) عمل مي کنند(39). آديپو کاين ها فرايند هاي سيستميک، از جمله مصرف مواد غذايي و متابوليسم مواد غذايي، حساسيت به انسولين، پاسخ هاي استرس، توليد مثل، رشد استخوان و التهاب را تنظيم مي کنند(40). به طور مشابه، آديپوکاين به پاتوژنز اختلال عملکرد اندوتليال، چربي خون، انعقاد مختل شده کمک مي کند. مختل شدن ترشح آديپوکاين، عملکرد اندامهاي مختلف را تحت تاثير قرار مي دهد و منجر به بسياري از اختلالات متابوليک متفاوت مي گردد(38و39و40).
تعداد زيادي آديپوکاين شناسايي شده اند، که از جمله آنها مي توان به لپتين، آديپونکتين، ويسفاتين، TNF-?، اينترلوکين-6، مهارکننده-1 فعال کننده پلاسمينوژن (39)PIA-1، پروتئين واکنشي-C (CRP) اشاره کرد(41و42). PIA-1 از جمله سرپين هاي متعلق به سيستم تجزيه فيبرين مي باشد. نمونه هاي ديگر از سرپين هايي که پروتئاز هاي درگير در توليد و کنترل عملکرد پلاسمين را مهار مي کنند PAI-2(serpin b2) و آلفا 2-آنتي پلاسمين (serpin f2) مي باشند(43). PIA-1 تنظيم کننده اصلي سيستم تجزيه فيبرين بوده و براي مثال مکانيسم دفاعي طبيعي در برابر ترومبوز را کنترل مي کند.
1-5-مقاومت به انسولين
مقاومت به انسولين و افزايش انسولين جبراني، که توسط افزايش توده بافت چربي القا شده، عوامل مهمي براي اختلالات متابوليک و بيولوژيکي مشاهده شده در چاقي در نظر گرفته شدند. تنوعي از ملکول ها، شامل اسيد هاي چرب آزاد، ?-TNF(50) ، لپتين(51)، آديپونکتين و رزيستين در پاتوژنز چاقي و بيماري هاي مرتبط با آن نقش بازي مي کنند. در ديابت قندي نوع2، آديپو کاين ها حساسيت به انسولين در بافت هاي محيطي را تعديل مي کنند. برخي آديپوکاين ها نظير ?-TNF، IL-6 و رزيستين، مقاومت به انسولين و التهاب را القاء مي کنند؛ در حالي که برخي ديگر مثل لپتين و آديپونکتين، براي هومئوستازي گلوکز و تنظيم انرژي ضروري در نظر گرفته شده اند(52). ?-TNF ، IL-6 ، رزيستين و PIA-1 در پاتوژنز اختلالات متابوليک وابسته به چاقي و سرانجام آتروترمبوز مشارکت مي کنند(52).
1-6-واسپين: يک آديپوکاين جديد متعلق به ابر خانواده سرپين
جهت بررسي ارتباط بين چاقي و مقاومت به انسولين، مدل هاي تجربي مختلفي مورد استفاده قرار گرفته اند، به خصوص موش OLETF4 که يک مدل ژنتيکي از ديابت قندي نوع2 مي باشد. اين موش ها واجد چاقي احشايي، مقاومت به انسولين، هيپرانسولينميا، ازدياد قند خون، فشار خون بالا و اختلال چربي خون هستند(53).
موش هاي OLETF با همتايان مقاوم به ديابت خود يعني موش هاي LETO5 که داراي حجم حداقل از چربي امنتال، عدم وجود مقاومت به انسولين و عدم تکوين ديابت قندي نوع 2 مي باشند مقايسه شدند. در اين آزمايشات، نمونه هاي بافتي مختلف (از مغز، قلب، ريه، طحال، کليه، روده کوچک، عضله، بافت چربي قهوه اي و بافت چربي زيرپوستي) از هردو سويه موش برداشته شد(54). در بافت برداشته شده، جداسازي و شناسايي ژن انجام گرفت. در ميان ژن هايي با افزايش بيان در بافت چربي احشايي موش هاي OLETF، ده ژن شناخته شده و سه ژن جديد جدا شد. برخي از اين ژن ها بيان خاص بافت چربي احشايي را نشان دادند و در هيچ يک از بافت هاي چربي قهوه اي و زير پوستي شناسايي نشدند(54). ژن هاي جدا شده به سه گروه تقسيم شدند: گروه اول آنزيم هاي مربوط به متابوليسم گلوکز و چربي از جمله ليپوپروتئين ليپاز(LPL)، فسفوانول-پيرووات کربوکسي کيناز (PEPCK)، کلسترول استراز (CE) و cap شامل ژن هايي با عملکرد هاي شناخته شده بود. برخي از اين ژن ها نظير ژن هاي کد کننده پروتئين، پيش از اين گزارش شده بود که در وضعيت هاي افزايش يافته بافت چربي احشايي افزايش بيان داشتند.
گروه دوم ژن هاي شناخته شده با عملکرد ناشناخته در بافت چربي را شامل مي شوند که عبارت بودند از فسفو پروتئين نوکلئولار 140 کيلو دالتوني (Nopp140)، شبکه گلژي-ترنس (TGN38)، سلنو پروتئين P، thrombospondin 1 و مهار کننده هاي پروتئاز شبه-contrapsi .
گروه سوم سه ژن جديد ناشناخته را شامل شده، که منحصراً در بافت چربي احشايي موش هاي OLETF بيان شده اند. در ميان اين ژن هاي جديد، OL-64 به طور انحصاري در بافت چربي احشايي موش هاي OLETF بيان شد و در بافت چربي قهوه اي يا در بافت چربي زير جلدي و نه در هر ارگان ديگري شناسايي نشده است(13). مطالعه توالي آمينواسيد ژن OL-64 چهل درصد همساني با آنتي تريپسين را نشان داده است. محصول ژن OL-64 يک عضو جديد از خانواده ژن مهارکننده هاي سرين پروتئاز (serpin)6 است و واسپين (سرپين مشتق از بافت چربي احشايي) نامگذاري شد. اين ژن که واسپين را به رمز در مي- آورد، 8/1 کيلو باز اندازه مولکولي دارد و روي کروموزوم 14 (14q32.13) نقشه برداري شده است(54). ساختار مولکول واسپين از ويژگي ساختار سرپين متابعت مي کند و شامل سه صفحه بتا (A,B,C)، نه مارپيچ آلفا، و يک حلقه جايگاه فعال مي باشد. پس از جداسازي و همسانه سازي مولکول واسپين، معلوم شد که 7cDNA واسپين به ترتيب شامل 1236، 1242و 1245 نوکلئوتيد در موش هاي صحرايي، موش و انسان است (13)(شکل1-2). کشف، جداسازي، همسانه سازي و شناسايي واسپين توسط پژوهش هاي فراوان بر روي اعمال بيولوژيکي از اين آديپو کاين دنبال شد(13).
شکل1-2-ساختار مولکولي واسپين(13)
1-6-1- اعمال بيولوژيکي و سطوح واسپين در مدل هاي تجربي
واسپين در سرم هر دو موش LETO و OLETF شناسايي شده است. سطوح سرمي واسپين در موش هاي OLETF نسبت به موش هاي LETO در طول دوره حداکثر مقاومت به انسولين بالاتر است. در موش هاي OLETF، سطوح سرمي واسپين به طور قابل توجهي زماني که اين موش ها هيپرگليسمي(قند خون بالا) شديد دارند، کاهش خواهد يافت. در عوض، درمان با انسولين و Thiazolidinediones (TZD) سطوح واسپين سرم را در موش هاي OLETF افزايش مي دهد.
مطالعات تجربي در منطقه کنترل حک گذاري (ICR)8 موش پيشنهاد مي کند که واسپين بافت محيطي را به عمل انسولين حساس مي کند. موش هاي ICR چاقي را زماني که از يک رژيم غذايي طبيعي تغذيه شده باشند، نشان نمي دهد؛ اما زماني که آنها از رژيم غذايي غني شده از ليپيد (و سوکروز) تغذيه مي شوند چاقي، هيپرانسولينميا و هيپرگليسمي را نشان مي دهند، که اين به سندروم متابوليک شباهت دارد. مديريت واسپين نوترکيب (rh-vaspin) در اين موش هاي چاق، هيپرانسولينميک و هيپرگليسميک به طور معني داري سطوح گلوکز را کاهش داده، 120 دقيقه پس از تزريق داخل صفاقي گلوکز، سطوح انسولين تغيير نمي کند. اين نتيجه حساسيت بافت هاي محيطي به عمل انسولين توسط واسپين را نشان مي دهد، که اين آديپوکاين مقاومت به انسولين را در اين موش هاي چاق کاهش مي دهد. واسپين نوترکيب بيان لپتين، رزيستين و ?-TNF را نيز سرکوب مي کند؛ در حالي که بيان آديپونکتين و منتقل کننده-4 گلوکز را افزايش داده، نشان مي دهد که مديريت واسپين بيان ژن هاي ارتقاء مقاومت به انسولين را کاهش مي دهد(13).
بنابراين، به نظر مي رسد که واسپين حساسيت به انسولين بافت هاي محيطي را توسط تنظيم بيان ژن بهبود مي بخشد، در نتيجه واسپين يک آديپوکاين جديد است که به سرپين تعلق دارد و به طور عمده در بافت چربي سفيد احشايي بيان شده اما در سرم نيز موجود است. چاقي و مقاومت به انسولين هر دو بيان واسپين در بافت چربي احشايي و سطوح واسپين سرم را افزايش مي دهند، در حالي که اين بيان ژن به عنوان ديابت بدتر شده در موش ها کاهش يافته است. انسولين و TZD بيان واسپين در بافت چربي و سطح واسپين سرم را افزايش مي دهند. اين تنظيم مثبت سنتز واسپين ممکن است يک پاسخ جبراني مخالف عليه عمل پروتئاز هاي شناخته نشده مشتق شده از بافت چربي يا ديگر بافت ها باشد که با عمل انسولين مخالفت مي کند. بنابراين، تنظيم مثبت بيان واسپين يک مکانيسم دفاعي در برابر مقاومت به انسولين را تشکيل دهد. واسپين در موش بيان ژن هاي لپتين، رزيستين، و ?- TNF را سرکوب کرده، که اين عمل مقاومت بافت هاي محيطي به انسولين را افزايش مي دهد، به علاوه، واسپين بيان منتقل کننده گلوکز-4 و آديپونکتين را افزايش داده و که اين مقاومت به انسولين را بهبود مي بخشد. اين يافته ها پشتيبان فرضيه اي است که واسپين بيان ژن هاي مربوط به مقاومت به انسولين را به صورت منفي تنظيم کرد. و بيان آنها را به طور عمده در بافت چربي تعديل مي کند(13).
1-6-2- اعمال بيولوژيکي و سطوح واسپين در انسان
بيان mRNA واسپين در انسان هاي چاق به حجم بافت چربي مرتبط است، اين در حالي است که mRNA واسپين در انسان هاي لاغر با تحمل گلوکز طبيعي قابل تشخيص نيست. يافته ها نشان مي دهد که بيان mRNA واسپين در بافت چربي به يک شيوه ي خاص وابسته به انبار چربي تنظيم شده و مي تواند يک پاسخ جبراني مرتبط با چاقي، مقاومت به انسولين و ديابت شيرين نوع 2 را نشان دهد(55). بنابراين به نظر مي رسد واسپين يک نشانگر جديد از چاقي و اختلال حساسيت به انسولين است. در حال حاضر، هيچ مدرک روشني از يک ارتباط عليتي بين سطوح واسپين و تجمع چربي احشايي يا مقاومت به انسولين وجود ندارد(56). با اين حال، نشان داده شده که سطوح واسپين وابسته به-جنس است، زيرا در زنان سطوح واسپين، به طور قابل توجهي بالاتر از مردان مي باشد(57). زنان با تحمل گلوکز طبيعي، سطح واسپين به ميزان 5/2 برابر بيشتر از مردان دارند. مطالعات اخير نشان داده که سطح واسپين سرم، تنوع روزانه اي مرتبط با غذا نشان مي دهد (59)؛ به طوري که سطح واسپين سرم 2-1 ساعت پيش از غذا خوردن افزايش مي يابد. سطح بالاتر واسپين نيز قبل از ناهار و کمترين ميزان آن قبل از صبحانه مشاهده شده است. دو ساعت پس از خوردن يک وعده غذايي، سطح واسپين به تدريج به سطوح پيش از خوردن غذا کاهش خواهد يافت.
اين تنوع روزانه غلظت واسپين سرم دقيقاً متقابل تغييرات گلوکز و انسولين مي باشد. سطوح انسولين 3/8-7/4 بار در سي دقيقه پس از شروع خوردن غذا افزايش مي يابد و به تدريج پس از خوردن يک وعده غذايي براي رسيدن به سطوح پيش از خوردن غذا قبل از وعده ي غذايي بعدي کاهش خواهد يافت. علاوه بر اين، سطوح انسولين خون در هنگام خواب پايين باقي مي ماند(59).
مشاهده شده که غلظت واسپين سرم دقيقاً برعکس سطوح انسولين است(59). در مقابل در تحقيقات ديگر؛ تجويز انسولين در موش هاي OLETF منجر به افزايش در سطوح واسپين سرم شده اما ترشح واسپين در کشت سلول هاي چربي را تحت تاثير قرار نمي دهد، نشان مي دهد که انسولين بيان ژن واسپين از طريق عمل مستقيم بر روي سلول هاي چربي را تنظيم نمي کند(59).
1-6-3- بيان واسپين در بافت چربي
اخيراً يک تغيير الگو از اين تصور که بافت چربي فقط يک جايگاه ذخيره سازي انرژي است، به جايي که بافت چربي نقش فعال در هومئوستازي انرژي و فرايند هاي مختلف ايفا مي کند رخ داده است(60). نوع غالب بافت چربي، که معمولاً در پستانداران، چربي ناميده مي شود، بافت چربي سفيد است. نشان داده شده که mRNA واسپين در بافت چربي سفيد موش هاي OLETF در اوج چاقي، افزايش وزن بدن و مقاومت به انسولين به شدت بيان شده است(13). با اين حال، بيان mRNA واسپين در موش هاي LETO لاغر که شش هفته سن دارند، و همچنين در بافت چربي زيرپوستي، قهوه اي و ديگر بافت هاي غير چربي موش هاي OLETF، ديده نمي شود. اين مشاهدات نشان مي دهد که واسپين ممکن است اثرات حساس کننده به انسولين، به طور عمده در بافت چربي سفيد داشته باشد.
mRNA واسپين انساني در هر دو بافت چربي سفيد زير جلدي و احشايي افراد چاق، نه لاغر، داراي تحمل گلوکز طبيعي شناسايي شده است(61). بيان واسپين احشايي به طور قابل توجهي در ارتباط با شاخص توده بدن (BMI)9، درصد چربي بدن و سطوح گلوکز پلاسما پس از آزمون 2 ساعته تحمل به گلوکز خوراکي است. بيان mRNA واسپين زيرپوستي نيز به طور قابل توجهي با نسبت دور کمر به دور باسن، غلظت انسولين پلاسماي خون ناشتا در ارتباط مي باشد(61) (جدول1-1).
جدول 1-1: ارتباط بين پارامترهاي تن سنجي و بيوشيميايي با بيان mRNA و غلظت سرمي واسپين در انسان ها(61).
با اين حال، نتايج حاصل از مطالعات، درصد چربي بدن را به عنوان قوي ترين پيش بيني کننده واسپين احشايي و حساسيت به انسولين را به عنوان قوي ترين عامل تعيين کننده ي بيان mRNA واسپين زير پوستي نشان داده است(61). برخي از مطالعات فرض کرده اند که القاء بيان mRNA واسپين در بافت چربي انسان مي تواند يک مکانيزم جبراني در ارتباط با چاقي و مقاومت شديد به انسولين را نشان دهد(61و62).
1-6-4- واسپين در سندرم تخمدان پلي کيستيک (PCOS)
در سال 2000، آديپوکاين جديدي به نام واسپين که متعلق به ابر خانواده سرپين ها بود، از بافت چربي احشايي جدا شد. واسپين که به طور عمده در بافت چربي احشايي توليد مي شود مرتبط با مقاومت به انسولين، سطح گلوکز خون، سطح هورمون هاي جنسي و حالت هاي تغذيه اي مي باشد. به علاوه سطح واسپين با کم شدن وزن و عوامل ديگر تعديل مي شود که اين امر بيان کننده ارتباط واسپين با چاقي و بيماري هاي متابوليک مرتبط با چاقي مي باشد. در بسياري از بيماران مبتلا به PCOS، مقاومت به انسولين، چاقي(به خصوص از نوع احشايي)، عدم تحمل گلوکز و اختلال در ترشح هورمون هاي استروئيدي تخمدان و غده آدرنال ديده مي شود که اين شرايط به طور معمول همراه با اختلال در توليد واسپين مي باشد. نقش واسپين در تنظيم متابوليسم انسان هنوز ناشناخته است اما به نظر مي رسد که واسپين مارکر جديدي براي چاقي و مقاومت به انسولين باشد.
تمام زنان مبتلا به PCOS در معرض خطر ابتلا به مقاومت به انسولين و اختلالات متابوليک مرتبط با سندروم مقاومت به انسولين (ديس ليپيدمي، اختلال فيبرينوليز)، بيماري هاي قلبي و عروقي، فشار خون بالا، ديابت حاملگي و ديابت شيرين نوع 2 هستند(63). در واقع، در ايالات متحده، شيوع ديابت شيرين نوع 2 در زنان جوان مبتلا به PCOS ده برابر بيشتر از افراد نرمال هم سن است(26). علاوه بر اين، در 50-30 درصد از زنان چاق مبتلا به PCOS پس از 30 سالگي تحمل گلوکز مختل شده يا ديابت شيرين نوع 2 را نشان مي- دهند(64و65و66).
1-7- سندرم تخمدان پلي کيستيک
PCOS شايع ترين اختلال غدد درون ريز در سن باروري زنان است. شيوع PCOS به طور مرسوم از مطالعات انجام شده در يونان، اسپانيا و ايالات متحده آمريکا 4 تا 8 درصد تخمين زده شده است(82 و83)؛ اما اين شيوع با استفاده از يک معيار تشخيصي متفاوت، افزايش يافته است و اخيراً در اولين مطالعه، شيوع بر اساس معيار هاي تشخيصي فعلي، 18 درصد گزارش شده است(84). به طور کلي PCOS حدود 28 درصد از افراد چاق و 5 درصد از زنان لاغر را تحت تاثير قرار مي دهد(84 و85). در سال 2006، فشار اقتصادي پيش بيني شده و جامعه در ارتباط با PCOS در استراليا، 400 ميليون دلار برآورد شد(اختلال قاعدگي 31%، ناباروري 12% و ديابت مرتبط شده با PCOS 40% از کل هزينه ها) که اين برآورد مسئوليت بزرگ بهداشتي و اقتصادي را نشان مي دهد(85). با توجه به اين برآورد، هزينه اقتصادي درمان زنان استراليايي چاق مبتلا به PCOS بالا مي باشد که با مداخله در شيوه زندگي، به عنوان مثال در رژيم غذايي، ورزش و رفتار درماني مي توان بيماري را بهبود بخشيد و به طور قابل توجهي هزينه ها را کاهش داد(86).
1-7-1- علت شناسي : مقاومت به انسولين و هيپر آندروژنيسم
پاتوفيزيولوژي دقيق PCOS، پيچيده و تا حد زيادي نامشخص باقي مانده است. به نظر مي رسد عدم تعادل هورموني ايجاد شده توسط ترکيبي از افزايش آندروژن و/يا انسولين، PCOS را پي ريزي مي کند (شکل1-3 ). عوامل ژنتيکي و محيطي تاثير گذار در اختلالات هورموني در ترکيب با عوامل ديگر، از جمله چاقي، اختلال عملکرد تخمدان و اختلالات هيپوفيز هيپوتالاموس به علت شناسي PCOS کمک مي کند(87و88). به هر حال، درک بهتر از علل پاتوفيزيولوژي PCOS در اثر فقدان روش هاي ايده آل براي ارزيابي هيپرآندروژنيسم يا مقاومت به انسولين مختل شده است. هيپرآندروژنيسم يک عامل ثابت شده در علت شناسي PCOS است که، در حدود 80-60 درصد از موارد، تشخيص داده شده است. مقاومت به انسولين يک عامل پاتوفيزيولوژيکي ديگر مي باشد که در حدود 80-50 درصد از زنان مبتلا به PCOS ديده مي- شود(89)، به خصوص در افراد مبتلا به PCOS با علائم شديد و در زنان چاق اين علامت به راحتي قابل تشخيص است. در مقابل، زنان لاغر و زنان با PCOS خفيف براساس معيار هاي تشخيص داده شده در انجمن اروپايي توليد مثل انساني (ESHRE)/ انجمن پزشکي توليد مثل آمريکا به نظر مي رسد هيپر- انسولينمي و مقاومت به انسولين با شدت کمتر نشان مي دهند. مقاومت به انسولين به ويژگي هاي متابوليک کمک مي کند اما از طرفي نيز با تقويت توليد آندروژن و افزايش آندروژن هاي آزاد توسط کاهش گلوبين متصل شونده به هورمون هاي جنسي (SHBG)، مي تواند به ويژگي هاي توليد مثلي نيز کمک کند. بنابراين در زمينه مکانيزم ها و اتيولوژي نامشخص مقاومت به انسولين، تحقيقات بيشتري به طور واضح مورد نياز است(92-90).
شکل1-3-طرح علت شناسي و ويژگي هاي توليد مثل، متابوليک و رواني PCOS(98)
1-7-2- تاثير چاقي بر سندروم تخمدان پلي کيستيک
چاقي و اضافه وزن، بيماري هاي مزمن عمده در کشور هاي جهان غرب هستند. چاقي هيپرآندروژنيسم، پرمويي، ناباروري و عوارض ناشي از حاملگي را به طور مستقل و با تشديد PCOS افزايش مي دهد. در جوامع عمومي، چاقي و مقاومت به انسولين، ديابت نوع 2 (DM2)10 و بيماري هاي قلبي و عروقي (CVD)11 را افزايش مي دهد. به همين ترتيب، در PCOS چاقي، مقاومت به انسولين را بدتر و ويژگي هاي متابوليک و توليد مثلي را تشديد مي کند(93و94). علاوه بر اين، زنان مبتلا به PCOS عوامل خطر ابتلا به DM2 و CVD را افزايش داده اند، تحمل گلوکز در آنها دچار اختلال شده (IGT)، DM2 افزايش يافته و به طور بالقوه خطر ابتلا به CVD در آنها افزايش مي يابد. همان طور که نرخ چاقي افزايش مي يابد، اهميت بهداشت عمومي PCOS نيز افزايش خواهد يافت(95). درمان چاقي از طريق مداخله در شيوه زندگي يک استراتژي درماني کليدي در PCOS است و مقاومت به انسولين، ويژگي هاي توليد مثلي و متابوليک را بهبود مي بخشد(96).
1-7-3- تشخيص بيماري سندرم تخمدان پلي کيستيک
تا همين اواخر هيچ تعريف باليني پذيرفته شده جهاني براي PCOS وجود نداشت. در طول سه دهه گذشته، تحقيقات نشان دادند که PCOS يک وضيعت هتروژن است. علائم و نشانه هاي مربوط به PCOS مورد ارزيابي قرار گرفت و معيار هاي تشخيصي اوليه NIH بر اساس اليگومنوره/ آمنوره و هيپرآندروژنيسم باليني يا بيوشيميايي تعيين شد تا اينکه در سال 2003 معيار تشخيصي که براي PCOS پيشنهاد شده بود توسط روتردام ESHRE/ASRM مورد تجديد نظر قرار گرفت(67و68). طبق نظر اين گروه متخصص، PCOS زماني که دو تا از سه ويژگي زير وجود داشته باشد تشخيص داده مي شود:
1) اوليگو اولاسيون يا عدم تخمک گذاري
2) علائم باليني و/ يا بيوشيميايي هيپر آندروژنيسم
3) تخمدان هاي پلي کيستيک در سونوگرافي. پس از اضافه کردن اين معيار سوم، يعني مورفولوژي تخمدان پلي کيستيک در سونوگرافي، چهار فنوتيپ از PCOS قابل مشاهده مي باشد (جدول1-2).
جدول 1-2- چهار فنوتيپ سندرم تخمدان پلي کيستيک برطبق تجديد نظر معيار تشخيصي پيشنهاد شده توسط روتردام ESHRE / ASRM حامي گروه کارگاهي اجماع PCOS (70).
تخمدان هاي پلي کيستيک
هيپرآندروژنيميا باليني يا باليني
اليگو-ياعدم تخمک گذاري
فنوتيپ
+

+
+
1
_
+
+
2
PCOS
+
+
_
3
+

_
+
4
براساس معيار هايي که موسسه ملي بهداشت در ماه آوريل سال 1990 پيشنهاد کرد، PCOS زماني تشخيص داده مي شود که هر دوي هيپر آندروژنيسم و/يا هيپرآندروژنميا و اليگو اولاسيون يا عدم تخمک گذاري وجود داشته باشد(70).
اين دو تعريف اصلي از PCOS موضوع اختلاف نظرهاي شديد هستند که تشخيص باليني و تحقيقات را تحت تاثير قرار مي دهد(71و70).
به تازگي، انجمن زيادتي آندروژن، در يک بيانيه وضعيت PCOS را به عنوان يک سندروم غالباً هيپرآندروژنيک تعريف کرده و به اين نتيجه رسيدند که PCOS بايد اولين بار به عنوان يک اختلال آندروژن بيش از حد يا هيپرآندروژنيسم در نظر گرفته شود(72). بنابراين، تخمک گذاري زنان هيپرآندروژنيک با تخمدان هاي پلي کيستيک در معاينه سونوگرافي (فنوتيپ 3، جدول 1-2) يک فرم خفيف اين سندروم را نشان مي دهد. زنان با اليگو اولاسيون يا عدم تخمک گذاري مزمن با تخمدان هاي پلي کيستيک در معاينه سونوگرافي نيز يک فرم خفيف از PCOS را شکل مي دهند(73) (فنوتيپ 4، جدول 1-2)، و ويژگي هاي متابوليکي آنها بيش از حد خفيف يا بدون خطر ايجاد هر گونه اختلال متابوليک در نظر گرفته شده است، که اين مشخصه زنان مبتلا به PCOS است(74و75). در مجموع 25 درصد از زنان جوان در سونوگرافي تخمدان پلي کيستيک (PCO) دارند که اين امر گنجاندن PCO در معيار هاي تشخيصي شيوع PCOS را افزايش داده است. اطلاعات اخير نشان مي دهد که شيوع PCOS ممکن است به دليل استفاده از معيار هاي ESHRE/ASRM، از 12 درصد (عدم توجه به تخمدان هاي پلي کيستيک) به 18 درصد (حضور تخمدان هاي پلي کيستيک) و يا به دو برابر افزايش يابد(84).
با چهار ويژگي تشخيصي کليدي، (اليگومنوره/آمنوره، هيپرآندروژنيسم باليني يا بيوشيميايي و تخمدان هاي پلي کيستيک در سونوگرافي) فنوتيپ هاي بالقوه بسياري وجود دارد. اين ناهمگوني شرايط بيشتر توسط درجه اي از چاقي، مقاومت به انسولين، قوميت و عوامل ديگر تشديد شده است. هردوي ناهمگني PCOS و عدم درک اتيولوژي آن به تحول معيار هاي تشخيصي و اختلاف نظر مداوم کمک مي کند. در حال حاضر معيار هاي ESHRE/ASRM يا روتردام معيار هاي تشخيصي بين المللي براي PCOS هستند، اگرچه تحقيقات بيشتري مورد نياز است(97).
1-8- بحث باليني
1-8-1- تاثير سندرم تخمدان پلي کيستيک بر فيزيولوژي و متابوليسم بدن
تاثير PCOS در رشد توسط اثرات مضر گسترده آن بر روي فيزيولوژي و متابوليسم بدن و عواقب بلند مدت آن مشخص مي شود. تاثيرات زيست محيطي نقش مهمي در اختلالات چند سيستمي، با چاقي، ديناميک غير طبيعي گنادوتروپين، توليد بيش از حد آندروژن و مقاومت به انسولين ايفا مي کند. اگرچه اختلالات چند سيستمي در PCOS به شدت توسط پاتوژنز اين اختلالات فردي به هم مرتبط شده، اما مي- توان به طور گسترده آنها را به اختلال غدد درون ريز، اختلال در توليد مثل، اختلال متابوليک و اختلال عملکرد بيوشيميايي مغز طبقه بندي کرد(16).
1-8-2- اختلال غدد درون ريز
اگرچه پاتوژنز PCOS هنوز هم بحث برانگيز است، مجموعه اي از اختلالات نورواندوکرين به عنوان يک جزء اصلي اين سندرم محسوب مي شوند. اطلاعات اخير نشان مي دهد که PCOS به دليل اختلالات سيگنال دهي بين هورمون آزاد کننده تخمدان/ هورمون لوتئينه کننده و آندروژن هاي تخمدان مشخص مي- شوند. اختلالات کليدي غدد درون ريز دراين سندرم عبارت از تسريع فعاليت هاي ضرباندار هورمون آزاد کننده ي گنادوتروپين، فزوني ترشح هورمون لوتئينه کننده، بيش فعالي سلولي تکا – استرومال و کاهش فعاليت محور هورمون محرکه فوليکولي – سلول گرانولوزا مي باشد. علل و اثرات اختلالات غدد درون ريز در (PCOS) در (شکل 1-4) نشان داده شده است(16).
1-8-3- افزايش ترشح LH
در زنان با تخمک گذاري طبيعي، افزايش در فرکانس پالس هورمون آزاد کننده گنادوتروپين در طول فاز فوليکولار به نفع سنتز LH ، در حالي که کاهش در فرکانس پالس هورمون آزاد کننده گنادوتروپين در فاز لوتئال به عنوان يک نتيجه از تاثير پروژسترون به نفع سنتز FSH است. در PCOS، کاهش حساسيت مولد پالس GnRH12 به منظور مهار باز خورد توسط استروئيد هاي تخمدان و يک محيط مجاز به – استروئيد منجر به فرکانس پالس GnRH پايا و بي نظمي در ترشح گنادوتروپين، مانند ترشح LH13 مي شود، نشانه بارز از اختلال و علت هيپر آندروژنيسم است. اين نيز ممکن است به تکوين PCOS در دوران بلوغ کمک کند. بيماران مبتلا به PCOS داراي فرکانس شتاب دهنده و/يا دامنه بالاتر از پالس هاي LH بوده و بي نظمي بيشتري در ترشح LH نشان مي دهد.
متوسط غلظت سرمي LH فعال زيستي و immunoreactive در نوجوانان مبتلا به PCOS به ترتيب به صورت سه و دو برابر بيشتر از مقادير متناظر شان در افراد سالم گزارش شده است. از علل احتمالي افزايش ترشح LH (شکل1-4) مي توان به:
1-آروماتيزاسيون آندروژن به استروژن که منجر به توليد بيش از حد استروژن پايا به نفع ترشح زياد LH شده و موجب تحريک هيپرپلازي استرومال تخمدان و توليد لپتين مي گردد.
2-تن مواد مخدر و دوپامينرژيک مرکزي کاسته شده،
3-مدولاسيون مستقيم GnRH القاء شده توسط لپتين
4- افزايش در دامنه پالس LH سرم با واسطه انسولين اشاره کرد. سطوح LH درون زاي بالا ممکن است اثرات زيان آوري در بلوغ تخمک، لقاح، حاملگي و ميزان سقط جنين داشته باشد(16).
1-8-4- ترشح زياد LH در نوجواني
عدم حساسيت مولد پالس GnRH به سرکوب استروئيد جنسي در دوران بلوغ مي تواند يک مکانيسم احتمالي براي اختلالات perimenarchal مشاهده شده در دختران نوجوان هيپرآندروژنيسمي باشد که به نظر مي رسد تظاهرات اوليه PCOS را نشان مي دهند. سطوح بالاي LH سرم در زنان مبتلا به هيپرآندروژنيميا به علت کمبود 21- هيدروکسيلاز، علت کلاسيک هيپرآندروژنيسم آدرنال، بيشتر شواهد غير مستقيمي براي چنين برنامه نويسي دوران جنيني محور هيپوتالاموس – هيپوفيز (HP) در انسان فراهم مي کند(16).
1-8-2-2- کاهش FSH
افزايش فرکانس پالس GnRH منجر به کاهش توليد FSH14 مي شود، که اثرات اين کاهش در شکل(1-4) نشان داده شده است(16).
1-8-2-3- هيپر آندروژنيسم
هيپرآندروژنيسم، يکي از تظاهرات باليني اوليه در بيماران PCOS بوده که به علت نقص در تنظيم توليد استروئيد ترشح زياد LH مي باشد. ترشح زياد LH با افزايش غلظت سرمي 17-هيدروکسي پروژسترون، آندروستنديون و تستوسترون مرتبط مي باشد، که اين ارتباط در نوجوانان مبتلا به PCOS ديده مي شود. از حالت زوجي خارج کردن همزمان همگامي ترشح LH



قیمت: تومان


پاسخ دهید