بخشی از مقاله
چکیده
یکی از موارد شایع NTD، بسته نشدن لوله ی عصبی است که عواملی همچون کاهش تراکم سلولهای مزانشیمی، مهار چرخهی متیلاسیون و جذب ناکارآمد متیونین خطر آن را افزایش داده و عواملی مثل مکملهای مولتی ویتامین، فولیک اسید، فولات، ویتامین B12 و ... خطر NTD را کاهش میدهند. کاهش تراکم سلولهای مزانشیمی، ناشی از کاهش سرعت تکثیر سلولی و افزایش آپوپتوزیز است. یکی از عملکردهای مهم متیونین در نورونسازی این است که به عنوان پیشساز SAM - دهندهی متیل - در واکنشهای ترانس متیلاسیون شرکت می کند. مهار تبدیل متیونین به SAM در برخی جانوران، ازبسته شدن لولهی عصبی جلوگیری میکند.نسبت بالای -S آدنوزیل متیونین به S -آدنوزیل هموسیستئین در جنینهای مورد بررسی کاهش یافتهو احتمالاً واکنشهای متیلاسیون متوقف شده اند.متیله شدن DNA، مکانیسم مهمی برای تنظیم اپیژنتیک بیان ژن است که مهار آن برای جلوگیری از بسته شدن لولهی عصبی کافی می باشد. پروتئینهای ساختاری در بسته شدن لوله عصبی نقش دارند و نقص در متیلاسیون آنها میتواند بسته شدن لولهی عصبی را تحتتاثیر قرار دهد.
کلمات کلیدی: متیونین، NTD، رت
مقدمه
یکی از موارد شایع NTD بسته نشدن لوله عصبی است . - 6 - علت NTD، فاکتورهای ژنتیکی، رژیمی و محیطی است 22 - ،18،. - 6متیونین، فولات و مکملهای مولتی ویتامین در جلوگیری از NTD موثرند که متیونین در این مورد دارای اثر بیشتری است . - 18 - مطالعات نشان داده سطح پایین جذب متیونین به طور مادرزادی با افزایش خطر NTD ارتباط دارد . - 23 - از دیگر عوامل ایجاد NTD، کاهش تراکم سلولهای مزانشیمی جلویی است. مزانشیم در افزایش چینهای عصبی موثر است . - 14 - متابولیسم سیستئین و فولات به هم پیوستهاند . - 21 -
مهار متابولیسم یک کربنه میتواند خطر نقص لولهی عصبی را افزایش دهد . - 2 - متابولیسم یک کربنه شامل چرخهی متیلاسیون - methylation cycle - و چرخهی فولات است که برای واکنشهای سلولی شامل متیلاسیون DNA و پروتئین ها، متابولیسم هموسیستئین و تولید نوکلئوتیدها ضروری می باشد . - 19 - تحقیقات، اهمیت عملکرد پروتئین های ساختاری را در طی نورولاسیون جلویی نشان دادهاند . - 21 - مطالعات نشان داده که سطوح اضافی متیونین میتوانند از چرخهی متیلاسیون جلوگیری کنند - . - 1 مهار متیلاسیون DNA برای جلوگیری از بسته شدن لوله عصبی کافی است. همچنین مشخص شده که مکمل اسید فولیک از بسیاری از موارد NTD جلوگیری میکند . - 3 -
مواد و روش کار
جنین موشها با جفتگیری زماندار در سرم رت کشت داده شدند. بر روی دو گروه موش، آزمایشی به شرح زیر انجام شد:به گروه اول متیونین، اتیونین، سیکلولوسین، فولیک اسید یا 5-acacytidic در PBS حل شدند و به غلظت %1 به موشها تزریق شد.به گروه دوم، همین حجم از PBS به تنهایی اضافه شد.سنجش SAM و SAH نمونههایی که شامل 2 تا 4 جنین بود با استفاده از مایع کروماتوگرافی در اسپکترومتری صورت گرفت.
ایمینوهیستوشیمی و آنالیز کمی تراکم سلول و علامتگذاری نیز در ادامه انجام شد. بعد از کشت، جنینها در پارافرمآلدئید %4 میکس شده و در واکس پارافین با ضخامت 7 میکرومتر تعبیه شدند. آنالیز کمی تراکم سلول و ضخامت نوراپیتلیال با استفاده از روش H&E بررسی شد.
برای آنالیز تکثیر و آپوپتوزیز، قسمتهایی برای رنگآمیزی با آنتی فسفوهیستون Anti-phospho- - H3 - histone یا غیرفعالکننده کاسپاز 3 آماده شدند.علامتگذاری شاخصها از طریق بخشهای کرونال از ناحیهی جمجمههای به دست آمده صورت پذیرفت.
آنالیز آماری
نسبت جنینهای متاثر و غیرمتاثر از طریق تست X2 توسط فیشر با استفاده از sigma-stat ورژن 2/03 مقایسه شدند. اندازهگیریهای کمی با آنالیز واریانس روی نمونه ها با آزمایش Mann-whitney Rant sam مقایسه شدند.
نتایج
مطالعات نشان داده که سطح پایین جذب متیونین به صورت مادرزادی با افزایش خطر NTD ارتباط دارد و منجر به ارائه این فرضیه شده که ممکن است با افزایش جذب متیونین خطر NTD کاهش یابد . - 23 - در مطالعه ای، متیونین به مدت 24 ساعت در معرض مقادیر کمتر از 5 میلیمول قرار گرفت و مشاهده شد که لولهی عصبی جلویی در جنین موش بسته شده اما چینهای عصبی جلویی بازماندند و هیچ ناهنجاری مورفولوژیکی آشکاری مشاهده نشد - . - 3 تحقیقات مطالعه حاضر نشان داد که در دوز 5 میلیمول یا بالاتر متیونین، ناهنجاریهایی در مزانشیم جلویی جنین رخ میدهد. به طور مثال در جنین ها، در معرض متیونین، کاهش چشمگیری در تراکم سلولهای مزانشیمی ظاهر شد. این کاهش در سراسر مزانشیم جلویی جنین رخ داد. آنالیزها نشان داد که علت این کاهش، کاهش سرعت تکثیر سلولهای مزانشیمی و افزایش آپوپتوزیز بوده است.اگر جنین را در معرض یک مهارکنندهی دایمی چرخهی متیلاسیون مثل سیکلولوسین قرار دهیم - 12 - که دوز آن دوزی باشد که باعث NTD شود، میزان نسبت SAM به SAH کاهش مییابد اما میزان کاهش نسبت SAM به SAH ناشی از آن به اندازه کاهش این نسبت ناشی از متیونین نیست.
بحث
متیونین با متابولیسم فولات ارتباط دارد. کمبود فولات در رژیم غذایی باعث کاهش سطح متیل تترا هیدروفولات که دهنده متیل است میشود و همچنین برای تولید متیونین از هموسیستئین لازم است که در این واکنش، ویتامین B12 نقش کوفاکتور را دارد . - 7 - سطح متیونین میتواند به واسطه کمبود آمینواسیدهایی مثل تیروزین و سیستئین تحت تاثیر قرار گیرد. تریپتوفان، لیزین یا متیونین رژیم غذایی مادران باردار باعث ایجاد فرزندانی با وزن مغز و بدن کمتر از حد طبیعی شده و مقدار DNA و پروتئین کاهش مییابد . - 15 - اضافه کردن متیونین به رژیم غذایی کم پروتئین در طول بارداری باعث افزایش وزن نوزاد رت شده است . - 16 - افزودن متیونین اضافی به غذای رتها در طول بارداری، RNA ی جنینی، DNA و پروتئین را افزایش داده است . - 24 - ویتامین B12 به حذف گروه متیل از متیل تتراهیدروفولات و تشکیل تتراهیدروفولات کمک میکند.
باید در فرض کردن متیونین به عنوان مسئول کاهش خطر NTD محتاط بود چرا که متیونین ممکن است وضعیت فولات و ویتامین های B6 و B12 را تحتتاثیر قرار دهد.فتق مخ، ناشی از تجزیه جایگاههای شروع بسته شدن در طول یک مکانیسم معمولی میباشد . - 25 - یکی از عملکردهای مهم متیونین در فرآیند نورولاسیون این است که ممکن است پیشسازی برای -Sآدنوزیل متیونین - SAM - که دهندهی متیل است در واکنشهای جابجایی متیل باشد. کاهش نسبت SAM به SAH موجب جلوگیری و کاهش فعالیت متیل ترانسفراز می میشود زیرا SAM به عنوان دهندهی متیل مورد استفاده قرار میگیرد.
در تحقیقات مشخص شده که مکمل اسیدفولیک از بسیاری از موارد NTD جلوگیری میکند . - 3 - مکانیسم مکملهای فولیک اسید برای جلوگیری از NTD شامل تهیهی نوکلئوتید برای تکثیر سلولی یا تحریک چرخه متیلاسیون میباشد 20 - ،19،. - 7تحقیقات اهمیت عملکرد پروتئین های ساختاری را در طی نورولاسیون جلویی نشان داده است - 14،8،. - 1 تنظیم تغییریافتهی پروتئین های ساختاری طی متیلاسیون نابجا میتواند بسته شدن لایهی عصبی را تحتتاثیر قرار دهد . - 22 - مطالعات اخیر نشان داده که سطوح اضافی متیونین میتواند از چرخهی متیلاسیون جلوگیری کند. فاکتورهای خطر برای بروز NTD، مقادیر پایینتر از حالت مطلوب فولات، ویتامین B12 و مقادیر بالای هموسیستئین میباشد 19 - ،20،. - 25
