ماکروفاژ

مقدمه

اولین عملی که در ارتباط با سیستم ایمنی بدن به وقوع می‌پیوندند عبارت است از به دام‌اندازی و نابود کردن و به عبارتی فاگوسیت کردن هر ماده خارجی که وارد بدن می‌شود. سلولهایی که مسئول این عمل در بدن پستانداران می‌باشند در دو سیستم طبقه‌بندی می‌شوند. اول سیستم میلویید که شامل سلولهایی است که دارای عمل سریع بوده ولی قادر به ادامه این عمل به مدت طولانی نیستند و شامل نوتروفیلها ، ائوزینوفیلها و بازوفیلها می‌باشد. دوم سلولهای سیستم فاگوسیتیک تک‌هسته‌ای که کندتر عمل کرده ولی در عوض بارها عمل فاگوسیتوز را تکرار می‌کنند. این سلولها مسوول پردازش آنتی‌ژن برای پاسخ ایمنی هستند.

سیستم فاگوسیتیک تک‌‌هسته‌ای از سلولهایی به نام ماکروفاژ که دارای یک هسته مدورند، تشکیل شده است. برخلاف نوتروفیلها ، ماکروفاژها قادر به انجام فاگوسیتوز بطور مداوم هستند. ماکروفاژها ، آنتی‌ژن را مورد پردازش قرار داده و آنرا برای پاسخ ایمنی مهیا می‌سازند. این سلولها همچنین با از بین بردن بافتهای مرده ، در حال مرگ و یا تخریب شده مستقیما در عمل ترمیم نسوج شرکت می‌نمایند.

حضور ماکروفاژها در بافتهای مختلف بدن

ماکروفاژها انتشار وسیعی در سرتاسر بدن دارند. ماکروفاژهای نابالغ موجود در جریان خون به مونوسیت موسومند. مونوسیتها بطور معمول حدود 5% از جمعیت لوکوسیتها را تشکیل می‌دهند. ماکروفاژهای بالغ موجود در بافت پیوندی هیستوسیت (Histiocyte) نام دارد و آنهایی که جدار سینوزوییدهای کبد را می‌پوشانند به سلولهای کوپفر (Kupffer cells) موسومند.

ماکروفاژهای موجود در مغز میکروگلیا (Microglia) و بالاخره آنهایی که در ریه‌ها وجود دارند، ماکروفاژهای آلوئولار نامیده می‌شوند. تعداد زیادی از ماکروفاژها در طحال ، مغز استخوان و عقده‌های لنفاوی ساکن هستند. صرف‌نظر از نام و مکان ، تمام این سلولها ماکروفاژ بوده و جزیی از سیستم فاگوسیتیک تک‌هسته‌ای به شمار می‌روند.

ساختمان ماکروفاژها

شکل ظاهری ماکروفاژها با توجه به تنوع محل استقرار آنها در بدن متفاوت است. در سوسپانسیون ، آنها به شکل سلولهایی مدور با قطر تقریبی 14-20 میکرومتر هستند. ماکروفاژها دارای سیتوپلاسم فراوان و یک هسته واحد در مرکزشان می‌باشند. این هسته ممکن است گرد و یا لوبیایی شکل باشد. سیتوپلاسم اطراف هسته واجد میتوکندری ، تعداد زیادی لیزوزوم ، مقداری شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار (خشن) و دستگاه گلژی می‌باشد و این نشان‌دهنده توانایی سلول برای سنتز و ترشح پروتئینهاست. سیتوپلاسم محیطی معمولا فاقد ارگانلهای سلولی بوده و دائما در حرکت است. به حرکت در آوردن این جز سیتوپلاسم با ایجاد مداوم پاهای کاذب به انجام می‌رسد.

ماکروفاژها خیلی محکم به سطوح شیشه‌ای چسبیده و سپس با خارج ساختن فیلامانهای سیتوپلاسمی باریک و طویل روی این سطوح پخش می‌شوند. بعضی ماکروفاژها دارای اختلافاتی با ساختمان پایه فوق‌الذکر می‌باشند. مثلا مونوسیتهای خون محیطی دارای هسته‌هایی گرد هستند که با پیشرفت روند بلوغ سلول به تدریج از حالت گرد خارج شده و طویل می‌گردند، ماکروفاژهای آلوئولار معمولا فاقد شبکه آندوپلاسمیک دانه‌دار بوده و در عوض سیتوپلاسمشان پر از گرانول است و بالاخره سلولهای میکروگلیا موجود در سیستم عصبی مرکزی دارای هسته میله‌ای شکل و زواید سیتوپلاسمی طویلی هستند که این زواید در صورت تحریک سلول توسط آسیب بافتی از بین می‌روند.

پاسخ ایمنی سلولی به برخی از ارگانیسم‌ها سبب رشد ماکروفاژها و نیز افزایش تعداد لیزوزوم‌های موجود در آنها می‌گردد. سلولهایی که بدین طریق حاصل می‌شوند، ماکروفاژ فعال شده نام دارند. در صورتی که ماده بیگانه برای مدت طولانی در بدن باقی بماند، تعداد زیادی ماکروفاژ در اطراف این ماده تجمع حاصل کرده و از نظر بافت‌شناسی منظره‌ای شبیه به این تلیوم پیدا می‌کنند. از اینرو ، این سلولها به سلولهای اپی‌تلیویید موسومند. در صورتی که لزوم به دربرگیری ذراتی بزرگ که قابل بلعیده شدن توسط یک سلول واحد نیستند احساس شود، سلولهای اپی‌تلیویید می‌توانند به یکدیگر متصل شده و تشکیل سلولهای چند هسته‌ای به نام Gaint cell را بدهند.

اعمال ماکروفاژها

ماکروفاژها علاوه ‌بر دربرگیری مواد بیگانه ، دارای اعمال مهم دیگری نیز در ارتباط با دفاع بدن می‌باشند. این سلولهای علاوه بر به انجام رساندن فاگوسیتوز ، عهده‌دار ترشح فاکتورهایی هستند که باعث ایجاد تب شده و برروی پاسخهای التهابی نیز تاثیر می‌گذارند. آنها همچنین مسوول پردازش آنتی‌ژن برای ایجاد پاسخ ایمنی بوده و بالاخره باعث تقویت فرآیند ترمیم بافتها می‌گردند. در اثر تحریک ماکروفاژ توسط باکتریها ، فرآورده‌های باکتریایی و یا تخریب بافتی ، از این سلولها ، پروتیینی موسوم به اینترلوکین 1 ترشح می‌شود که باعث ایجاد یک پاسخ عمومی به جراحت می‌گردد.

برخی از اعمال اینترلوکین 1 عبارتند از ایجاد تب ، تحریک نوتروفیلها و تاثیر بر روی راههای متابولیکی بدن از طریق بسیج کردن منابع انرژی به منظور از بین بردن عامل مهاجم. ماکروفاژها یکی از عناصر فعال موثر بر فرآیند التهاب هستند. این سلولها به سمت محل تهاجم میکروب جلب شده و علاوه بر کمک به حذف عامل مهاجم فاکتورهایی را نیز از خود ترشح می‌کنند. ماکروفاژها با داشتن شبکه آندوپلاسمی خشن ، قادر به سنتز و ترشح پروتئینها می‌باشند. برخی از این پروتئینها بطور مداوم آزاد می‌شوند. مانند آنزیم لیزوزیم و بعضی از تولیدات ماکروفاژها تنها در حین فاگوسیتوز آزاد می‌شوند که این ترکیبات باعث تخریب بافتی شده و تاثیر بسزایی بر التهاب دارند.

گیرنده‌های سطحی ماکروفاژها

ماکروفاژها دارای گیرنده‌های سطحی مختلفی هستند بر روی سطح ماکروفاژهای انسان و موش گیرنده‌هایی برای آنتی‌بادیها وجود دارد. در نتیجه ذراتی که بوسیله آنتی‌بادی پوشیده شده‌اند می‌توانند خیلی محکم به ماکروفاژها متصل شوند و آنتی‌ژن را در درون ماکروفاژ به این ترتیب نابود می‌گردد.

پردازش آنتی‌ژن توسط ماکروفاژها

اگر تمام مواد بیگانه بطور کامل توسط سلولهای فاگوسیتیک بالغ و هضم و نابود می‌شدند، دیگر نه محرکی برای ایجاد پاسخ ایمنی وجود داشت و نه نیازی به آن . بنابراین مقداری از آنتی‌ژن باید به صورت دست نخورده برای تحریک سلولهای حساس به آنتی‌ژن حفظ شود. آزمایشهایی که با استفاده از آنتی‌ژن نشان‌دار شده توسط مواد رادیواکتیو انجام شده نشان‌دهنده این حقیقت است که با وجود هضم و از بین رفتن قسمت اعظم آنتی‌ژن ، چند مولکول از آن در داخل تعدادی ماکروفاژ ، دست نخورده باقی مانده و بر روی غشای سطحی سلول یافت می‌شوند. همه ماکروفاژها قادر به پردازش آنتی‌ژن برای پاسخ ایمنی نیستند.
برگرفته از :

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%d9%85%d8%a7%da%a9%d8%b1%d9%88%d9%81%d8%a7%da%98&SSOReturnPage=Check&Rand=0

فاگوسیتوز

دید کلی

در طی عمل فاگوسیتوز ذرات جامد بزرگ مولکولها به درون سلول بلعیده می‌شوند. فقط بعضی از سلولها قادرند که عمل فاگوسیتوز را انجام دهند که بزرگترین آنها ماکروفاژهای بافتی و برخی از گویچه‌های سفید خون هستند. یک علت فرضی برای انجام فاگوسیتوز وجود بارهای الکتریکی مثبت بر روی سطوح ذرات فاگوسیته شده است بیشتر ذرات طبیعی در مایع خارجی سلولی بار منفی دارند که مشابه بار الکتریکی سطوح خارجی ماکروفاژها و گویچه‌های سفید خون است.

فاگوسیتوز هنگامی شروع می‌شود که پروتئینها یا پلی‌ساکاریدهای درشت موجود بر روی سطح ذره‌ای که قرار است فاگوسیته شود از قبیل باکتری یا یک سلول مرده به رسپتورهای موجود بر روی سطح فاگوسیت می‌چسبند. در مورد باکتریها ، هر باکتری معمولا قبلا به یک آنتی کور اختصاصی می‌چشبند و این آنتی کور است که به رسپتورهای فاگوسیت می‌چسبد و باکتری را به دنبال خود می‌کشاند.

مراحل انجام فرآیند فاگوسیتوز

• رسپتورهای غشای سلول به لیگاندهای سطحی ذره می‌چسبند.
  
  
• لبه‌های غشای در اطراف نقاط اتصال در ظرف جزئی از یک ثانیه به طرف خارج برآمدگی پیدا کرده و ذره را احاطه می‌کنند و سپس بطور پیشرونده رسپتورهای غشایی بیشتر و بیشتری به لیگاندهای ذره می‌چسبند و کلیه این اعمال بطور ناگهانی به روش بستن زیپ لباس به انجام می‌رسد و یک وزیکول فاگوسیتوزی بستر تشکیل می‌دهد.
  
  
• اکتین و سایر فیبریلهای انقباضی موجود در سیتوپلاسم وزیکول فاگوسیتوزی را احاطه کرده و به دور لبه های خارجی آن منقبض می‌شوند و وزیکول را به داخل سلول می رانند.

عوامل موثر در فاگوسیتوز

• اولا بیشتر ساختمانهای طبیعی بدن در بافتها سطوح هموار دارند که در برابر فاگوسیتوز مقاومند اما اگر سطح ذره‌ای ناهموار باشد احتمال انجام فاگوسیتوز افزایش می‌یابد.
  
  
• ثانیا بیشتر مواد طبیعی بدن دارای پوشش حفاظتی پروتئینی هستند که فاگوسیتها را از خود می‌دانند، از طرف دیگر ، بافتهای مرده و ذرات خارجی به کرات فاقد پوشش حفاظتی هستند که آنها را در معرض فاگوسیتوز قرار می‌دهد.
  
  
• سوم اینکه بدن دارای وسایل ویژه‌ای برای شناخت و تشخیص بعضی مواد خارجی دارد که این یک عمل سیستم ایمنی است. سیستم ایمنی آنتی کورهایی بر ضد عوامل عفونی نظیر باکتریها تولید می‌کند. سپس این آنتی کورها به غشای باکتریها می‌چسبند و به این وسیله باکتریها را نسبت به فاگوسیتوز حساس می‌سازند.

 

 

فاگوسیتوز توسط نوتروفیلها

نوتروفیلهایی که وارد بافتها می‌شدند گویچه‌های بالغی هستند که می‌توانند بلافاصله شروع به فاگوسیتوز کننده نوتروفیل هنگام نزدیک شدن به ذره‌ای که باید فاگوسیته شود ابتدا خود را به ذره می‌چسباند و سپس پاهای کاذبی در تمام جهات در اطراف ذره از خود خارج می‌کند. پاهای کاذب در طرف دیگر ذره به یکدیگر رسیده و جوش می‌خورند. این امر یک محفظه بسته محتوی ذره فاگوسیته بوجود می‌آورد. سپس محفظه به داخل حفره سیتوپلاسمی فرو می‌رود برای غشای خارجی سلول کنده می‌شود. و یک وزیکول فاگوسیتیک شناور در داخل سیتوپلاسم (فاگوزوم) باقی می‌گذارد یک نوتروفیل معمولا می‌تواند قبل از آنکه غیر فعال شده و بمیرد 5 تا 20 باکتری را فاگوسیته کند.

فاگوسیتوز بوسیله ماکروفاژها

ماکروفاژها در صورت فعال شدن توسط سیستم ایمنی بیگانه خوارهای بسیار قوی‌تری از نوتروفیلها بوده و غالبا قادر به فاگوسیته کردن تا ضد باکتری هستند آنها همچنین قادرند ذرات بسیار بزرگتری در خود جای دهند و می‌توانند حتی گویچه‌های سرخ یا انگلهای مالاریا را فاگوسیته کنند. در حالی که نوتروفیلها قادر هستند ذراتی بسیار بزرگتر از باکتریها را فاگوسیته کنند. همچنین ، ماکروفاژها بعد از هضم ذرات می‌توانند مواد باقی مانده را از خود خارج کنند. و غالبا برای چندین ماه دیگر زنده می‌مانند.

سرنوشت ذرات فاگوسیت شده

همین که یک ذره خارجی فاگوسیته شد لیزوزومها و سایر گرانولهای سیتوپلاسمی بلافاصله با وزیکول فاگوسیتیک تماس پیدا کرده و غشا آنها با غشا وزیکول جوش می‌خورد و از این راه آنزیم‌های متعدد گوارشی و مواد باکتری کش را به داخل ویزیکول می‌ریزند. به این ترتیب وزیکول فاگوسیتیک به یک وزیکول گوارشی تبدیل می‌شود و هضم ذره فاگوسیته شده بلافاصله آغاز می‌گردد.

هم نوتروفیلها و ماکروفاژها دارای تعداد فراوانی لیزوزوم مملو از آنزیم‌های پروتئولیتیک هستند که مخصوصا برای هضم باکتریها و مواد پروتئینی خارجی دیگر مناسب هستند. لیزوزمهای ماکروفاژها همچنین محتوی مقادیر زیاد لیپازها هستند که غشای لیپیدی ضخیم متعلق به بعضی باکتریها را هضم می‌کنند.

 

کشته شدن باکتریها توسط نوتروفیلها و ماکروفاژها

علاوه بر هضم باکتریهای خورده شده در فاگوزومها ، نوتروفیلها و ماکروفاژها همچنین محتوی مواد باکتری کشی هستند که بیشتر باکتریها را حتی هنگامی که آنزیم‌های لیزوزومی نتوانند آنها را هضم کنند می‌کشند. این موضوع اهمیت ویژه‌ای دارد زیار بعضی از باکتریها دارای پوشش‌های حفاظت یا سایر عوامل هستند که از انهدام آنها توسط آنزیم‌های غشای فاگوزوم یا بوسیله اندامکهای ویژه‌ای موسوم به پراکسیزومها ساخته می‌شوند.

باید دانست که بعضی از باکتریها و بخصوص باسیل سل پوششهایی دارند که نسبت به هضم لیزوزوم مقاوم بوده و در عین حال موادی نیز ترشح می‌کنند که حتی در مقابل اثرات کشنده نوتروفیلها و ماکروفاژهای مقاومت می‌کنند. این باکتریها غالبا مسئول ایجاد بسیاری از بیماریهای مزمن هستند

گروه های خونی

گروههای خونی آنتی ژنهایی هستند که در سطح گویچه‌های قرمزخون و سلولهای دیگر قرار دارند و از والدین به فرزندان به ارث می‌رسند. گلبولهای قرمز مانند همه سلولهای هسته‌دار بدن واجد اختصاصات آنتی ژنتیکی در سطح خود می‌باشند. این آنتی ژنها ، آنتی ژنهای گروه خونی نامیده می‌شوند.

 

نگاه کلی

گاهی دیده می‌شود که خون شخصی را به شخص دیگری تزریق می‌کنند خون شخص دهنده در بدن فرد گیرنده لخته می‌کند و رسوب می‌دهد. چگونگی این عمل با انعقاد خون متفاوت است و به وجود گروه‌های خونی مختلف مربوط می‌شود. در سطح خارجی گلبول‌های قرمز افراد دو نوع آنتی ژن از جنس پروتئین وجود دارد که به نامهای A و B معروف هستند. برخی افراد آنتی ژن نوع A و برخی نوع B ، برخی هر دو آنتی ژن A و B را دارا هستند و برخی هیچ یک از آنتی ژنها را ندارند این افراد را به ترتیب در گروه های خونی AB ، B ، A و O قرار می‌دهند.

بیان آنتی ژنهای گروههای خونی تحت کنترل ژنهای خاصی است و توارث آنها از قوانین ساده مندل تبعیت می‌کند. برای هر سیستم گروه خونی ، تعداد متغیری از آللهای مختلف وجود دارد. آللها به نوبه خود تعداد متغیری از آنتی ژنهای غشایی گلبول قرمز را کنترل می‌نمایند. حیوانات سالم علاوه بر داشتن آنتی ژنهای گروههای خونی بر سطح خود ممکن است واجد آنتی بادیهای سرمی بر علیه آنتی ژنهای گروه خونی که خود فاقد آنها نیز هستند، ‌باشند. مثلا افرادی که گروه خونی آنها فاقد آنتی ژن A است، در سرم خود آنتی بادی بر ضد آنتی ژن A دارند. تصور می‌شود این آنتی بادیهای طبیعی حاصل برخورد با گلبولهای قرمز گروه A نبوده بلکه متعاقب تماس با آنتی ژنهای مشابهی هستند که در طبیعت به وفور یافت می‌شوند.

انتقال خون

گلبولهای قرمز را می‌توان به سهولت از حیوانی به حیوان دیگر انتقال داد. اگر گلبولهای قرمز فرد دهنده ، آنتی ژنهای مشابه با گلبولهای قرمز گیرنده داشته باشند، پاسخ ایمنی در حیوان گیرنده گلبول ایجاد نمی‌شود. اما اگر گیرنده آنتی بادیهایی بر علیه آنتی ژنهای گلبول قرمز دهنده داشته باشد، در آن صورت گلبولهای دهنده در معرض خطر تهاجم سریع قرار خواهند گرفت. زمانی که این آنتی بادیها به آنتی ژنهای موجود در سطح گلبولهای قرمز بیگانه متصل گردند، ممکن است سبب همولیز و فاگوسیتوز این سلولها شوند. در صورت فقدان آنتی بادیهای طبیعی ، گلبولهای قرمز تزریق شده موجب برانگیخته شدن پاسخ ایمنی در فرد دریافت کننده خون می‌شوند. سپس گلبولهای تزریق‌شده مدتی در خون گردش می‌کنند.

دومین انتقال خون با این گلبولها یا گلبولهای شبیه به گلبولهای قبلی باعث تخریب سریع این گلبولها می‌گردد که منجر به بروز واکنشهای پاتولوژیک شدید می‌گردد. علایم این روند تخریبی ناشی از همولیز گسترده داخل عروقی است. این علایم عبارتند از : لرزش بدن ، فلج و تشنج و انعقاد داخل عروقی ، تب و پیدایش هموگلوبین در ادرار. درمان واکنشهای انتقال ناشی از چنین انتقال خونی شامل متوقف کردن انتقال خون و زیاد کردن حجم ادرار بوسیله یک دیورتیک می‌باشد، چرا که تجمع هموگلوبین در کلیه ممکن است موجب تخریب توبولهای کلیه شود. بهبود وضعیت فرد به دنبال حذف همه گلبولهای قرمز بیگانه حاصل می‌گردد.

انواع گروههای خونی (سیستم ABO)

در سال 1901 میلادی کارل لاند اشتاینر ، ایمونولوژیست آلمانی برای نخستین بار ، وجود آنتی ژنهای گروه خونی بر روی گلبولهای قرمز و نیز آنتی بادیهایی بر علیه همان آنتی ژنها را در سرم انسان ثابت نمود. لاند شتاینر ، ابتدا گلبولهای قرمز را از سرم جدا کرد و سپس به مطالعه نتایج حاصل از مخلوط کردن سرم و گلبولهای قرمز افراد مختلف پرداخت. وی دریافت که سرم بعضی از افراد قادر به آگلوتینه کردن گلبولهای قرمز برخی دیگر از افراد می‌باشد، اما بر روی گلبولهای قرمز همه افراد موثر نیست. در تجزیه و تحلیل نتایج ، او فهمید که می‌توان افراد را از نظر گروههای خونی به گروههایی تقسیم نمود:


گروه خونی A : آنتی ژن نوع A را سطح گلبول قرمز خود دارند و در پلاسمای خونشان نیز آنتی کور B (ضد آنتی ژن B) را دارا هستند.


گروه خونی B : آنتی ژن نوع B را در سطح گلبو لهای قرمز خود را دارند و در پلاسمای خونشان نیز آنتی کور A (ضد آنتی ژن A) را دارند.


گروه خونی AB : آنتی ژن نوع A و B را در سطح گلبولهای قرمز خود را دارند و در پلاسمای خونشان نیز هیچ یک از آنتی کورها را ندارند.


گروه خونی O : هیچ یک از آنتی ژنها را در سطح گلبولهای قرمز خود ندارند ولی هر دو آنتی کور را دارا هستند.


::

آنتی بادی موجود در سرم	فنوتیپ	ژنوتیپ
AA,OA	A	anti-B
BB,OB	B	anti-A
	AB	AB
oo	o	anti-A,anti-B

::

نحوه تعیین گروه خونی

برای پی بردن به گروه خونی هر کس ، مقداری از خون را با آنتی کورهای معین شده A یا B مخلوط می‌کنیم. از تولید یا عدم تولید رسوب که در اثر به هم چسبیدن گلبولهای قرمز ایجاد می‌شود می‌توان گروه خونی شخصی را معین کرد. اگر بخواهیم به فردی از گروه خونی B خون تزریق کنیم، چون پلاسمای خون او آنتی کور A را دارد نمی‌توان خونی را که دارای آنتی ژن A باشد به او داد. این آنتی ژن در گروه های A و AB یافت می‌شود پس او نمی‌تواند از این گروهها ، خون دریافت کند.

رسوب خونی

• گروه خونی A : با آنتی کور B رسوب نمی‌دهد ولی با آنتی کور A رسوب می‌دهد.
• گروه خونی B : با آنتی کور B رسوب می‌دهد ولی با آنتی کور A رسوب نمی‌دهد.
• گروه خونی AB : با هر دو آنتی A و B رسوب می‌دهد.
• گروه خونی O : با هیچ یک از آنتی کورهای A و B رسوب نمی‌دهد.

درصد گروههای خونی در مردم

در میان جمعیت مردم در حدود 42 درصد گروه خونی A حدود 9 درصد گروه خونی AB و 42 درصد گروه خونی O را دارا هستند. با این وجود لازم به ذکر است که یک آنتی ژن گروه خونی هیچگاه نمی‌تواند به همراه آنتی بادی ضد خود در بدن یک فرد وجود داشته باشد. زیرا در آن صورت وقوع همولیز ، گردش خون را مختل نموده و گلبولهای فرد تخریب می‌شود. گروههای خونی O ، AB ، B ، A نمایانگر فتوتیپ گلبولهای قرمز یک فرد است که مطابق با یک سیستم ساده که متشکل از سه ژن آللی A ، B ، O می‌باشد، به ارث می‌رسند.

عکس پیدا نشد

 

افرادSecretor , Nonsecretor

تقریبا 75% از انسانها مواد آنتی‌ژن A و B را نه تنها در سطح غشای سلولی بلکه به صورت آزاد در ترشحات مختلف نظیر سرم ، ادرار ، بزاق دارا می‌باشند. مواد آنتی ژن گروه خونی در سطح غشای سلولی به مولکولهایی از جنس گلیکوپروتئین متصلند. این صفت بوسیله یک ژن به نام Se= Secretor کنترل می‌گردد. عمل ژن se در صورتی که وجود داشته باشد کنترل اتصال ساده آنتی ژنی به مولکولهای گلیکو‌پروتئینی است. در افراد هموزیگوت مغلوب اتصال مواد آنتی ژنی به مولکولهای گلیکو‌پروتئین تحت کنترل نبوده ، در نتیجه آنتی ژنهای A و B اجازه حضور در مایعات بدن را نمی‌یابند.

سیستم RH

در سال 1940 ، لاندشتاینر و وینر نشان دادند آنتی بادیهایی که بر علیه گلبولهای قرمز میمون رزوس (Rhesus) تولید می‌گردد، قادرند گلبولهای قرمز 85% از جمعیت انسانی را نیز آلگوتینه نمایند. این آنتی بادیها بر علیه مولکولی که (RH) نامیده شده ، بوجود می‌آمدند و افرادی را که واجد این مولکول بودند Rh مثبت نام گرفتند و به 15 درصد بقیه که فاقد این مولکول بودند، افراد Rh منفی اطلاق گردید. آنتی‌بادیهای طبیعی بر علیه آنتی ژنهای Rh در بدن تولید نمی‌شوند.

بیماری همولیتیک نوزادان

بیماری همولیتیک نوزادان معمولا زمانی بوجود می‌آید که یک مادر Rh منفی حامل جنین Rh مثبت باشد. بطور طبیعی گلبولهای خون جنین به واسطه لایه‌هایی از سلولهای ترفوبلاست از گردش خون مادر جدا شده است. اما در اواخر حاملگی و بخصوص در حین تولد نوزاد ، گلبولهای قرمز جنین ممکن است وارد گردش خون مادر شوند. همین که این گلبولها به جریان خون مادر برسند به عنوان یک عنصر خارجی تلقی شده و پاسخ ایمنی مادر را جهت تولید آنتی بادی برمی‌انگیزند.

معمولا آنتی بادی بر علیه گلبولهای قرمز جنین قبل از تولد اولین بچه ساخته نمی‌شود. اما حاملگیهای مکرر نهایتا منجر به افزایش سطح آنتی بادی در خون مادر می‌شود. این آنتی بادیها پس از گذشتن از سلولهای ترفوبلاست مادر به گردش خون جنین می‌رسند و در آنجا با گبولهای قرمز جنین وارد واکنش شده و موجب تخریب آنها می‌شوند. ممکن است روند تخریب گلبولهای قرمز جنین به قدری شدید باشد که موجب مرگ جنین شود. از طرف دیگر جنین ممکن است زنده بماند و در یک وضعیت آنمیک شدید و همراه با یرقان متولد شود.

بدن جنین ممکن است در راه تلاش جهت جبران گلبولهای از دست رفته گلبولهای قرمز نابالغ را از مغز استخوان به داخل خون آزاد نماید. تخریب گسترده گلبولهای قرمز جنین می‌تواند منجر به آزاد شدن مقادیر سمی بیلی ‌روبین به داخل جریان خون شود. از آنجایی که کبد جنین هنوز نابالغ است، این بیلی روبین ممکن است در سلولهای مغز رسوب نموده و موجب آسیب شدید مغز گردد.

پلاسما

خون فاقد سلولهای خونی ، پلاسما نام دارد که در واقع قسمت مایع خون است. می‌توان پلاسما را به صورت پودر در آورد. در انسان به آسانی بوسیله آب استریل دوباره آنرا آماده ساخت. اگر چه به هر حال پلاسما همه آثار حیات را ندارد، اما نقش زیادی در جراحیهای فوری بخصوص در زمان جنگ دارد.

 

 

مقدمه

خون بافت پیوندی تخصص یافته‌ای است که سلولهای آن در داخل ماده زمینه‌ای مایعی به نام پلاسما شناورند. حجم خون در یک فرد بالغ بطور متوسط 5 لیتر می‌باشد. خون به واسطه گردش در داخل رگهای خونی اصلی ، توزیع مواد غذایی ، اکسیژن و حرارت در بدن و انتقال دی‌اکسید کربن و مواد زاید حاصل از فعالیت سلولها به ارگانهای دفعی است. خون در محیط خارج از بدن منعقد شده و به صورت لخته در می‌آید و قسمت محلول آن به صورت مایعی زرد و روشن به نام پلاسما ، از آن جدا می‌گردد. برای جلوگیری از انعقاد خون به منظور مطالعات خونی مقداری هپارین یا سیترات به آن افزوده می‌شود. از نظر حجمی حدود 55 درصد خون از پلاسما و 45 درصد آن از سلولهای خونی تشکیل شده است.

-=مواد تشکیل دهنده پلاسما : آب - یونهای معدنی - پروتئینهای پلاسما - گلوکز و چربی - مواد دفعی.=-

 

آب پلاسما

بخش اعظم پلاسما ، آب است. آب پلاسما دارای دو منشا غذایی و آب متابولیک حاصل از آب میان بافتی سلولهاست. میزان آب بوسیله دستگاههای تنفس و دفع به دقت تنظیم می‌شود. آب پلاسما ، فشار خون را تحت تاثیر قرار می‌دهد و وسیله انتقال عنصرهای سلولی ، مواد غذایی محلول و ... است.

روش تعیین حجم آب پلاسما

برای تعیین آب پلاسما از ترکیباتی استفاده می‌شود که پس از تزریق داخل وریدی نتوانند از دیواره عروق بگذرند. این ترکیبات بیشتر رنگهایی با مولکولهای درشت مانند آبی اوانز (Blue Of Chicago) ‌آبی شیکاگو (Evans blue) هستند که تعیین مقدار آنها از طریق رنگ سنجی بسیار آسان است و یا ترکیباتی مانند آلبومین دو دقیقه پس از تزریق یکی از ترکیبات فوق از بیمار خون گرفته و غلظت جسم تزریق شده را تعیین کرده و از نسبت دقت آن جسم ، حجم خون را محاسبه می‌کنند.

 

غلظت الکترولیتی پلاسما

یونهای معدنی پلاسما از نوع یونهای معدنی موجود در آب میان بافتی و بطور کلی در سلولهاست. این یونها در حفظ موازنه نمک ، PH و فشار اسمزی بین پلاسما و آب میان بافتی و سلولهای بافتها دخالت دارند. یون سدیم ، کاتیون اصلی و یون کلر ، آنیون اصلی پلاسما است و در صورتی که غلظتها را بر حسب میلی اکی والان در لیتر مشخص کنیم کاتیونها و آنیونهای پلاسما کاملا متعادل هستند.

تامپون پلاسما

تامپون اسید کربنیک - بی‌کربنات ، اگر چه حداکثر قدرت تامپونی را در حدود PH = 6 دارد. (Ph اسید کربنیک 6.1 است.) بنابرین مهمترین تامپون پلاسما محسوب می‌گردد. این اهمیت نه تنها از نظر کمی ، بلکه بیشتر از نظر قابلیت تنظیم غلظت آن از طریق دفع گاز کربنیک توسط ریه‌هاست.

پروتئینهای پلاسما

این مواد تراکم قابل توجه در پلاسما دارند. جز موادی هستند که تراکمشان باید پایدار بماند. بیشتر این مواد در کبد ساخته می‌شوند. مانند یونهای کانی ، در برقراری فشار اسمزی خون و PH آن سهم مهمی دارند. پروتئینهای موجود در پلاسما به قرار زیر است.

• آلبومینها: در کبد ساخته می‌شوند. ناقل هورمونها در خون بوده ، وجود آلبومین در خون موجب جذب آب به داخل خون می‌شود. اگر مقدارش کم باشد، خون را جذب نمی‌کند و آب خود را از موئین رگها خارج کرده . در زیر جلد تجمع کرده و باعث خیز می‌شود. مبنای نامگذاری این پروتئنیها شباهت آنها به سفیده تخم مرغ است.
  
  
• گلوبولینها: مبنای تنوع گروههای خونی هستند، به صورت آنتی کور عمل می‌کنند. در بسیاری از بیماریهای کبدی ، بیماریهای عفونی و نفریت مقدار گلوبولین خون پلاسما خون زیاد می‌شود. و ازدیاد گلوبولین خون ، ته نشین شدن گلبولهای قرمز را تسریع می‌کند.
  
  
• آلگوتینین: آلگوتینین که گلبولهای قرمز خون را به یکدیگر می‌چسباند و همچنین ماده ضد گروههای خونی RH , B , A است.
  
  
• فیبرینوژن و پروترومبین که در انعقاد خون دخالت دارند.

پروتئینها در پلاسما فشار اسمزی کلوئیدی ایجاد می‌کنند

پروتئینها تنها مواد محلول در پلاسما و مایع میان بافتی هستند که از غشای مویرگی انتشار پیدا نمی‌کنند. علاوه بر این هنگامی که مقادیر اندکی پروتئین به داخل مایع میان بافتی انتشار می‌یابد به زودی از راه رگهای لنفاوی از فضاهای میان بافتی به خارج برده می‌شود. فقط موادی که نمی‌توانند از منافذ یک غشای نیمه تراوا عبور کنند فشار اسمزی تولید می‌کنند. پروتئینهای محلول در پلاسما و مایعات میان بافتی مسئول فشار اسمزی در غشای مویرگی هستند.

 

قند پلاسما

قند به شکل گلوکز در پلاسما وجود دارد و مقداری آن 1.1 گرم در لیتر خون است. گلوکز خون از تجزیه مواد نشاسته‌ای و یا گلیکوژن کبد حاصل می‌شود.

مواد چربی پلاسما

مقدار چربی و لیپوئیدهای پلاسما مخصوصا در کلسترول ، متغیر است. پس از یک غذای پر چرب ، مقدار آن در پلاسما زیاد شده و رنگ پلاسما کدر می‌شود. مقدمه تصلب شرائین و فشار خون نشست ذرات چربی کلسترول به جدار عروق است.

مواد دفعی پلاسما

مواد دفعی سلولهای بدن در پلاسمای خون عبارتند از: ترکیبات نیتروژن‌دار ، آمونیاک ، اوره ، اسید اوریک، کراتین و بعضی از اسیدهای آمینه است.

مباحث مرتبط با عنوان

• انعقاد خون
• انواع سلولهای خون

متابولیسم آهن

دیدکلی

چون آهن برای تشکیل هموگلوبین ، میوگلوبین و مواد دیگر از قبیل سیتوکرومها ، سیتوکروم اکسیداز ، پرکسیداز و کاتالاز اهمیت دارد، لذا ضروری است که روش مورد استفاده قرار گرفتن آن در بدن درک شود. مقدار کل آهن بدن بطور متوسط 4 تا 5 گرم است که حدود 65 درصد آن به شکل هموگلوبین وجود دارد. حدود 4 درصد دیگر آهن به شکل میوگلوبین ، 1 درصد به شکل ترکیبات مختلف هِم که موجب پیشبرد اکسیداسیون داخل سلولی می‌شوند و 1 درصد به صورت ترکیب با پروتئین ترانسفرین در پلاسمای خون وجود داشته و 15 الی 30 درصد آن بطور عمده در سیستم رتیکولوآندوتلیال و سلولهای پارانشیم کبد عمدتا به شکل فریتین ذخیره می‌شود.

انتقال و ذخیره آهن

انتقال ، ذخیره و متابولیسم آهن به این ترتیب است که ، هنگامی که آهن از روده کوچک جذب می‌شود بلافاصله در پلاسمای خون با یک بتاگلوبولین موسوم به آپوترانسفرین (Apotransferin) ترکیب شده و ترانسفرین را تشکیل می‌دهد و سپس در پلاسمای خون انتقال می‌یابد. آهن به صورت بسیار سستی با مولکول گلوبولین ترکیب شده و در نتیجه می‌تواند در هر نقطه از بدن به هر یک از بافتها آزاد شود. مازاد آهن در خون در تمام سلولهای بدن بخصوص در سلولهای کبدی و به مقدار کمتر در سلولهای رتیکوآندوتلیال مغز استخوان رسوب می‌کند.

آهن درسیتوپلاسم سلول با پروتئینی به نام آپوفریتین ترکیب شده و فریتین را تشکیل می‌دهد. آپوفریتین دارای وزن مولکولی 460000 بوده و مقادیر متغیری آهن می‌تواند به صورت دستجاتی از رادیکالهای آهن با این مولکول بزرگ ترکیب شود. بنابراین فریتین می‌تواند محتوی فقط مقدار اندک و یا مقدار زیادی آهن باشد. این آهن ذخیره شده به صورت فریتین موسوم به آهن ذخیره‌ای است.

در پلاسمای خون: ترانسفرین <---------------پوترانسفرین + آهن

در سیتوپلاسم سلول: فریتین<----------------آپوفریتین +آهن ذخیره ای

مقدار کمتری آهن در منبع ذخیره به یک شکل فوق‌العاده نامحلول به نام هموسیدرین ذخیره می‌شود. این موضوع بویژه هنگامی صدق می‌کند که مقدار کل آهن موجود در بدن بیش از مقداری باشد که مقدار کل آپوفریتین می‌تواند در خود جای دهد. هموسیدرین دستجات بزرگی در سلولها تشکیل می‌دهد و لذا می‌توان با تکنیکهای معمولی بافت شناسی آن را رنگ کرده و به صورت ذرات بزرگ در مقاطع بافتی مشاهده کرد. فریتین را نیز می‌توان رنگ کرد، اما ذرات فریتین آنقدر کوچک و پراکنده هستند که معمولا فقط با میکروسکوپ الکترونی می‌توان مشاهده کرد. هنگامی که مقدار آهن در پلاسما بسیار کم شود، آهن کاملا به آسانی از فریتین ، اما با سهولت کمتری از هموسیدرین گرفته می‌شود. سپس آهن به شکل ترانسفرین در پلاسما به قسمتهایی از بدن که مورد نیاز است انتقال می‌یابد.

یکی از مشخصات منحصر به فرد مولکول ترانسفرین آن است که بطور محکم به رسپتورهای موجود در غشای سلولی اریتروبلاستها در مغز استخوان می‌چسبد. سپس ترانسفرین همرا با آهن موجود در آن به روش آندوسیتوز به داخل اریتروبلاستها می‌رود. در داخل سلول ترانسفرین آهن خود را مستقما به میتوکندریها می‌دهد که در آنجا مولکول هم ساخته می‌شود. در افرادی که دارای مقادیر کافی ترانسفرین نیستند، ناتوانی در انتقال آهن به اریتروبلاستها به این روش موجب بروز آنمی شدید یعنی کاهش تعداد گویچه‌های سرخ که محتوی هموگلوبین کمتری از حالت طبیعی هستند، می‌شود.

دفع روزانه آهن

روزانه حدود یک میلیگرم آهن در مردها بطور عمده از راه مدفوع دفع می‌شود. هرگاه خونریزی حادث شود، مقادیر اضافی آهن از بدن دفع می‌گردد. در زنها دفع خون قاعدگی ، میزان متوسط دفع آهن را به حدود 2 میلیگرم در روز می‌رساند.

جذب آهن از لوله گوارش

آهن از تمام قسمتهای روده کوچک بطور عمده با مکانیسم زیر جذب می‌شود. کبد مقادیر متوسطی از آپوترانسفرین را به داخل صفرا ترشح می‌کند که از این طریق مجرای صفراوی به داخل دوازدهه جریان می‌یابد. آپوترانسفرین در روده کوچک با آهن آزاد و نیز با بعضی ترکیبات آهن دار از قبیل هموگلوبین و میوگلوبین گوشت یعنی دو تا از مهمترین منابع آهن در رژیم ترکیب می‌شود. این ترکیب موسوم به ترانسفرین است.

ترانسفرین به نوبه خود جذب رسپتورهای موجود در غشای سلولهای اپیتلیال روده شده و به آنها می‌چسبد. سپس مولکول ترانسفرین با روند پینوسیتوز در حالی که آهن را با خود حمل می‌کند به داخل سلول اپیتلیال جذب شده و بعدا در طرف خونی این سلولها به شکل ترانسفرین پلاسما آزاد می‌شود. سرعت جذب آهن فوق‌العاده آهسته بوده و حداکثر آن فقط چند میلی گرم در روز است. این بدان معنی است که هنگامی که مقادیر عظیمی آهن در غذا وجود دارد، فقط قسمت اندکی از آن می‌تواند جذب شود.

تنظیم آهن کل بدن

هنگامی که بدن از آهن اشباع شود، بطوری که عملا تمام آپوفریتین موجود در نواحی ذخیره کننده آهن با آهن ترکیب شده باشد، میزان جذب آهن از روده فوق‌العاده کاهش می‌یابد. از طرف دیگر هنگامی که منابع ذخیره آهن کاملا آهن خود را از دست داده باشند، سرعت جذب می‌تواند فوق‌العاده زیاد شود و به 5 برابر هنگامی که منابع ذخیره آهن اشباع شده‌اند و یا بیشتر از آن برسد. به این ترتیب آهن کل بدن تا حدود زیادی بوسیله تغییر سرعت جذب آن تنظیم می‌شود.

تخریب هموگلوبین

هموگلوبین آزاد شده از گویچه‌ها هنگام پاره شدن آنها تقریبا بلافاصله توسط ماکروفاژها در قسمتهای متعددی از بدن ، بویژه در کبد ، طحال و مغز استخوان فاگوسیته می‌شود. در جریان چند ساعت تا چند روز بعد ماکروفاژها مجددا آهن از هموگلوبین به داخل خون آزاد می‌کنند و این آهن توسط ترانسفرین یا برای تولید گویچه‌های سرخ جدید به مغز استخوان حمل می‌شود یا برای ذخیره شدن به شکل فریتین به کبد و سایر بافتها می‌یابد. قسمت پورفیرین هموگلوبین توسط ماکروفاژها پس از طی یک سری مراحل به پیگمان بیلی‌روبین تبدیل می‌شود که به داخل خون آزاد شده و بعدا توسط کبد به داخل صفرا ترشح می‌گردد.

آشنایی با برخی بیماری های انگلی

بیماریهای انگلی عبارتست از ورود یک عامل خارجی به عنوان یک عامل بیماری‌زا که وارد بدن می‌شود از طریق غذا یا آب یا آلودگی از طریق یک فرد آلوده دیگر می‌باشد.

 

مقدمه

انگل یا پارازیت به موجودی اطلاق می‌شود که بر روی و یا در درون موجود زنده دیگری مستقر شده و برای رشد و تکثیر خود از محیط مناسب و مواد غذایی موجود میزبان استفاده می‌کند. لزومی هم ندارد که انگل به میزبان خود آسیب برساند گاهی هم به صورت مسالمت آمیز زندگی می‌کنند. به هر حال خاصیت انگلی این است که بیماریزایی داشته باشد و خاصیت میزبان هم دفاع از خود است. از جمله خاصیت انگل عبارت است از: عفونی کردن، تهاجم ، آسیب زایی و سم زایی. اگر انگل بتواند به میزبان خود آسیب کافی برساند تغییراتی در بدن میزبان بوجود خواهد آمد که تظاهرات آن به صورت بیماری خودنمایی می‌کند.

 

آمیبیاز

آنتامباهیستولیتیکا یک پروتوزوا است که به صورت یک کیست از طریق غذای آلوده ، آب و تماس فرد به فرد (از طریق حوله ، آب دهان ، لیوان فرد آلوده و قاشق) منتقل می‌شود.

علایم بالینی

اغلب بدون علامت هستند. تب ، درد کرامپ شکم ، اسهال (حاوی خون یا موکوس) که ممکن است علائم روزها تا هفته‌ها به طول انجامد و دوباره عود کند.

درمان

مترانیدازول داروی انتخابی برای موارد علامت‌دار بیماری است. در حالی که دیلوکسانید ممکن است داروی انتخابی برای ارگانیسمهای داخل مجرایی باشد.

ژیاردیا

ژیاردیارلامبلیا پروتوزوئر تاژک‌دار است به صورت کیست از طریق تماس فرد به فرد از طریق دهانی ، خوراکی و یا از طریق آشامیدن آب آلوده منتقل می‌شود.

تروفوزوئیت :

کیست :

تظاهرات بالینی

ممکن است بدون علامت باشد، در صورت بروز علایم به صورت اسهال حاد بسیار شدید توام با اتساع کرامپی شکم ، بی اشتهایی ، اسهال مزمن توام با کاهش وزن جذب می‌باشند.

درمان

فورازولیدون ، مترونیدازول و یا کیناکرین از جمله داروهای این بیماری است.

بیماری مالاریا

یک یا چند گونه از گونه‌های چهار گانه پلاسمودیوم (فلسی پاروم ، ویواکس ، اورال و مالاریه) بعد از منتقل شدن پشه آنوفل سبب ایجاد بیماری می‌شوند. از طریق جفت و یا فرآروده‌های خونی آلوده نیز بیماری کسب می‌شود.

گامتوسیت پلاسمودیوم فالسیپارم :

شیزونت در پلاسمودیوم فالسیپارم :

دابل رینگ در فالسیپارم :

دابل کروماتین در فالسیپارم :

تظاهرات بالینی

پلاسمودیومها گلبولهای قرمز را مورد تهاجم قرار می‌دهند، در آنها تکثیر پیدا می‌کند و با پاره کردن سلولهای آلوده سبب ایجاد تب و کم خونی همولیتیک می‌شوند. علائم توام ممکن است شامل سردرد ، درد شکم و بزرگی طحال می‌باشد.

درمان

کلروکین ، درمان انتخابی مالاریا در مناطقی است که میزان مقاومت نسبت به کلروکین پایین می‌باشد. در مناطقی که در آنها میزان مقاومت به کلروکین بالا است تجویز کنین به اضافه تتراسیکلین یا پیری متامین سولفادوکسین اندیکاسیون دارد. با تجویز پریماکین که مرحله کبدی چرخه انگل را از بین می‌برد از عود (relapse) عفونت جلوگیری می‌شود (در اورال و ویواکس). پیشگیری در مسافران مصرف دوزهای هفتگی کلروکین و پیشگیری حشرات است.

توکسوپلاسموز

توکسوپلا اگوندئی یک پروتوزای داخل سلولی است که از طریق مدفوعی - دهانی از مدفوع گربه که حاوی اووسیتهای (تخم انگل) آلوده است منتقل می‌شود. انتقال ممکن است با خوردن گوشت پخته نشده ، از طریق انتقال خون یا پیوند اعضا نیز از طریق جفت در خلا عفونت حاد یک زن حامله اتفاق افتد.
این انگل انگل سیستم رتکولو اندو تریال بدن است .

تظاهرات بالینی

ممکن است بدون علامت باشد. فرم علامت دار تقریبا 7 روز بعد از مواجه رخ می دهد و با یک سندرم مونوکلئوز مانند هتروفیل منفی توام با لنفادنوپاتی (بیماری غدد لنفاوی) و اسپلنومگالی (بزرگی طحال) مشخص می‌شود. در بیماران دچار سرکوب ایمنی ممکن است عفونت منتشر با درگیری قلب ، ‌ریه‌ها و مغز قابل مشاهده باشد.

تاکی زوئیت :

اواوسیست انگل :

 

 

درمان

پیری متامین و سولفادیازین در همراهی با اسید فولینیک را می‌توان در درمان توکسوپلاسمز بکار برد.

 

نماتودها

کرمهای استوانه‌ای یا حلقوی شکل هستند که دوره تکامل آنها بدون میزبان واسط است و پس از گذر از دستگاه گوارشی تخم در روده جایگزین شده و تخم همراه مدفوع خارج و موجب آلودگی آب می‌شود.

آسکاریس

تخم آسکاریس بوسیله آب و سبزیجات آلوده وارد معده و روده شده و سپس به صورت لارو وارد دستگاه گردش خون و از طریق گردش خون خود را به ریه رسانده و هنگام سرفه دوباره به معده رفته و در روده به تکامل رسیده و شروع به تخم گذاری می‌نماید و تخم همراه مدفوع بیرون آمده و اگر دفع مدفوع به صورت بهداشتی نباشد باعث آلودگی آبها و در نتیجه این انگل از طریق خوردن آب وارد بدن می‌شود.
از مشخصات تخم این انگل : دارای دو نوع تخم ۱ - بارور ۲ - غیر بارور بوده که اطراف آنها  را دارای روسوبات آلبومینوئیدی می باشد .

تخم بارور:

تخم غیر بارور:

 

کرم این انگل در راس خود دارای ۳ لب می باشد . در چرخه زندگی این انگل درون بدن سیر ریوی نیز مشاهده می شود . از نشانه های بیماری می توان به سندرم لوفلر و پریتونیت اشاره نمود .

کرم در دستگاه گوارش:

 

 

اکسیور

این کرمها بسیار کوچک و در حدود چند میلیمتر که بالغ آن در روده بزرگ زندگی می‌کند در اطراف معقد دیده می‌شود که همراه با خارش شدید بخصوص در کودکان به هنگام خارش دست بچه‌های آلوده و بوسیله دست کودک این انگل وارد بدن می‌شود.
از مشخصات بارز این کرم می توان به وجود تخمی لارو دار و شبیه حرف دی انگلیسی - کرم نر دارای یک اسپیکول بوده و کرم دارای بولب مری می باشد

 

پیوک

این کرم به صورت بالغ و رشته‌ای بزرگ در طول 120سانتیمتر هستند که در پوست دست و پا زندگی می‌کنند و هنگام خارش لاروها در آب ریخته و در آب سیر تکاملی خود را طی می‌کنند و از طریق آب این انگل وارد بدن می‌شود.

ترماتودها

کرمهای مسطح و بیضی شکل و گاهی مخروطی هستند که اندازه آنها چند میلیمتر تا چند سانتیمتر است و تکامل آنها توسط میزبانی به نام حلزون می‌باشد. از ترماتودهایی که توسط آب منتقل می‌شوند، تینیااکی نوکوکوس است که تخم آن با مدفوع سگ و گربه وارد آب و سبزیجات می‌شود و از طریق خوردن آب یا سبزی آلوده در انسان ایجاد کیست هیداتیک می‌نماید که برای مداوای آن نیاز به جراحی خیلی دقیق می‌باشد چون در هنگام عمل جراحی امکان پاره شدن کیست وجود داشته و این کیستها ممکن است در شش، مغز و چشم دیده شود. این بیماریها در ایران بیشتر در مناطق کوهستانی که برای چوپانانی و کسانی که با سگ ارتباط دارند، شایع است از دیگر تینیاها می‌توان تینیاهمولیپس نانا ، تینیاساژینتا می‌باشد.

یکی دیگر از انگل هایی که با آب وارد بدن انسان شده و ایجاد بیماری می‌نماید شیستوزما است که با ایجاد بیماری بیلارزیوس می‌نماید، تخم شیستوزما از راه ادرار و گاهی مدفوع وارد آب می‌شود و تخم در آب وارد شده و قسمتی از مرحله تکاملی خود را در آب و قسمتی در بدن حلزون به نام سرکر طی کرده و دوباره وارد آب شده و به صورت موهای سفید کوچکی در آب نمایان است و هرگاه تا 40 ساعت وارد بدن نشود از بین می‌رود و اگر آب آلوده خورده شود. این انگل از طریق خون ، خود را به مثانه رسانده و از جدار مثانه آویزان شده و باعث هماچوری (خون در ادرار) می‌شود.

درمان بیماریهای انگلی ناشی از کرمها

پیرانتل پوموات یا مبندازول به صورت یک دوز واحد ، برای درمان مورد استفاده قرار می‌گیرند. چون عفونت مجدد شایع است، تجویز یک دوز دوم در هفته بعد و یا درمان کل خانواده باید مد نظر باشد. یعنی اگر در یکی از افراد آلودگی به کرمها مشاهده شود باید کل خانواده از این داروها استفاده کنند، چون امکان سرایت به کل خانواده وجود دارد.

سرولوژی

 

1-4 اساس ساختاري و شيميايي اتصال آنتي بادي به آنتي‌ژن

شناسايي آنتي‌ژن بوسيلة آنتي‌بادي بصورت اتصال غير كووالان و برگشت پذير است. انواع واكنش‌هاي غير كووالان از جمله نيروي الكتروستاتيك، پيوندهاي هيدروژني، نيروي واندروالس و پيوندهاي هيدروفوبيك در اتصال آنتي‌ژن به آنتي‌بادي شركت مي‌كنند. اهميت نسبي هر يك از اين پيوندها بسته به ساختمان جايگاه اتصال آنتي‌ژن هر مولكول آنتي‌بادي و ساختمان شاخص‌هاي آنتي‌ژنتيك تغيير مي‌كند. نيروي اتصالي بين يك جايگاه اتصالي آنتي‌بادي و يك اپي‌توپ آنتي‌ژن را ميل پيوندي [1] آنتي‌بادي گويند كه با روش دياليز تعادلي قابل اندازه‌گيري مي‌باشد.

 معمولا ميل پيوندي را با ثابت تفكيك [2] (kd) نشان مي‌دهند كه بيانگر غلظتي از آنتي‌ژن موردنياز جهت اشغال نيمي از جايگاههاي اتصالي آنتي‌بادي در محلولي از مولكولهاي آنتي‌بادي است. يك kd كوچكتر، نشاندهنده واكنش قويتر يا ميل پيوندي بالاتر است چون غلظت كمتري از آنتي‌ژن، جهت اشغال جايگاهها موردنياز مي‌باشد. درمورد آنتي‌ بادي‌ هاي اختصاصي عليه آنتي‌ ژن‌ هاي طبيعي معمولا Kd ، بين 10^-7 تا 10^-11  مولار تغيير مي‌كند. مولكول آنتي‌بادي بدليل داشتن لولا، داراي قابليت انعطاف پذيري است، از اين‌رو يك آنتي‌بادي مي‌تواند با بيش از يك جايگاه اتصالي به يك آنتي‌ژن چند ظرفيتي متصل شود.

 در IgE يا IgM پنتامر، هر آنتي‌بادي به‌تنهايي مي‌تواند با تعداد قابل توجهي جايگاه مختلف اتصال برقرار كند (از نظر تئوري با حداكثر 10 جايگاه مختلف).  آنتي‌ژن‌هاي پلي‌والان بيش از يك كپي از يك شاخص را دارند. عليرغم اينكه ميل پيوندي هرجايگاه اتصال به آنتي‌ژن براي هريك از اپي‌توپ‌هاي آنتي‌ژن‌هاي پلي‌والان يكسان مي‌باشد ولي نيروي اتصال آنتي بادی به آنتي ژن با در نظر گرفتن اتصال تمام جايگاهها به تمام اپی توپهای در دسترس محاسبه ميگردد. اين نيروی کلي اتصال را ميل پيوندي تام [3] گويند و بسيار قويتر ازميل پيوندي هريك از جايگاهها به تنهايي مي‌باشد. از ديدگاه رياضي، نيروي ميل‌پيوندي تام به ازاي هر جايگاه اشغال شده، بصورت تصاعد هندسي (به‌جاي تصاعد حسابي) افزايش مي‌يابد. بنابراين، يك مولكول IgM با ميل پيوندي پائين مي‌تواند بطور بسيار محكمي به يك آنتي‌ژن چند ظرفيتي متصل شود، چون تعداد زيادي از واكنش‌هاي باميل پيوندي پائين مي‌توانند يك واكنش با ميل پيوندي تام قوي بوجود آورند.

1-4-1 عواملي كه در واكنش اتصال آنتي‌بادي به آنتي‌ژن دخالت دارند:

 

1-4-1-1 pH محيط

 مناسب‌ ترين pH براي واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌ بادي pH = 7.2 مي‌باشد. در pH پائين‌ تر از a7.2  اتصال آنتي‌ بادي به آنتي‌ ژن ضعيف مي‌ باشد، بطوريكه در pH = 2.2 كمپلكس آنتي‌ژن و آنتي‌بادي كاملا از يكديگر جدا مي‌شوند. از طرف ديگر اتصال آنتي‌ ژن به آنتي‌ بادي در pH بالا تا حدود a8.6 نيز امكان پذير است. لازم به تذكر است كه IgD نسبت به اسيدها بسيار حساس است و در محيط اسيدي دناتوره مي‌شود.

1-4-1-2 قدرت يوني محيط (μ)

 واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي در محيطي كه فاقد الكتروليت‌ها باشد مانند آب مقطر صورت نمي‌گيرد. قدرت يوني محيط در حقيقت مولاريته نمكهاي محلولي است كه آنتي‌ژن و آنتي‌بادي در آن محلول قرار دارند. چنانكه غلظت نمك زياد باشد باعث رسوب آنتي‌بادي و آنتي‌ژن پروتئيني مي‌شود. معمولا سرم فيزيولوژي a0.15 مولار و يا تامپون فسفات نمكي [4] PBS با قدرت يوني a0.02 مولار فسفات در pH=7.2 براي رقيق كردن سرم بيمار و مشاهده واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي بسيار مناسب است.

1-4-1-3 نسبت غلظت آنتي‌ژن و آنتي‌بادي:

تصوير بزرگتر...

واكنش‌هاي چند ظرفيتي بين آنتي‌ژن و آنتي‌بادي، از نظر بيولوژيك حائز اهميت هستند، زيرا بسياري از اعمال اجرايي آنتي‌باديها زماني به اندازه مطلوب تحريك مي‌شوند كه دو يا چند مولكول آنتي‌بادي در كنار هم قرار گيرند و به يك آنتي‌ژن چندظرفيتي متصل شوند. اگر يك آنتي‌ژن چندظرفيتي با آنتي‌بادي اختصاصي خود در يك لولة آزمايش مخلوط شود، اين دو به يكديگر اتصال پيدا كرده و كمپلكس‌هاي ايمني را بوجود مي‌آورند. در غلظت‌هاي مناسب كه منطقه تعادل [5] ناميده مي‌شود آنتي‌بادي و آنتي‌ژن شبكه‌اي با اتصالات متقاطع وسيع تشكيل مي‌دهند كه در آن مولكول‌ها با پيوندهاي غير كووالان به همديگر متصل مي‌شوند، به‌گونه‌اي كه تمام و يا اكثر مولكولهاي آنتي‌ژن و آنتي‌بادي بصورت توده‌هاي بزرگي از كمپلكس‌ها در مي‌آيند. تجزيه كمپلكس‌هاي ايمني به توده‌هاي كوچكتر هم از طريق افزايش غلظت آنتي‌ژن صورت مي‌گيرد كه در آن مولكول‌هاي آنتي‌ژن آزاد، جاي آنتي‌ژن اتصال يافته به جايگاههاي اتصالي آنتي‌ژن را مي‌گيرند (ناحية فزوني آنتي‌ژن) [6] و هم از طريق افزايش غلظت آنتي‌بادي صورت مي‌گيرد كه در آن مولكولهاي آنتي‌بادي آزاد به‌جاي آنتي‌باديهاي اتصال يافته به شاخص‌هاي آنتي‌ژني قرار مي‌گيرند (ناحية فزوني آنتي‌بادي)[7].

1-4-1-4 تأثير مواد احيا كننده:

 ايمونوگلوبولين‌ هاي IgE، IgD و IgM نسبت به مواد احيا كننده مانند 2- مركاپتواتانل و دي‌تيوتريتول (DTT) حساسيت بيشتري نسبت يه IgG و IgA دارند.

بنابراين در بعضي آزمايشهاي آنتي‌ژن – آنتي‌ بادي چنانچه تشخيص و اندازه‌ گيري IgG از IgM موردنظر باشد، با افزودن مقدار معيني از يك ماده احيا كننده به‌ سرم، IgM تجزيه شده، ولي IgG سالم مانده و اندازه‌گيري مي‌شود. البته مشخص است كه در غلظت‌هاي بالاي مواد احيا كننده، تمام كلاسهاي ايمونوگلوبولين تجزيه مي‌شوند.

1-4-1-5 درجه حرارت:

 بنظر مي‌ رسد كه درجه حرارت تأثير چنداني بر روي عكس‌ العمل‌ هاي آنتي‌ ژن و آنتي‌ بادي ندارد ولي با اين وجود در درجه حرارت 37°c ، واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي سريعتر قابل رؤيت هستند. در درجات حرارت پائين حتي در صفر درجه سانتيگراد نيز واكنش بين آنتي‌ژن و آنتي‌بادي صورت مي‌گيرد. در حرارت بالاتر از 56°c بمدت نيم ساعت ابتدا IgD, IgE (همچنين سيستم كمپلمان) فعاليت بيولوژيكي خود را از دست مي‌دهند. در درجه حرارتهاي بالاتر از 70°c، ساير كلاسهاي ايمونوگلوبولين نيز ممكن است دناتوره شوند و به آنتي‌ژن متصل نشوند. در بعضي بيماريها، ايمونوگلوبولين خاص در سرم پيدا مي‌ شود كه در درجه حرارت كمتر از 37°c رسوب مي‌كند. به اين دسته از Igها اصطلاحا كرايوايمونوگلوبولين [8] مي‌ گويند و از كلاس IgM و گاهي IgG و بندرت IgA مي‌باشند. از طرف ديگر بعضي از ايمونوگلوبولين‌ ها در گرماي حدود 60 تا 70 درجه سانتيگراد، نامحلول و بطور برگشت‌پذير رسوب مي‌كنند. اين دسته از پروتئين‌ها را پيروگلوبولين [9] مي‌گويند.

1-4-1-6 زمان:[10]

 اتصال مولكولهاي آنتي‌بادي به آنتي‌ژن معمولا بسرعت و در عرض چند ثانيه صورت مي‌گيرد ولي براي تشكيل كمپلكس و ديدن واكنش مدت‌زماني وقت لازم است و اين زمان براي هر آزمايش باتوجه به نوع آنتي‌ژن و كلاس آنتي‌بادي متفاوت است. بطور كلي چنانكه آنتي‌ بادي از كلاس IgM و مولكولهاي آنتي‌ ژن درشت باشند، زمان لازم براي ديده شدن كمپلكس آنتي‌ ژن و آنتي‌ بادي كوتاهتر از كلاس IgG است، مانند تعيين گروه خوني ABO در مقايسه با سيستم Rh.

1-4-1-7 عوامل مداخله‌گر موجود در سرم:[11]

 گاهي موادي كه بصورت طبيعي در سرم حضور دارند مانع بعضي از واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي مي‌شوند. بعضي از مواد شناخته شده عبارتند از: اينترفرون، كمپلمان، بتاليزين‌ها و يا موادي كه توسط ميكروبهاي فلور طبيعي بدن ترشح و وارد خون مي‌شوند.

1-5 انواع واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي

بوسيلة آزمايشهاي سرولوژيك مي‌توان يك آنتي‌ژن يا آنتي‌بادي مجهول را شناسايي و مقدار آن را اندازه‌گيري نمود. وقتي كه آنتي‌ژن و آنتي‌بادي ضدآن با يكديگر مخلوط مي‌شوند، براساس فرم يا ساختمان مولكولهاي آنتي‌ژن، كمپلكس آنتي‌بادي و آنتي‌ژن به شكلهاي مختلفي تشكيل مي‌شود و رسوب مي‌كنند. بنابراين براساس شكل مولكولهاي آنتي‌ژن، واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي را به سه دسته تقسيم مي‌نمايند.

1-5-1 واكنش‌هاي رسوبي [12]

در اين واكنش‌ها آنتي‌ژن بصورت مولكولهاي محلول است مانند پروتئين‌هاي سرم يا مواد ترشح شده از ميكروب‌ها

1-5-2 واكنش‌هاي آگلوتيناسيون [13]

اگر آنتي‌ژن بصورت ذرات غيرمحلول مانند باكتريها باشد، واكنش‌ را آگلوتيناسيون مي‌نامند (اگر آنتي‌ژن گلبول قرمز باشد، واكنش را هماگلوتيناسيون مي‌گويند)

1-5-3 واكنش‌هاي فلوكولاسيون [14]

وقتي كه آنتي‌ژن بصورت ذرات كلوئيدي باشد مانند كارديوليپين قلب گاو، واكنش را فلوكولاسيون مي‌نامند.

 

1-6 آنتي‌بادي مونوكلونال [15]

در سال 1984، كهلروميلشتاين[16] همراه با يرن [17] بخاطر فراهم آوردن و تهيه آنتي‌بادي مونوكلونال، جايزة نوبل را دريافت نمودند. امروزه مي‌دانيم كه آنتي‌سرم از كلون‌هاي سلولهاي مختلفي بوجود مي‌آيد و درنتيجه كلاس، زير كلاس يا ايزوتايپ آنتي‌بادي‌هاي توليد شده، ويژگيها، تيتر و ميل تركيبي آنها متفاوت مي‌باشد. در يك آنتي‌سرم ممكن است آنتي‌باديهاي مختلفي عليه آنتي‌ژن‌هاي متفاوت كه داراي خصوصيات متفاوتي هستند وجود داشته باشند.

بنابراين آنتي‌سرم، بخاطر پلي‌كلونال بودن، براي تعيين ساختمان دقيق و تفاوت آنتي‌ژنيك بين مولكولها در سطح هر اپي‌تپ مناسب نمي‌باشد. همچنين مصرف درماني آن نيز بسيار محدود مي‌باشد. برعكس، مونوكلونال آنتي‌بادي با افينتي يا ميل تركيبي زياد عليه يك شاخص آنتي‌ژنيك ايجاد مي‌شود و فقط مختص آن ناحيه مي‌باشد.

مونوكلونال آنتي‌بادي كه از يك كلون بدست بيايد همگي خصوصيات كاملا يكساني داشته و مي‌توان آنها را به مقدار زياد تهيه نمود. اين آنتي‌باديها در درمان و تحقيقات به مقدار بسيار زيادي مصرف دارند.

 

مقايسة آنتي‌سرم پلي‌كلونال و آنتي‌بادي مونوكلونال

خصوصيات	آنتي‌سرم پلي‌كلونال	آنتي‌بادي مونوكلونال
محل‌هاي آنتي‌ژنيك	زياد	يك عدد
اختصاصي بودن	به چند آنتي‌ژن مختلف متصل مي‌شوند	فقط به يك آنتي‌ژن خاص متصل مي‌شود
افينيتي يا ميل تركيبي	متغير	زياد
آلودگي به ساير ايمونوگلوبولين‌ها	زياد	بسيار كم
مقدار حاصله	زياد	بسيار كم
مخارج تهيه	كم	زياد
مصرف	متوسط	بسيار زياد

 

تصوير بزرگتر...

سلولهاي معمولي را نمي‌توان در خارج از محيط زنده بمدت طولاني نگهداري نمود. براي رفع اين اشكال، در مطالعات ژنتيك سلولي، از چندين سال پيش از سلولهاي پيوندي كه از تركيب دو نوع سلول غيرمشابه تشكيل مي‌شود استفاده مي‌نمودند. براي تهيه منوكلونال آنتي‌بادي، سلولهاي توليد كننده آنتي‌بادي را با سلولهاي انتخابي فناناپذيري كه دائما رشد مي‌كنند (توموري) به كمك مواد خاص ادغام و پيوند مي‌زنند. تحت اين شرايط، سلولها بطور تصادفي باهم ادغام شده كه مخلوطي از سلولهاي پيوندي و غيرپيوندي حاصل مي‌گردد. سلولهاي مايلوما سلولهاي فناناپذيري هستند كه براي تهيه منوكلونال آنتي‌بادي بكار مي‌روند. اين سلولها در حقيقت يك تومور مونوكلونال پلاسما سل‌هاي ترشح كنندة آنتي‌بادي مي‌باشند. در سال 1975، كهلروميلشتاين گزارش دادند كه سلولي پيوندي بوجود آورده‌اند كه در محيط كشت بطور مداوم رشد مي‌نمايد و آنتي‌بادي با خصوصيات واحدي توليد مي‌نمايند. در سال 1976 اين دانشمندان نشان دادند كه با پيوند اين دو نوع سلول مي‌توان سلول پيوندي جديدي ايجاد نمود كه خصوصيات هر دو سلول والد را دارا باشند.

بعنوان مثال، اين سلول هيبريد، فناناپذيري را از سلول توموري مايلوما و ترشح آنتي‌ بادي اختصاصي را از سلولهاي B طحال به ارث مي‌برد. به اين نوع سلولهاي پيوندي هيبريدوما مي‌گويند. براي جدا كردن سلولهاي هيبريدوما، از محيط كشت انتخابي استفاده مي‌شود بطوريكه فقط سلولهاي هيبريد مي‌توانند در اين محيط رشد نمايند، ولي سلولهاي مايلوما بصورت آزاد و يا باهم ادغام شده و همچنين سلولهاي طحال آزاد و يا بهم پيوند شده قادر به رشد در اين محيط انتخابي نبوده و بزودي از بين مي‌روند. در اين مرحله، سلولهاي پيوندي زنده مخلوطي از سلولهايي هستند كه همگي قادر به توليد آنتي‌بادي نمي‌باشند. بعلاوه، از سلولهايي كه قادر به سنتز آنتي‌بادي هستند فقط تعداد كمي قادر به توليد آنتي‌بادي اختصاصي عليه آنتي‌ژن خاص مي‌باشند. درنتيجه، بايد ابتدا با آزمايش خاص از كشت سلولي، سلولها را در ديشهاي كشت 96 خانه‌اي تقسيم نموده و تحت اثر محيط كشت اختصاصي قرار مي‌دهند بطوريكه فقط سلولهاي هيبريدوما رشد نمايند. سپس سوپرناتانت اين سلولها را براي حضور آنتي‌بادي اختصاصي آزمايش مي‌نمايند. بايد توجه داشت كه كشت‌هاي مثبت ممكن است شامل سلولهايي باشند كه هم‌ آنتي‌بادي اختصاصي و هم غير اختصاصي ترشح مي‌كنند. براي جداكردن اين سلولها از يكديگر، بايد از كشت خيلي رقيق سلولي استفاده نمود. بطوريكه در هر خانه ديش بطور تقريبي، فقط يك سلول رشد نمايد. درنتيجه در هر خانه ديش همه سلولهاي خاصله از يك سلول پايه مشتق شده‌اند كه همگي مونوكلونال بوده و يك نوع مولكول آنتي‌بادي ترشح مي‌نمايند. اين مولكول‌ مونوكلونال فقط به يك محل آنتي‌ژنيك در مولكول آنتي ‌ژن متصل مي‌شوند و مي‌توان آنها را براي مصارف گوناگون تحقيقي، تشخيصي و درماني بكار برد.

 

تصوير بزرگتر...

تشخيص باليني آنتي‌ژن‌هاي محلول بصورت بسيار دقيق، تشخيص باكتريها، ويروس‌ها و پارازيت‌هاي بيماريزا به‌نحو اختصاصي تشخيص آنتي‌ژن‌هاي سطح سلولهاي متفاوت، تهيه مجموعة تستي براي مصارف آزمايشگاهي، كاربرد در تصويربرداري اختصاصي، درمان عفونت‌هاي ميكروبي، ويروس و انگلي، درمان تومورها و استفاده در تهيه واكسن‌ها از جمله مصارف آنتي‌بادي‌هاي مونوكلونال مي‌باشد.

گیلکوژن

دید کلی

پلی‌ساکاریدها ، پلیمر منوساکاریدها هستند. از نظر تنوع در ساختمان ممکن آنها ، بخصوص در اندازه زنجیر و انشعاب ، قابل مقایسه با پلیمرهای آلکنی هستند، ولی طبیعت در ساختن چنین پلیمرهایی بسیار محافظه‌کار است. سه تا از فراوانترین پلی ساکاریدها ، سلولز ، نشاسته و گیلکوژن می باشند که از منومر گلوکز مشتق شده‌اند.

گلیکوژن ، منبع انرژی

پلی‌ساکاریدی با ساختمان مشابه با آمیلوپکتین ولی با شاخه‌های بیشتر (یکی به ازای هر واحد گلوکزی) و با ابعاد بزرگتر (با وزن مولکولی به بزرگی یکصد میلیون) ، گلیکوژن است. این ترکیب از نظر بیولوژیکی مهم است، زیرا یکی از پلی‌ساکاریدهای اصلی برای ذخیره انرژی در انسان و حیوانات است و نیز به دلیل اینکه در دسترسترین منبع گلوکز بین وعده‌های غذا و در مواقع فعالیت فیزیکی (سخت‌کاری) می‌باشد، از اهمیت زیادی برخوردار است.

این ماده در مقادیر نسبتا بالا ، بخصوص در جگر و در محلهای غیر فعال ماهیچه‌ها ذخیره می‌شود.

ساختمان گلیکوژن

 

مراحل تبدیل گلیکوژن به گلوکز

روشی که سلولها از این ذخیره انرژی استفاده می‌کنند، داستان جالبی در بیو شیمی است. آنزیم خاصی به نام فسفریلاز ، ابتدا گلیکوژن را به مشتقی از گلوکز D-α- گلوکوپیرانوزیل 1- فسفات تبدیل می‌نماید. این تبدیل ، در یکی از محلهای غیر کاهنده گروههای قندی مولکول گلیکوژن صورت می‌گیرد و مرحله به مرحله پیش می‌ر‌ود (یک مولکول در هر مرتبه).

بدلیل اینکه گلیکوژن بسیار شاخه‌دار است، تعداد زیادی گروه انتهایی وجود دارد که آنزیم می‌تواند آنها را گاز بگیرد و مطمئن باشد که در زمان نیاز به انرژی زیاد ، مقدار کافی گلوکز به سرعت آماده می‌شود.

محدودیت عمل فسفریلاز

فسفریلاز ، پیوند 6,1-α- گلیکوزیدی را نمی‌تواند بشکند. به محض اینکه به چنین انشعابی نزدیک شود (در حقیقت به محض اینکه به پایانه ای برسد که چهار واحد با چنین پیوندی فاصله دارد)، متوقف می‌گردد.

ترانسفراز

در این لحظه ، آنزیمی دیگری به نام ترانسفراز وارد عمل می‌شود که می‌تواند این مجموعه‌های سه واحدی گلوکوزیل پایانه‌ای را از یک شاخه به شاخه دیگر تغییر محل دهد. این فرایند ، یک پس‌مانده گلوکزی را در انشعاب باقی می‌گذارد.

6,1-α- گلیکوسیداز

در این حالت ، به سومین آنزیم نیاز داریم تا آخرین مانع را برای بدست آوردن یک زنجیر مستقیم جدید از میان بردارد. این آنزیم ، مخصوص نوع پیوندی است که باید شکسته شود و آن ، 6,1-α گلیکوسیداز است که به نام آنزیم مستقیم کردن زنجیر نیز شناخته شده است. زمانی که این آنزیم ، وظیفه خود انجام داد، فسفریلاز می‌تواند به تجزیه زنجیر گلوکز ادامه دهد تا به شاخه دیگر برسد و این عمل ، ادامه پیدا می‌کند.

ساختمان گلیکوژن

 

مسیرهای گلوکز آزاد شده از گلیکوژن

گلوکز آزاد شده از گلیکوژن به 2- اکسوپروپانوتیک (پروویک) اسید ، از یک مسیر پیچیده (گلیکولیز) که شامل تعدادی آنزیم است، تبدیل می‌شود. سپس این اسید ، محصولهای مختلفی بدست می‌دهد که به ارگانیسم مربوط و شرایط موجود بستگی دارد. در یک محیط هوادار (پُراکسیژن) ، ادامه اکسیداسیون منجر به تشکیل H₂O و CO₂ ، همراه حداکثر انرژی می‌شود.

اگر مقدار اکسیژن کم باشد، مثلا در ماهیچه ای که به‌شدت منقبض شده است، از کاهش ناقص 2- هیدروکسی پروپانوتیک (لاکتیک) اسید بدست می‌آید. بعضی از ارگانیسم های غیر هوازی مانند مخمر 2- اکسوپروپانوئیک (پیروویک) اسید را به اتانول تبدیل می‌کنند.

چرخه کربس

مقدمه

قندها در داخل بدن طی واکنشهایی به انرژی و مواد دیگر تبدیل می‌شوند. چرخه کربس یکی از مراحل تخریب قندها است که طی آن پیرووات حاصل از گلیکولیز به انرژی تبدیل می‌شود. پیرووات طی یک سری واکنشهای منظم اکسید شده به استیل تبدیل می‌شود. استیل حاصل با کوآنزیم A ترکیب شده استیل کوآنزیم A را می‌سازد که در ماتریکس میتوکندری به ترکیبات ساده‌تر مبدل می‌گردد.

کربس در سال 1910 مشخص کرد که مکانیسم تبدیل پیرووات به ترکیبات ساده‌تر طی یک سری واکنشهای چرخه‌ای صورت می‌گیرد این چرخه به نام چرخه کربس معروف است. کربس این چرخه را چرخه تری‌کربوکسیلیک اسید (TCA) نامید.

 

ایجاد استیل کوآنزیم A

پیرووات طی یک سری واکنشهایی به استیل کوآنزیم A تبدیل می‌شود. این واکنشها مستلزم یک مجموعه پیرووات دهیدروژناز و یک سری کوآنزیمهای اختصاصی مانند تیامین پیروفسفات ، اسیدلیپوئیک FAD و NADH است. استیل کوآنزیم A بوجود آمده با داشتن آرایش فضایی مناسب موجب شروع واکنشهای چرخه کربس می‌شود و با متراکم شدن و اتصال به اسید اگزالواستیک و از دست دادن COA ، اسید سیتریک را می‌سازد. ماتریکس میتوکندری واجد کلیه آنزیمها و کوآنزیمها و سایر عوامل لازم برای انجام چرخش TCA است.

مراحل چرخه کربس

در طی چرخه کربس چهار مرحله اکسایش انجام می‌گیرد که منجر به خروج دو مولکول CO₂ از باقیمانده پیکر قند ، یعنی استیل کوآنزیم A و آزاد شدن مثبت اتم هیدروژن و بالاخره تشکیل مجدد اسید اگزالواستیک می‌گردد و این چرخه هشت مرحله دارد که عبارتند از:

مرحله اول

واکنشی است که بوسیله آنزیم سیترات سنتتاز کاتالیز می‌شود. در این مرحله ، استیل کوآنزیم A با اگزالواستات که ترکیبی چهار کربنی است ترکیب می‌شود و تشکیل سیترات با شش اتم کربن می‌دهد.

مرحله دوم

سیترات حاصل تحت اثر آنزیم آکونیتاز به ایزوسیترات تبدیل می‌شود. برای ایجاد فرآورده واکنش باید از یک واکنش واسطه بگذرد بدین معنی که ابتدا سیترات با از دست دادن یک مولکول آب به سیس آکونیتات تبدیل می‌شود و پس این ترکیب با پذیرش یک مولکول آب ، ایزوسیترات می‌سازد.

مرحله سوم

ایزوسیترات حاصل تحت اثر آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز ، دو هیدروژن متصل به C-5 را از دست می‌دهد و به شکل کتو درمی‌آید. همچنین گروه کربوکسیل (C-3) را نیز به صورت CO₂ آزاد ساخته و آلفاکتوگلوتارات تولید می‌کند. این واکنش در واقع نخستین واکنش از چرخه است که طی آن CO₂ ساخته می‌شود.

مرحله چهارم

کمپلکس آنزیمی آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز ، یک مولکول CO₂ از آلفاکتوگلوتارات برمی‌دارد و با اتصال کوآنزیم A به آن سوکسینیل کوآنزیم A می سازد. در این واکنش ، NAD به عنوان کوآنزیم شرکت می‌کند. این مرحله دومین مرحله از ساخته شدن CO₂ طی چرخه کربس است.

مرحله پنجم

مرحله بعد تبدیل سوکسینیل کوآنزیم A به سوکسینات است که بوسیله آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز کاتالیز می‌شود. اهمیت این واکنش در ایجاد ترکیب پر انرژی در شکل GTP است. پیوند تیواستر موجود در سوکسینیل کوآنزیم A بر اثر آبکافت با آزادسازی کوآنزیم A مقداری انرژی آزاد می‌کند که برای سنتز GTP مورد استفاده قرار می‌گیرد. GTP سریعا فسفات خود را به ADP می‌دهد و ATP می‌سازد.

مرحله ششم

در مرحله بعد سوکسینات حاصل تحت تاثیر کوآنزیم FAD دو پروتون از دست می‌دهد و به فومارات تبدیل می‌شود. آنزیم سوکسینات دهیدروژناز واکنش را کاتالیز می‌کند.

 

مرحله هفتم

با اضافه شدن مولکول آب به محل پیوند دو گانه که بوسیله آنزیم فوماراز کاتالیز می‌شود L- مالات ایجاد می‌گردد.

مرحله هشتم

در مرحله آخر آنزیم حالات دهیدروژناز دو هیدروژن از حالات برمی‌دارد و آن را به اگزالواستات تبدیل می‌کند و بدین سان چرخه TCA کامل می‌گردد.

جمع بندی واکنشهای چرخه TCA

از اکسایش یک مولکول پیرووات و تبدیل آن به استیل کوآنزیم A و پس وارد شدنش در چرخه TCA ، سه مولکول CO₂ ، یک مولکول GTP و یا ATPو پنج مولکول کوآنزیم احیا شده (4 مولکول NADH و یک مولکول FADH₂) بوجود می‌آیند. بدین ترتیب ، طی چرخه TCA تنها یک مولکول ترکیب پرانرژی ساخته می‌شود. لذا این چرخه به تنهایی مقدار بسیار کمی انرژی شیمیایی آزاد می‌سازد.

گلیکولیز

تخریب قندها در یاخته تحت فرایند ویژه‌ای در سیتوپلاسم رخ می‌دهد. این فرایند گلیکولیز نامیده می‌شود.

 

مقدمه

اکسایش تنفسی که منجر به تجزیه و اکسیداسیون مولکول آلی (گلوکز) و تبدیل آن به مولکولهای کوچکتر و سرانجام تولید آب ، دی‌اکسید کربن و انرژی به شکل ATP است، در طی سه مرحله انجام می‌گیرد. در مرحله اول که گلیکولیز خوانده می‌شود، گلوکز 6 کربنی به دو مولکول سه کربنی تجزیه شده و مقدار کمی انرژی بوجود می‌آید. در مرحله دوم مولکولهای سه کربنی حاصل به نوبه خود در طی یک سری واکنشهای زیست شیمیایی دورانی موسوم به چرخه کربس یا اسید سیتریک به تدریج کربن خود را به صورت دی‌اکسید کربن از دست داده و هیدروژن آزاد می‌کنند.

بالاخره در مرحله سوم یا مرحله نهایی تنفس الکترون به توسط یک سری مواد ناقل الکترون که بر حسب پتانسیل رودکس زنجیره‌وار به دنبال هم قرار دارند، گرفته شده و سرانجام به اکسیژن منتقل می‌شوند و آب را تولید می‌کنند. در ضمن احیا و اکسید شدن مواد ناقل به دنبال هم انتقال الکترونها ، مقداری انرژی الکترونها رها می‌شود که برای فعال کردن تلمبه‌های یونی (پروتونی) غشای درونی میتوکندری و در نهات تولید ATP به مصرف می‌رسد.

 

مراحل واکنشهای گلیکولیز

واکنشهای گلیکولیز به صورت خطی پیش می‌روند. بطوری که ترکیب اولیه پس از طی چند واکنش آنزیمی ترکیبی را می‌سازد که از لحاظ ماهیت با ترکیب اول کاملا تفاوت دارد. از این رو گفته می‌شود که گلیکولیز به صورت راه است. راه گلیکولیز به نام دو دانشمندی که در مشخص کردن این راه بسیار کوشیده‌اند به راه امبدن- میرهوف نیز معروف است. راه گلیکولیز اگر از گلوکز آغاز شود شامل 10 مرحله واکنش آنزیمی است.

فسفریلاسیون گلوکز

ورود D- گلوکز ، در راه گلیکولیز مستلزم فسفریل‌دار شدن آن به گلوکز 6- فسفات است که بوسیله آنزیم هگزوکیناز کاتالیز می‌شود. این آنزیم ، آنزیم اختصاصی است که گلوکز را در کربن ششم فسفریل‌دار می کند. بدین منظور ، مولکول ATP آبکافت شده و مقداری انرژی برابر 7.3- کیلوکالری بر مول آزاد می‌سازد. از این مقدار انرژی3.3- کیلو کالری آن به مصرف تشکیل پیوند فسفو گلوکز می‌رسد و بقیه ذخیره می‌شود در نتیجه مقدار انرژی آزاد شده 4- کیلو کالری بر مول است.

مرحله دوم

تبدیل گلوکز 6- فسفات به فروکتوز 6- فسفات است. این واکنش یک واکنش ایزومری شدن است که بوسیله آنزیم گلوکز فسفات ایزومراز کاتالیز می‌شود.

مرحله سوم

فسفریل‌دار شدن مجدد فروکتوز 6- فسفات بوسیله آنزیم 6- فسفوفروکتوکیناز است. در این حالت ، آنزیم گروه فسفات حاصل از آبکافت ATP را به مولکول فروکتوز 6- فسفات انتقال می‌دهد و در نتیجه فروکتوز 6،1- دی فسفات حاصل می‌شود.

مرحله چهارم

مرحله‌ای است که طی آن گلیسرآلدهید 3- فسفات ساخته می‌شود. مولکول فروکتوز 6،1 دی فسفات بوسیله آنزیم آلدولاز به دو ترکیب سه کربن دی‌هیدروکسی استون فسفات و گلیسرآلدهید 3- فسفات تخریب می‌شود. دی‌هیدروکسی استون فسفات به نوبه خود می‌تواند تحت تاثیر آنزیم تریوز فسفات ایزومر به گلیسرآلدهید 3- فسفات تبدیل گردد.

مرحله پنجم

به مرحله اکسایش گلیسرآلدهید 3- فسفات معروف است. در این مرحله ، گلیسرآلدهید 3- فسفات تحت تاثیرآنزیم گلیسرآلدهید 3- فسفات دهیدروژناز به 3،1- دی‌فسفوگلیسریک اسید تبدیل می‌گردد. این واکنش نیازمند کو آنزیم نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید و فسفات کانی است. واکنش در دو مرحله انجام می‌گیرد که یکی انرژی‌زاد و دیگری انرژی خواه است. ابتدا گلیسرآلدهید 3-فسفات تحت تاثیر NAD+ اکسید شده و 1- فسفوگلیسریک اسید می‌دهد که واکنش انرژی‌زا است. سپس این ترکیب بوسیله فسفات کانی فسفریل‌دار شده و 3،1 _ دی‌فسفوگلیسریک اسید را می‌سازد که انرژی‌گیر است.

مرحله ششم

این مرحله یکی از مهمترین مراحل راه گلیکولیز است. زیرا نخستین مرحله‌ای است که طی آن یک مولکول پر انرژی از نوع ATP سنتز می‌شود. برای تشکیل مولکول ATP ، حداقل انرژی برابر 7.3- کیلوکالری بر مول لازم است. از برداشت گروه فسفات متصل به کربن شماره 1 ترکیب 7.3- کیلوکالری بر مول به مصرف تشکیل ATP و 4.5- کیلوکالری بر مول باقی می‌ماند.

مرحله هفتم

واکنش ساده‌ای است که بوسیله آنزیم فسفوگلیسرو موتاز کاتالیز می‌شود. در این حالت ، فسفات متصل به کربن شماره 3 ترکیب 3- فسفوگلیسرات به کربن شماره 2 منتقل شده 2- فسفوگلیسرات می‌دهد.

 

مرحله هشتم

این واکنش یک واکنش آبگیری از 2- فسفوگلیسرات است که توسط آنزیم آنولاز کاتالیز می‌شود. طی این واکنش ، 2- فسفوگلیسرات به فسفوانول پیرووات که ترکیبی پر انرژی است تبدیل می‌گردد.

مرحله نهم

این واکنش نیز یکی دیگر از واکنشهای مهم راه گلیکولیز است که طی آن دومین مولکول پر انرژی ATP سنتز می‌شود. آنزیم پیرووات کیناز واکنش را کاتالیز می‌کند. فسفات متصل به کربن شماره 2 فسفوانول پیرووات به مولکول ADP منتقل و ATP تشکل می‌شود. فسفوانول پیرووات ترکیب پر انرژی است و این انرژی در پیوند فسفات متصل به کربن شماره 2 نهفته است. در اثر برداشت این فسفات ، مقداری انرژی برابر 14.8- کیلوکالری بر مول تولید می‌شود که 7.3- کیلو کالری آن صرف ساخته شدن ATP شده و بقیه ذخیره می‌گردد.

مرحله آخر

آخرین مرحله راه گلیکولیز واکنشی است که طی آن پیرووات احیا شده و لاکتات تولید می‌شود. آنزیم لاکتات دهیدروژناز و کوآنزیم NADH واکنش را کاتالیز می‌کند.

نتیجه

راه گلیکولیز مکانیسم بیوشیمیایی است که از آن طریق انرژی شیمیایی گلوکز دوباره در سایر فرایندهای بیوشیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمع بندی ترکیبات مصرف شده و مواد تولید شده معلوم می‌شود که تا مرحله تولید گلیسرآلدهید 3- فسفات دو مولکول ATP مصرف می‌شود. از سوی دیگر در تبدیل دو مولکول گلیسرآلدهید 3- فسفات به پیرووات نیز چهار مولکول ATP تولید می‌گردد. با کم کردن تعداد ATP مصرف شده از تعداد تولید شده، میزان کل انرژی حاصل از راه گلیکولیز دو مولکول ATP خواهد بود.

در صورتی که گلیکوژن به عنوان منبع انرژی بکار رود مرحله اول گلیکولیز حذف می‌شود. بدین معنی که ابتدا گلیکوژن تحت اثر آنزیم فسفریلاز a به گلوکز 1- فسفات تبدیل می‌گردد و در مرحله بعد گلوکز 1- بوسیله آنزیم فسفوگلوکوموتاز ، به گلوکز 6- فسفات مبدل می‌شود. در این حالت گلوکز 6- فسفات راه گلیکولیز را طی می‌کند. بدین ترتیب تعداد ATP تولید شده برابر سه مولکول خواهد بود. تخریب گلوکز به این مرحله پایان نمی‌یابد. بلکه مراحل آن بوسیله پیرووات در میتوکندری ادامه پیدا می‌کند و طی آن بقیه انرژی نهفته در مولکول آزاد می‌شود.