دانشکده علوم
پايان نامه كارشناسي ارشد در رشته
زيست شناسي- علوم سلولي و مولکولي
مطالعه نقش استیله شدن بر ساختار و ویژگی های آمیلوئیدی هورمون انسولین
به کوشش
بهناز طاهری
استاد راهنما
دکتر رضا یوسفی
آبان ماه 1392
به نام خدا
اظهارنامه
اينجانب بهناز طاهری دانشجوي رشته ي زيست شناسي گرايش سلولي- مولکولي دانشکده علوم اظهار مي کنم که اين پايان نامه حاصل پژوهش خودم بوده و در جاهائي که از منابع ديگران استفاده کرده ام، نشاني دقيق و مشخصات کامل آن را نوشته ام. همچنين اظهار مي کنم که تحقيق و موضوع پايان نامه ام تکراري نمي باشد و تعهد مي نمايم که بدون مجوز دانشگاه دستاورد هاي آن را منتشر ننموده و يا در اختيار غير قرار ندهم. کليه حقوق اين اثر مطابق با آيين نامه مالکيت فکري و معنوي متعلق به دانشگاه شيراز است.
نام و نام خانوادگي: بهناز طاهری
تاريخ و امضاء:
سپاسگزاری
سپاس بی کران پروردگار یکتا را که هستی مان بخشید و به طریق علم و دانش رهنمونمان شد و خوشه چینی از علم و معرفت را روزیمان ساخت. شکر خدایی را که بزرگترین امید و یاور در لحظه لحظه زندگیست. به امید آنکه توفیق یابم جز خدمت به خلق او نکوشم.
مراتب سپاس و قدردانی خود را نسبت به زحمات بی دریغ استاد راهنماي ارجمندم جناب آقاي دکتر رضا یوسفی، به خاطر تقبل راهنمائي اينجانب، صبر و حوصله فراوان و راهنمايي هاي ارزشمند علمي که در اختیار بنده گذاشتند، ابراز می دارم.
راهنمايي‌هاي ارزشمند و زحمات استاد مشاور دکتر جعفر وطن پرست و دکتر مظفر اسدی را در راستاي پيشبرد پايان نامه اينجانب ارج مي نهم.
از دوستاني که همواره لطف و محبتشان در اين دوران شامل حالم بود و لحظات شادي و آرامش و نيز سختي ها و مشکلات با من همراه بودند، بي نهايت سپاسگزارم.
چکیده
مطالعه نقش استیله شدن بر ساختار و ویژگی های آمیلوئیدی هورمون انسولین
به کوشش
بهناز طاهری
استیل سالیسیلیک اسید (آسپیرین) یکی از داروهای پرمصرف جهان است که به طور بالقوه توانایی انتقال گروه استیل موجود در ساختارش را به مولکول های واجد گروه آمین آزاد دارد. از آنجایی که فعالیت آمیلوئیدی هورمون انسولین بسیار حساس به تغییرات شیمیایی پس از ترجمه است در این پژوهش اثر استیلاسیون انسولین بر ساختار و ویژگی های آمیلوئیدی آن بررسی می شود. برای این منظور انسولین در زمان های مختلف با آسپیرین به عنوان دهنده ی گروه استیل انکوبه گردید و در پایان میزان استیلاسیون این هورمون به کمک دو روش آزمون جذبی OPA و آزمون نشری فلورسامین تائید گردید. سپس به روش های مختلف اسپکتروسکوپی ( جذبی- فرابنفش، فلورسانس، دورنگ نمای دورانی، پراکنش پویای نور)، الکتروفورز ژلی و کشش سطحی ساختار و ویژگی های آمیلوئیدی انسولین های استیله و غیراستیله مقایسه شد. نتایج این پژوهش وجود گونه های مولکولی با وزن بالا در نمونه های انسولین استیله را نشان می دهد. همچنین نتایج مطالعات دو رنگ نمای دورانی و طیف سنجی فلورسانس حاکی از تغییر قابل توجه ساختارهای دوم و سوم این هورمون ضمن فرآیند استیلاسیون است به نحوی که متاثر از این فرایند میزان سطوح آبگریز در معرض و محتوی ساختارهای بتای این پروتئین به میزان چشمگیری افزایش می یابد. علاوه بر این مشخص شد که استیلاسیون باعث افزایش کشش سطحی محلول انسولین می گردد. نتایج آزمون جذبی کنگورد، آزمون نشری تیوفلاوین T و مطالعات میکروسکوپی تمایل بالای انسولین استیله برای حضور در ساختارهای فیبری را نشان داد که البته فاقد سمیت سلولی بودند. همچنین در این پژوهش با استفاده از دو چاپرون آلفا کریستالین و بتا کازئین به طور موثری از فرآیند توده ای شدن انسولین استیله و غیراستیله در الگویی وابسته به غلظت جلوگیری شد. دلیل افزایش تمایل انسولین استیله برای حضور در ساختارهای توده ای و فیبر آمیلوئیدی را می توان با تغییرات ساختاری منحصر به فرد آن توجیه کرد. افزایش سطوح آبگریز در معرض همراه با افزایش محتوی صفحات بتا در ازدیاد تمایل انسولین استیله برای حضور درساختار های توده ای و فیبر آمیلوئید موثر می باشد. با توجه به نتایج این پژوهش به نظر می رسد علاوه بر عوارض جانبی آسپیرین مانند خونریزی دستگاه گوارش، پیامدهای ناشی از واکنش نامطلوب این ترکیب دارویی با پروتئین های مختلف از جمله انسولین را می توان به عواقب ناشی از مصرف بلند مدت این دارو افزود.
واژگان کلیدی: آسپیرین، انسولین، استیلاسیون، ساختار، کشش سطحی، فیبر آمیلوئیدی.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- هورمون انسولین 2
1-1- 1- ساختار هورمون انسولین 4
1-1-1-1- ساختار اول انسولین4
1-1-1-2- ساختار دوم انسولین5
1-1-1-3- ساختار سوم انسولین6
1-1-1-4- ساختار چهارم انسولین6
1-1-2- سنتز هورمون انسولین8
1-1-3- ترشح هورمون انسولین9
1-1-4- اشکال مختلف هورمون انسولین 10
1-1-5- عملکرد زیستی هورمون انسولین 11
1-1-6- گیرنده هورمون انسولین13
1-2- بیماری دیابت قندی15
1-2-1- دیابت نوع- I15
1-2-1-1- دیابت آدیوپاتیک16
1-2-2- دیابت نوع- II16
1-2-3- دیابت حاملگی17
1-2-4- عوارض بیماری دیابت 17
عنوان صفحه
1-3- آسپرین 19
1-3-1- ساز و کار عملکرد آسپرین 21
1-4- تا خوردگی و تجمعات پروتئینی22
1-4-1- تجمعات منظم پروتئینی: فیبر آمیلوئیدی25
1-4-2- مراحل تشکیل فیبریل ها26
1-4-3- پدیده فیبریلاسیون هورمون انسولین28
1-5- نقش چاپرون ها در جلوگیری از فرآیند توده ای شدن
و فیبریلاسیون پروتئین ها32
1-5-1- چاپرون های آلفا کریستالین و بتا کازئین32
فصل دوم: مروری بر پژوهش های پیشین35
فصل سوم: مواد و روش های تحقیق
3-1- مواد مصرفی و رده ی سلولی40
3-1-1- مواد مصرفی40
3-1-2- رده ی سلولی41
3-2- تهیه محلول ها41
3-2-1- تهیه محلول های مورد نیاز کشت سلول سرطانی41
3-2-1-1- تهیه محلول MTT41
3-2-1-2- تهیه محلول تریپان بلو جهت رنگ آمیزی و شمارش
سلول های زنده و غیر زنده41
3-2-1-3- تهیه محلول SDS-DMF42
3-2-2- تهیه ی محلول های پروتئینی42
عنوان صفحه
3-2-2-1- تهیه ی محلول انسولین 42
3-2-2-2- تهیه محلول های بتاکازئین و آلفاکریستالین43
3-2-3- تهیه ی محلول های مورد نیاز43
3-2-3- 1- تهیه محلول بافر فسفات43
3-2-3-2- تهیه ی محلول استوک ANS44
3-2-3-3- تهیه ی محلول استوک تیوفلاوین T 45
3-2-3-4- تهیه محلول استوک کنگورد46
3-2-3-5- تهیه محلول OPA47
3-2-3-6- تهیه محلول فلورسامین48
3-2-4- تهیه محلول های مورد نیاز ژل الکتروفورز 48
3-2-4-1- تهیه محلول آکریل آمید و بیس آکریل آمید48
3-2-4-2- تهیه محلول 20 درصد SDS48
3-2-4-3- تهیه محلول 10 درصد آمونیوم پرسولفات (APS) 49
3-2-4-4- تهیه محلول بافر تریس 5/1 مولار 49
3-2-4-5- تهیه محلول بافر تریس 5/0 مولار 49
3-2-4-6- تهیه محلول بافر تانک50
3-2-4-7- تهیه بافر نمونه X2 50
3-2-4-8- تهیه محلول رنگ آمیزی کوماسی بلو51
3-2-4-9- تهیه محلول رنگ زدای کوماسی بلو51
3-3- روش های استفاده شده در این پژوهش52
3-3-1- تخلیص آلفا کریستالین 52
3-4- روش های تحقیق53
3-4-1- فرآیند استیلاسیون هورمون انسولین پانکراس گاوی با آسپیرین53
عنوان صفحه
3-4-2- الکتروفورز ژلی هورمون انسولین استیله و غیر استیله
به منظور بررسی میزان استیلاسیون و تشکیل توده های پروتئینی
با وزن مولکولی بالا53
3-4-3- تعیین گروه های آمین آزاد/ غیر واکنش دهنده در هورمون انسولین54
3-4-4- مطالعه فلورسانس ذاتی هورمون انسولین در حضور آسپیرین55
3-4-5- مطالعه فلورسانس عارضی هورمون انسولین در حضور آسپیرین56
3-4-6- بررسی تشکیل فیبر آمیلوئیدی هورمون انسولین در حضور
آسپیرین با استفاده از آزمون فلورسانس تیوفلاوین T (ThT) و آزمون
اسپکتروسکوپی سنجش جذبی کنگورد57
3-4-7- بررسی توده ای شدن پروتئین انسولین استیله و غیر استیله 58
3-4-8- مطالعه اثر استرس های شیمیایی و فیزیکی در القاء تشکیل
فیبر آمیلوئیدی انسولین استیله و غیر استیله58
3-4-9- مطالعه جلوگیری از توده ای شدن هورمون انسولین استیله
و غیر استیله با چاپرون های بتا کازئین و آلفا کریستالین59
3-4-10- مطالعه ساختار دوم انسولین به روش دو رنگ نمای دورانی
در حضور آسپیرین 59
3-4-11- مطالعه هورمون انسولین به روش دستگاه پراکندگی
پویای نور در حضورآسپیرین61
3-4-12- مطالعه تغییرات کشش سطحی نمونه های
انسولین استیله و غیر استیله62
3-4-13- مشاهده ی فیبر آمیلوئیدی پروتئین با دستگاه
میکروسکوپ فلورسانس63
3-4-14- بررسی فعالیت القا مرگ سلولی انسولین استیله با سنجش MTT 63
3-4-15- آزمون آماری65
عنوان صفحه
فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- مطالعه استیلاسیون پروتئین انسولین پانکراس گاوی در حضور آسپیرین67
4-2- مطالعه بررسی استیلاسیون پروتئین انسولین67
4-3- بررسی پیدایش گونه های مولکولی با وزن بالای انسولین در حضور آسپیرین
با الکتروفورز ژلی70
4-4- مطالعه پیدایش گونه های مولکولی مختلف انسولین در حضور آسپیرین
با روش پراکنش پویای نور73
4-5- مطالعه ساختار دوم پروتئین انسولین استیله به روش دو رنگ نمای دورانی75
4-6- مطالعه ساختار سوم انسولین استیله با روش فلورسانس ذاتی و محیطی78
4-7- مطالعه کشش سطحی انسولین نمونه های مختلف انسولینی80
4-8- بررسی توده ای شدن پروتئین انسولین بعد از فرآیند استیلاسیون82
4-9- بررسی تشکیل فیبر آمیلوئیدی پروتئین انسولین در حضور آسپیرین
با روش های اسپکتروسکوپی84
4-10- مطالعه ی میکروسکوپی تشکیل فیبر آمیلوئیدی به وسیله ی پروتئین
انسولین در حضور آسپیرین87
4-11- مطالعه ی اثر استرس های شیمیایی و فیزیکی بر ساختار و ویژگی های
آمیلوئیدی انسولین استیله و غیر استیله88
4-12- مطالعه کینتیک توده ای شدن نمونه های مختلف انسولینی93
4-13- جلوگیری از فرآیند توده ای شدن نمونه های مختلف انسولینی
به کمک دو چاپرون مولکولی آلفا کریستالین و بتا کازئین94
4-14- مطالعه ی سمیت توده های پروتئینی انسولین استیله97
نتیجه گیری 99
فهرست منابع و مآخذ 101
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول3-1- مقادیر لازم برای تهیه ی 1 لیتر بافر فسفات43
جدول3-2- مقادیر لازم برای تهیه ی 1 لیتر بافر تانک50
جدول 3-3- مقادیر مورد نیاز جهت تهیه ی 25 میلی لیتر بافر نمونه51
جدول 4-1- تغییرات شعاع هیدرودینامیک پروتئین انسولین در حضور آسپیرین75
جدول 4-2- محتوای ساختارهای دوم نمونه های مختلف انسولین بر حسب درصد77
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 1-1- توالی اسید آمینهی پروتئین انسولین انسانی4
شکل 1-2- ساختار سوم و چهارم انسولین7
شکل1-3- نمایی از مراحل سنتز هورمون انسولین9
شکل 1-4- نمایی شماتیک از سلول بتای پانکراس
و چگونگی ترشح انسولین از این سلول10
شکل1-5- مدل ساختاری گیرنده انسولین14
شکل1-6- نمایی از ساختار مولکولی داروی آسپیرین20
شکل1-7- نمایی از مراحل تاخوردگی پروتئین23
شکل1-8- نمایی از ایجاد حالات مولکولی گوناگون در مسیر تاخوردگی پروتئین25
شکل1-9- تصویر شماتیک الگوی پراش اشعه X ساختار های بتا در فیبرهای آمیلوئید26
شکل1-10- کینتیک تشکیل فیبر آمیلوئیدی27
شکل 1-11- نمایی از ساز و کار فیبریلاسیون هورمون انسولین28
شکل1-12- مدل سلسله مراتبی تجمع انسولین در تشکیل فیبر آمیلوئید31
شکل 3-1- نمایی از طیف جذبی انسولین43
شکل3-2- نمایی از طیف جذبی ANS44
شکل3-3- نمایی از طیف جذبی تیو فلاوین-T45
شکل 3-4- نمایی از طیف جذبی کنگورد46
شکل3-5- نمایی از ساختار ترکیبOPA47
عنوان صفحه
شکل3-6- نمایی از ساختار شیمیایی ترکیب فلورسامین48
شکل 3-7- دستگاه فلورسانس Cary-Eclips57
شکل 3-8- نمایی از دستگاه دورنگ نمای دورانی215 Aviv60
شکل 3-9- نمایی از دستگاه DLS61
شکل3-10- دستگاه کشش سنج Kruss K10062
شکل3-11- نمایی از دستگاه میکروسکوپ فلورسانس Olympus-CX3163
شکل 3-12- نمایی از خانه های پلیت کشت سلولی64
شکل 3-13- تبدیل MTTبه فورمازان در یک واکنش کاهشی
در میتوکندری سلول های زنده65
شکل 4-1- نتایج حاصل از مطالعه ی استیلاسیون پروتئین انسولین
با استفاده از آزمون های جذبیOPA و نشری فلورسامین69
شکل 4-2- نمایی از الکتروفورز طبیعی و غیر طبیعی (احیایی و غیر احیایی )
نمونه های مختلف هورمون انسولین71
شکل 4-3- نمایی از الکتروفورز طبیعی و غیر طبیعی (احیایی و غیر احیایی )
نمونه های مختلف هورمون انسولین72
شکل 4-4- مطالعه ی DLS نمونه های متفاوت انسولین74
شکل 4-5- طیف دو رنگ نمای دورانی محدوده فرابنفش دور نمونه های
انسولین استیله شده در مدت زمان 20 روز و 36 روز76
شکل 4-6- طیف نشری فلورسانس ذاتی نمونه های مختلف انسولین79
شکل 4-7- طیف نشری فلورسانس عارضی نمونه های مختلف انسولین80
شکل 4-8- مطالعه ی تغییرات کشش سطحی نمونه های متفاوت انسولین
طی انکوباسیون در مدت زمان 20 و 36 روز82
شکل 4-9- مطالعه ی توده ای شدن انسولین در حضور آسپیری83
عنوان صفحه
شکل 4-10- مطالعه ی فلورسانس تیوفلاوین T نمونه های انکوبه شده
20 روز و 36 روز انسولین در حضور آسپیرین85
شکل 4-11- مطالعه ی اتصال کنگورد به نمونه های مختلف انسولینی86
شکل 4-12- تصویر فیبر آمیلوئیدی پروتئین انسولین مشاهده شده
با فلورسانس تیوفلاوین T88
شکل 4-13- مطالعه ی نشر فلورسانس ذاتی نمونه های متفاوت انسولین
در حضور استرس شیمیایی و فیزیکی90
شکل4-14- مطالعه ی نشر فلورسانس عارضی نمونه های متفاوت انسولین
در حضوراسترس شیمیایی و فیزیکی91
شکل 4-15- مطالعه ی فلورسانس تیوفلاوین T نمونه های متفاوت انسولین
در حضور استرس شیمیایی و فیزیکی92
شکل 4-16- مطالعه ی کنیتیک توده ای شدن نمونه های مختلف انسولینی94
شکل 4-17- مطالعه جلوگیری از فرآیند توده ای شدن نمونه های مختلف
انسولین با استفاده از چاپرون های بتا کازئین و آلفا کریستالین96
شکل 4-18- نتایج حاصل از آزمون MTT پس از 24 ساعت انکوبه کردن
رده سلول سرطانی Jurkat با فیبر نمونه های انسولینی استیله وغیراستیله98
علائم اختصاری
BPI: Bovine Pancreatic Insulin.
OPA: o-Phthalaldehyde.
ANS: 1-anilino-8-naphthalene sulfonate.
CD: Circular dichroism.
CDNN: Context dependent neural networks.
DLS: Dynamic light scattering.
DMF: Dimethylformamide.
DMSO: Dimethyl Sulfoxide.
DTT: Dithiothreitol.
MTT: 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide.
RH: Hydrodynamic radius.
RPMI: Rapid Prototyping & Manufacturing Institute.
SDS: Sodium dodecyl sulfate.
ThT: Thioflavin T.
فصل اول
مقدمه
1-1- هورمون انسولین
مسیر پیچیده کشف انسولین که با یک مشاهده اتفاقی شروع شد، بیانگر موهبتی بزرگ و آزمایش های دقیق است که به وسیله آن بسیاری از هورمونها کشف شدند. نقطه آغاز ماجرا اصلا ارتباطی با انسولین نداشت. در سال 1989 اسکار مینکوفسکی1 به همراه ژوزف فون مرینگ2 به بررسی دخالت پانکراس سگ در هضم چربی پرداختند. قبل از انجام آزمایش های مربوط به هضم چربی، مینکوفسکی مشاهده کرد که میزان ادرار سگ به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده است و همچنین مقادیر بالایی از گلوکز در ادرار مشاهده می شود. آنها با این مشاهده به نقش کمبود عاملی از پانکراس در ایجاد دیابت پی بردند. مینکوفسکی تلاش های زیادی در تهیه عصاره ای از پانکراس کرد تا بتواند اثر دیابت را معکوس نماید ولی هیچ وقت به چنین موفقیتی دست نیافت. امروزه با پیشرفت علم مشخص شده که ماهیت پروتئینی انسولین از یک سو و تولید پروتئازها در پانکراس از سویی دیگر، از طریق تجزیه این هورمون به وسیله این آنزیم ها عامل این شکست بوده است.
تلاش های بی ثمر زیادی در این راستا انجام شد که تا تابستان 1921 نتیجه ای در بر نداشت. در این سال دانشمندی به نام فریدریک بنتینگ3 با همکاری چارلز بست4 در آزمایشگاه مک لود5 این موضوع را بررسی کردند. از این به بعد بود که سلول های جزایر لانگرهانس به عنوان محل اختصاصی تولید عامل ضد دیابت مشخص شد. بر همین اساس نام انسولین به دلیل اینکه در جزایر لانگرهانس تولید می شود بر روی عامل ضد دیابت گذاشته شد. بنتینگ و بست به همراه بیوشیمی دانی به نام کولیپ6 موفق به تهیه عصاره ی خالصی از پانکراس شدند که سبب بهبود علایم ناشی از دیابت در سگ شد. یک سال بعد با تزریق فرآورده انسولین به پسر بچه 14 ساله ای به نام لئونارد تامپسون که مبتلا به دیابت قندی شدید بود، جان وی نجات یافت. در سال 1923 جایزه نوبل برای این کشف به بنتینگ و مک لود اهدا شد. تا سال های مدید برای تولید انسولین از پانکراس خوک استفاده می شد تا اینکه در دهه 1980 و با پیشرفت مهندسی ژنتیک از ژن های کلون شده انسانی در میکرو ارگانیسم ها برای این منظور استفاده شد.
انسولین هورمونی است که برای تنظیم ذخیره ی انرژی و سوخت و ساز گلوکز در بدن ضروری است و درون بافت های کبدی، ماهیچه ای و چربی به عنوان یک عامل محرک برای دریافت گلوکز از خون و ذخیره ی آن به صورت گلیکوژن عمل می نماید.
انسولین یکی از کوچکترین پروتئین هایی است که دارای ساختار های متنوع پروتئینی شامل مارپیچ آلفا7، صفحات بتا8، چرخش بتا9، خودتجمعی10 و فیبرهای آمیلوئیدی11 است (Hua و همکاران 2004، Dobson 1999 ).

1-1- 1- ساختار هورمون انسولین
1-1-1-1- ساختار اول انسولین
انسولین که اولین هورمون پپتیدی کشف شده می باشد دارای 51 اسید آمینه در دو زنجیره ی پلی پپتیدیA و B است. ساختار طبیعی این هورمون به وسیله سه پلی دی سولفیدی پایدار می شود. در این پروتئین یک پیوند دی سولفیدی درون زنجیره ای بین اسید آمینه ی سیستئین 6 و 11 زنجیره ی A ، دو پیوند دی سولفیدی بین زنجیره ای میان اسید آمینه های سیستئین موقعیت 7 زنجیره A و موقعیت 7 زنجیره ی B، همچنین سیستئین جایگاه 20 از زنجیره A و سیستئین جایگاه 19 زنجیره ی B تشکیل می شود. (Nielsen و همکاران 2001)
شکل 1-1- توالی اسید آمینهی پروتئین انسولین انسانی.
ساختار اول انسولین در بین گونه های انسانی وحیوانی به صورت حفاظت شده است. جایگاه پیوند های دی سولفیدی و تعداد اسید های آمینه در هر زنجیره در اغلب گونه ها ثابت است. در بین گونه های مختلف، انسولین های انسانی، گاوی و خوکی دارای بیشترین شباهت هستند. درمقایسه با انسولین انسانی در گونه ی خوکی درموقعیت 30 زنجیره B اسید آمینه آلانین جایگزین اسید آمینه ترئونین شده است و در انسولین گاوی علاوه بر این تغییر در موقعیت A8 آلانین جانشین ترئونین و در موقعیت A10 والین جایگزین ایزولوسین گردیده است. این تغییرات تاثیری بر روی فعالیت زیستی این هورمون ندارد. دیگر اسید های آمینه که بدون تغییر در بین گونه ها باقی مانده اند مسئول شکل گیری ساختار مولکول بوده و به تا خوردگی صحیح مولکول انسولین کمک می کنند. به عنوان مثل باقی مانده های اسید آمینه ی سیستئین، اسید آمینه های غیر قطبی که هسته آبگریز پروتئین را تشکیل می دهند و سایر باقی مانده های اسید آمینه ای که در تا خوردگی صحیح ساختار سوم این پروتئین نقش ایفا می کنند در پدیده های فوق الذکر اهمیت دارند (Brange و همکاران 1993).

1-1-1-2- ساختار دوم انسولین
در ساختار دوم پروتئین ها زنجیره های پلی پپتیدی حالت منظم به خود می گیرندو به وسیله پیوند های هیدروژنی بین گروه های آمین و کربوکسیل زنجیره های جانبی پایدار می شود. این موتیف های ساختاری شامل مارپیچ آلفا، زنجیره های بتا، چرخش بتا و لوپ هستند.
انسولین پروتئین کروی غنی از ساختار های ثانویه مارپیچ آلفا است. در این پروتئین سه مارپیچ آلفا A2-A8 , A13-A19 , B9-B19))، دو چرخش بتا (B7-B10 , B20-B23) و یک زنجیره بتا B24-B28)) دیده می شود. سه مارپیچ آلفا بدنه اصلی پروتئین انسولین را تشکیل می دهد. در این میان، مارپیچ آلفا A2-A8 به خوبی دو مارپیچ آلفا دیگرتا نمی خورد (Baker و همکاران 1998).
به طور کلی چهار پخش هسته آبگریز انسولین را تشکیل می دهند: مارپیچ مرکزی زنجیره B، پل دی سولفیدی A20-B19)) مارپیچ آلفا انتهای کربوکسیل زنجیره A A13-A19)) و یک چرخش بتا B20-B23)) (Hua و همکاران 2001).
روش معمول برای مطالعه ساختارهای دوم پروتئین استفاده از دستگاه دو رنگ نمای دورانی12 در محدوده طول موج 250 تا 170 نانومتر است. مطالعه ساختاری انسولین با این روش نشان دهنده دو کمینه در طول موج های 208 و 222 نانومتر است که بیانگر ساختارهای مارپیچ آلفا می باشد. همچنین یک کمینه در طول موج 218 نانومتر نشانگر صفحات بتای شرکت کننده در ساختار این پروتئین است.

1-1-1-3- ساختار سوم انسولین
ساختار سوم در واقع نحوه قرارگیری ساختار های دوم در کنار یکدیگر است. در این ساختار چهار نوع بر همکنش شامل پیوند هیدروژنی، پل نمکی، پیوند دی سولفیدی و برهمکنش های غیر قطبی آب گریز بین زنجیره های جانبی اسید آمینه ها وجود دارد. ساختار سوم بیشتر به وسیله ی پیوند دی سولفیدی پایدار می شود که این پیوند ها بین گروه های تیولی باقی مانده های اسید آمینه سیستئین صورت می گیرد.
قابل ذکر است که سطح بیرونی مولکول انسولین قطبی است درحالی که سطح درونی آن بیشتر غیر قطبی می باشد. در آرایش ساختار سوم انسولین سیستئین های A6 و A11 و زنجیره های جانبی اسید های آمینه جایگاه های 6A و A16 و اسید های آمینه لوسین B11و B15 درون هسته غیر قطبی قرار می گیرند. همچنین 23 اسید آمینه قطبی این پروتئین در بخش های سطحی و در معرض حلال می باشند(Brange و همکاران 1993).

1-1-1-4- ساختار چهارم انسولین
در ساختار چهارم پروتئین ها، دو یا بیش از دو زنجیره پلی پپتیدی در کنار یکدیگر قرار می گیرند. شاخه جانبی آمینواسیدی این زنجیره های پلی پپتیدی به وسیله ی برهمکنش های آبگزیر و واندروالس با هم تماس می یابند.
در خصوص پروتئین انسولین به دلیل اینکه پیوندهای دی سولفیدی به جای برهمکنش های آبگزیر پایدارکننده و شکل دهنده ساختمان فضایی آن است، ساختار چهارم را حالات دیمر و هگزامر این پروتئین در نظر می گیرند که در آن مونومرها به دلیل برهمکنش های آبگزیر و هیدروژنی کنار یکدیگر قرار دارند. انسولین تنها درغلظت های پایین به صورت مونومر است ولی در غلظت های بالاتر از 01/0 میلی مولار (که غلظت به کار رفته در فرمولاسیون های دارویی است) به صورت دیمر دیده می شود. در محدود pH بین 4 تا 8 و در حضور یون روی هنگامی که غلظت انسولین بالاتر از 01/0 میلی مولار باشد سه دیمر انسولینی گرد هم آمده و یک ساختار هگزامری را تشکیل می دهند. در غلظت های بالاتر از 2 میلی مولار و در pH خنثی، حتی در غیاب یون روی انسولین به صورت هگزامر است. دو مولکول انسولین در یک دیمر به وسیله نیروهای آبگریز و چهار پیوند هیدروژنی (بین اتم های زنجیره اصلی متعلق به باقی مانده های B26-B24) کنار یکدیگر نگاه داشته شده اند. در مونومرهای انسولین این چهار پیوند هیدروژنی یک ساختار صفحه ی بتای موازی ناهمسو بین قطعات انتهای C زنجیره B به وجود می آورند. تجمع دیمر ها در اطراف یون روی باعث پوشیده شدن بخش های غیر قطبی ای می شود که در حالت مونومر در سطح هستند (B17, B18, B14, B1, B2 A13, A14). برهمکنش بین دیمرها در حالت هگزامری به میزان قابل ملاحظه ای سست تر از برهمکنش میان مونومر ها در دیمر است. زنجیره های A، بخش بزرگی از سطح عمدتاً قطبی هگزامر را در بر می گیرند. حالت هگزامر این پروتئین ساختاری تقریبا کروی شکل به قطر 50 آنگستروم و ارتفاع 35 آنگستروم است (Jansen و همکاران 2005 ،Jeffrey و همکاران1996).

شکل 1-2- ساختار سوم و چهارم انسولین.(a شکل مونومر (b شکل دایمر (c شکل هگزامر.
1-1-2- سنتز هورمون انسولین
انسولین به طور اختصاصی به وسیله ی سلول های بتای جزایر لانگرهانس پانکراس ساخته می شود. اولین محصول ترجمه ی ژن انسولین، پری پرو انسولین با 110 اسیدآمینه ای است و 24 اسیدآمینه آن مربوط به پپتید نشانه می باشد. این پپتید نشانه13 با ذره ی شناساگر سیگنال14 در سیتوزول بر همکنش می دهد. در مرحله ی بعد این کمپلکس از طریق گیرنده ی مربوطه وارد شبکه ی آندوپلاسمی می شود. با برش پروتئولیتیکی برروی پری پروانسولین در لومن شبکه ی آندوپلاسمی پرو انسولین تشکیل می شود. سپس در پروانسولین با تشکیل پیوندهای دی سولفیدی تا خوردگی مناسب ایجاد می شود. پروانسولین تا خورده به دستگاه گلژی منتقل می شود تا مراحل بعدی پردازش بر روی آن صورت گیرد. پروانسولین که توسط استینر15 و همکاران کشف شد با حذف آنزیمی توالی اسید آمینه ای موسوم به پپتید C16 در جایگاه های دو اسید آمینه بازی (آرژنین- آرژنین و آرژنین- لیزین ) تبدیل به انسولین می شود. در این پردازش آنزیمی موسوم به پروهورمون کانورتاز 3/1، پروهورمون کانورتاز 2 و کربوکسی پپتیداز E دخالت دارند. آنزیم های پروهورمون کانورتاز به صورت اختصاصی برش می دهند. پروهورمون کانورتاز 3/1 جایگاه اتصال بین زنجیره ی B و پپتید C را برش می دهد در حالی که پروهورمون کانورتاز2 مسئول برش ناحیه ی بین زنجیره ی A و پپتید C است. همچنین اسید های آمینه باقی مانده به وسیله ی آنزیم کربوکسی پپتیداز E حذف می شوند. در طی این پردازش سه مولکول آرژنین و یک مولکول لیزین آزاد می گردد (Masahiro و همکاران 2011).
شکل1-3- نمایی از مراحل سنتز هورمون انسولین.
1-1-3- ترشح هورمون انسولین
هورمون انسولین در پاسخ به محرک هایی چون گلوکز، آرژنین و سولفونیل اوره از سلول های بتای پانکراس ترشح می شود. البته محرک اصلی برای ترشح این هورمون گلوکز می باشد. گلوکز از طریق پروتئین انتقال دهنده ی غشایی GluT-2 به درون سلول های بتای پانکراس وارد شده و به وسیله ی آنزیم گلوکوکیناز اکسایش می یابد. در محدوده غلظت پایین تر از mg/dl 90 گلوکز باز بودن کانال های پتاسیمی سبب ایجاد پتانسیل منفی در غشای سلول های بتا می شود که در این حالت کانال های ورود کلسیم به درون سلول بسته می باشد.
با افزایش غلظت گلوکز پلاسما، دریافت سوخت وساز گلوکز به وسیله ی سلول های بتا افزایش می یابد که این پدیده موجب دپلاریزاسیون غشا و باز شدن کانال کلسیمی و افزایش غلظت درون سلولی کلسیم می شود. این پدیده در نهایت به اگزوسیتوز گرانول های انسولین منجر می گردد.
از منظر ساختاری کانال های پتاسیمی وابسته به ATP در پانکراس ازدو زیرواحد غیر مرتبط گیرنده سولفونیل اوره و زیرواحد کانال پتاسیم تشکیل شده است.

شکل 1-4- نمایی شماتیک از سلول بتای پانکراس و چگونگی ترشح انسولین از این سلول.
1-1-4- اشکال مختلف هورمون انسولین
ساختار بلوری انسولین برای اولین بار در سال 1926 توسط ابِل17 گزارش شد. ده سال بعد اسکات18 اهمیت یون روی را در ساختار بلور این پروتئین نشان داد (Scott 1934 ،Milthorpe و همکاران 1997) . انسولین در غلظت های کم به شکل مونومر می باشد و در غلظت های بالاتر و pH خنثی به صورت دیمر است. کمپلکس هگزامری انسولین در غلظت های بالا و در حضور یون روی ایجاد می شود. قابل ذکراست که شکل عملکردی انسولین در جریان خون به صورت مونومر و شکل ذخیره ای آن در سلول های بتای پانکراس به صورت هگزامر با دو یون روی می باشد. نیمه عمر هورمون انسولین در حالت مونومری 5 تا 10 دقیقه است. از آنجایی که این پروتئین در شکل هگزامری دارای نیمه عمر بالایی است به طور بالقوه می تواند متحمل تغییرات شیمیایی پس از ترجمه مانند قندی شدن غیرآنزیمی و استیلاسیون شود.
1-1-5- عملکرد زیستی هورمون انسولین
انسولین نقش مهمی در تنظیم سوخت وساز مهره داران خصوصا سوخت وساز کربوهیدرات ها دارد. این پروتئین برای ایفای نقش هورمونی اش باید بطور صحیح به گیرنده ی غشایی اش وصل شود. اتصال انسولین به گیرنده غشایی سبب فعال سازی یکسری آنزیم های تیروزین کیناز و ایجاد دو اثر بلندمدت و کوتاه مدت می شود. در کوتاه مدت این هورمون باعث افزایش انتقال قند به درون سلول و افزایش سنتز پروتئین و مهار فرایند های هضم لیپیدی19 می شود. فعال سازی و غیر فعال سازی یکسری آنزیم ها نظیر گلیکوژن سنتتاز و گلیکوژن فسفوریلاز از آثار کوتاه مدت این هورمون است. در بلندمدت این هورمون سبب فعال سازی آنزیم گلوکوکیناز می شود و همچنین برخی آنزیمهای مسیر گلوکونئوژنز را نیز مهار می کند. مطالعات زیادی بر روی جهش یافته های انسولین صورت گرفته است تا مشخص گردد که کدام باقیمانده های اسید آمینه ای در اتصال به گیرنده غشایی این هورمون مهم هستند. سه ناحیه حفاظت شده در ساختار انسولین در اتصال به گیرنده غشایی آن نقش برجسته ای دارند. این سه ناحیه شامل ناحیه ی انتهای N زنجیره ی A ( Gly1، Ile2، Val3، Glu4)، ناحیه ی انتهایی Cزنجیره ی A( Tyr19،Cys20،Asn21) و ناحیه انتهای C زنجیره ی B ( Gly23،Phe24، Phe25،Tyr26) می باشد. کلیه ی این باقیمانده های اسیدآمینه ای در سطح انسولین قرار می گیرند. بنابراین احتمال برهمکنش اینها با گیرندهی انسولین زیاد است. انواع جهش یافته انسولین انسانی که تمایل کمی برای اتصال به گیرنده ی این هورمون از خود نشان می دهند، در ایجاد تحمل گلوکز و هایپر انسولینمیا20 مهم هستند. در این جهش یافته ها باقیمانده های اسید آمینه ای نواحی حفاظت شده با انواع دیگری جایگزین شده اند (Kwok و همکاران 1983، Pullen و همکاران 1976)
جایگزینی های LeuB25 PheB25 ( انسولین شیکاگو)، SerB24 PheB24 ( انسولین لس آنجلس) و ValA3 LeuA3( انسولین واکایاما)، جهش هایی هستند که در سطح ژنی رخ می دهند و در نتیجه انسولینی ایجاد می شود که فقط 1 تا 5 درصد توانایی اتصال به گیرنده غشایی را دارد.-N استیلاسیون انتهای آمینی زنجیره ی A تا حدود 30 درصد اتصال این هورمون به گیرنده اش را کاهش می دهد. این پدیده بیانگر اهمیت بارهای مثبت گروه های آمین آزاد در این ناحیه است. حذف GlyA1 با کاهش 15 درصدی اتصال انسولین به گیرنده اش همراه است. با توجه به این مشاهدات گفته می شود که GlyA1 در اتصال صحیح انسولین به گیرنده این هورمون نقش دارد. این آمینواسید در تشکیل پل نمکی با انتهای کربوکسی زنجیره ی B نقش دارد (Wollmer و همکاران 1987، Nanjo و همکاران 1986، Blundell و همکاران 1972).
اهمیت چهار اسیدآمینه ی انتهای کربوکسی زنجیره ی B( 26-23) در اتصال به گیرنده به وسیله ی انواع جهش یافته انسولینی شامل انسولین های شیکاگو و لس آنجلس مشخص شده است. مطالعات حذفی نشان می دهد که با حذف باقیمانده های اسیدآمینه ای انتهای کربوکسی زنجیره ی B (Tyr26،Thr27،Pro28،Lys29،Ala30) انسولینی موسوم به Despentapeptide (B26-B30) حاصل می شود. انسولین کوتاه شده تنها 20 درصد توانایی اتصال به گیرنده غشایی را دارد(1990 Tager، Riemanو همکاران 1983).

1-1-6- گیرنده هورمون انسولین
گیرنده انسولین متعلق به خانواده تیروزین کینازی است که این خانواده در تمایز سلولی، رشد و سوخت وساز سلولی نقش مهمی ایفا می کند. گیرنده انسولین دارای خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ویژه ای است که آن را از سایر اعضای این خانواده متمایز می کند. نقش فیزیولوژیکی اصلی این گیرنده در تنظیم متابولیکی است در حالی که سایر گیرندههای تیروزین کیناز در تمایز و رشد سلول نقش دارند. نیمه عمر گیرنده ی هورمون انسولین حدود 7 ساعت می باشد. گیرندهی انسولین از دو نوع زیر واحد شامل دو زیر واحد آلفا و دو زیر واحد بتا تشکیل شده است که ساختار هتروتترامری ایجاد می کند. این دو زیرواحد با اتصال دی سولفیدی به یکدیگر وصل می باشد. این گیرنده در غشای پلاسمایی سلول های چربی، کبدی و ماهیچه اسکلتی قرار گرفته است. زیر واحد آلفا گیرنده انسولین با 720 اسیدآمینه در سطح سلول قرار دارد و جایگاه اتصال انسولین است. 620 اسیدآمینه ی زیر واحد بتای گیرنده انسولین سه ناحیه ی خارج سلولی، درون غشایی و سیتوزولی را تشکیل می دهد که وظیفه ی انتقال پیام به درون سلول را برعهده دارد. با اتصال انسولین به زیر واحد آلفا ساختار فضای گیرنده انسولین طوری تغییر می کند که این گیرنده در تیروزین های سیتوزولی زیر واحد بتا اتوفسفوریله می شود. در ادامه فسفوریلاسیون بر روی آنزیم های هدف صورت می گیرد و فعال سازی آنها در نهایت به بیان ژنی، رشد سلولی و سنتز چربی، پروتئین و گلیکوژن منجر می گردد(Ward و همکاران 2009 ، Lee و همکاران 1994).
شکل1-5- مدل ساختاری گیرنده انسولین.
هرگونه نقص و اختلال در سنتز، ترشح و عملکرد انسولین می تواند به یکسری علائم بالینی منجر گردد. دیابت یکی از اختلالات ناشی از نقص در سنتز و یا عملکرد انسولین می باشد. به طور طبیعی، بدن از گلوگز به عنوان انرژی استفاده می کند و برای مصرف گلوگز نیاز به انسولین است. در دیابت قندی یا بدن انسولین کافی تولید نمی کند و یا آنکه بدن از انسولین تولیدی بهره لازم را نمی برد و یا اینکه ترکیبی از هر دو اختلال به وجود می آید.
وقتی گلوکز به مصرف سلول ها نرسد سطح آن در خون بالا می رود و در نهایت سبب آسیب به رگ های خونی، بافت های کبدی، قلبی، چشم ها و حتی سیستم عصبی می شود.
1-2- بیماری دیابت قندی
بیماری دیابت به عنوان یکی از بیماری های شایعِ جهان امروز مطرح است. شیوع دیابت به دلیل افزایش جمعیت، چاقی و عدم تحرک فیزیکی ناشی از صنعتی شدن جوامع رو به افزایش است. مطابق پیش بینی سازمان بهداشت جهانی تعداد افراد دیابتی از 171 میلیون نفر در سال 2000 به 366 میلیون نفر در سال 2030 خواهد رسید. این بیماری شامل گروهی از عوارض متابولیکی است که مشخصه بارز آن بالا بودن گلوکز خون می باشد. بالا بودن قند خون منجر به علائمی نظیر تشنگی مفرط21، گرسنگی مفرط22، ادرار مکرر23، کاهش وزن و تاری دید می گردد. به طور کلی سه نوع اصلی دیابت قندی وجود دارد که شرح آنها در زیر آمده است.
1-2-1- دیابت نوع- I
دیابت نوع- I 10 درصد افراد بیمار را شامل می شود. به دلیل نیاز به تزریق روزانه انسولین به آن دیابت وابسته به انسولین هم گفته می شود. این بیماری ناشی از نقص خودایمنی در سلول های بتای پانکراس می باشد. مارکر های ایمنی تخریب سلول های بتا شامل آنتی بادی علیه سلول های بتا، انسولین، گلوتامیک اسید دکربوکسیلاز و تیروزین فسفریلاز می باشد. آنتی بادی علیه یک یا چند مورد از موارد فوق در 85 تا 90 درصد افراد با قند خون ناشتا24 دیده شده است. همچنین این بیماری ارتباط قوی با لوکوس ژنی آنتی ژن لکوسیت انسانی25 دارد. سرعت تخریب سلول های بتا در افراد مختلف متفاوت است، در نوزادان و کودکان این پدیده سریع تر و در افراد بالغ با سرعت کمتری اتفاق می افتد. اگرچه عوامل متعدد ژنتیکی نقش برجسته ای در تخریب خودایمن سلول های بتا دارند ولی عوامل محیطی هم که هنوز به طور کامل شناخته نشده اند در بروز این اختلال موثرند. چاقی در افراد با این نوع بیماری دیده نمی شود البته وجود چاقی با این بیماری ناسازگار نیست. این بیماری افراد را برای ابتلا به اختلالات خودایمن دیگر مثل بیماری گریو26، بیماری ادیسون27، کم خونی کشنده28 و کم کاری تیروئید هاشیموتو29 مستعد می کند (2006 American Diabetes Association).
1-2-1-1- دیابت آدیوپاتیک30
در برخی از افراد دیابتی نوع- I با وجود اینکه کاهش انسولین خون و کتواسیدوز31 دارند اما هیچگونه شواهدی مبنی بر خود ایمنی در آنها دیده نمی شود. تعداد کمی از افراد دیابتی نوع- I در این گروه قرار می گیرند و اکثر افراد مبتلا نژاد آسیایی و آفریقایی دارند. در افراد با این نوع بیماری آنتی بادی علیه سلول های بتا دیده نمی شود و آنتی ژن لکوسیت انسانی در بروز آن نقشی ندارد.
1-2-2- دیابت نوع- II
این شکل دیابت 90 درصد افراد بیمار را درگیر می کند و به آن دیابت غیروابسته به انسولین هم گفته می شود. مقاومت انسولینی و کمبود انسولین از علائم این بیماری است. افراد مبتلا به این بیماری عموما چاق هستند. در تحقیقات صورت گرفته ارتباط بین چاقی و مقاومت انسولینی دیده شده است. البته مقاومت انسولینی با کاهش وزن و درمان دارویی قندخون بالا بهبود می یابد.
کتواسیدوز در این نوع دیابت به ندرت رخ می دهد و معمولا با بیماری های دیگری چون عفونت همراه می شود. این بیماری به دلیل اینکه افزایش قندخون در مراحل ابتدایی خیلی شدید نیست سریع تشخیص داده نمی شود. با این وجود این بیماران در معرض ابتلا به عوارض عروق خونی بزرگ و کوچک ( ماکرووسکولار32، میکرووسکولار33) می باشد. همچنین دیده شده است که در این افراد سطح انسولین خون طبیعی و یا حتی بالاتر است که این امر بیانگر آن است که سلول های بتای پانکراس این افراد سالم می باشد. خطر ابتلا به این نوع دیابت با سن، چاقی و عدم تحرک فیزیکی افزایش می یابد (2006 (American Diabetes Association.

1-2-3- دیابت حاملگی
دیابت حاملگی حالتی است که در آن افزایش قند خون برای اولین بار در طی دوران بارداری( خصوصاَ سه ماه سوم ) دیده می شود. این نوع دیابت در 4 تا 10درصد موارد بارداری بروز می کند که سبب بروز مشکلاتی برای هم مادر و هم جنین می گردد. پیشگیری و کنترل دیابت در طی دوران بارداری ضروری است و در صورت عدم درمان و مدیریت می تواند فرد را بعد از بارداری در معرض ابتلا به دیابت نوع- II قرار دهد. دیابت حاملگی وقتی ایجاد می شود که گیرنده های انسولینی به خوبی عملکرد خود را انجام ندهند. به نظر می رسد که هورمون لاکتوژن جفتی34 ترشح شده به وسیله جفت سبب کاهش حساسیت به انسولین می گردد(Thomas و همکاران 2005).
1-2-4- عوارض بیماری دیابت
تنظیم قندخون تا حد زیادی عوارض ناشی از دیابت را کاهش می دهد. سیگار، افزایش کلسترول و فشار خون، چاقی و عدم تحرک فیزیکی از عوامل تسریع کننده عوارض دیابت هستند. عوارض دیابت قندی به طور عمده به دو دسته حاد و مزمن طبقه بندی می شود. عوارض حاد دیابت شامل کتواسیدوز، افزایش قند خون35، کاهش قند خون36 و کمای دیابتی می باشد. عوارض مزمن دیابت خود به دو گروه بیماری ماکرووسکولار( عروق خونی بزرگ) و میکرووسکولار( عروق خونی کوچک) تقسیم بندی می گردد. این نوع عوارض اندام های بسیاری را تحت تأثیر قرار می دهد و به همین دلیل علت اصلی مرگ و میر دیابت محسوب می شوند.
افزایش میزان قند خون سبب ضخیم شدن دیواره ی مویرگ ها شده که این پدیده سبب می شود که خون بر سطح داخلی مویرگ حالت چسبنده ای پیدا کند و به دلیل این پدیده گردش خون کاهش پیدا می کند. این اثرات در دراز مدت باعث آسیب به بافت هایی نظیر کلیه، چشم و اعصاب می شود. همچنین بالا بودن قند خون سبب سفتی سرخرگ ها ( تصلب شرائین37) می شود که این موضوع به بیماری های قلبی و مغزی منجر می گردد. بیماری قلبی یکی از علل مرگ و میر افراد دیابتی است به طوری که احتمال مرگ و میر افراد بالغ مبتلا به دیابت در اثر بیماری های قلبی 2 تا 4 برابر بیشتر از افراد غیر دیابتی است (2007 Centers for Disease Control and Prevention) . شایان ذکر است که خطر بروز بیماری قلبی- عروقی38 در افراد دیابتی نوع- I نسبت به نوع – II بسیار بالاتر است. پلاکت های افراد دیابتی معمولا نسبت به عوامل متراکم کننده ی پلاکت بسیار حساسند. ترومبوکسان39 عامل اصلی متراکم سازی پلاکت ها و مسدود شدن رگ های خونی است. تحقیقات نشان داده اند که در افراد دیابتی نوع- II با بیماری قلبی-عروقی مقدار زیادی ترومبوکسان وجود دارد.
یکی از داروهایی که به طور معمول به منظور پیشگیری و درمان بیماری های قلبی – عروقی تجویز می شود داروی آسپیرین است. بررسی ها نشان داده اند که مصرف روزانه ی 81 تا 325 میلی گرم داروی آسپرین به طور موثری سبب مهار سنتز ترومبوکسان می شود و احتمال ابتلا به بیماری قلبی- عروقی را در افراد دیابتی کاهش می دهد (1997 Colwell، Hayden و همکاران 2002).

1-3- آسپرین
آسپیرین( استیل سالسیلیک اسید) یک داروی غیراستروئیدی ضدالتهابی40 است و یکی از داروهای پرمصرف جهان به شمار می رود به طوری که سالانه حدود 40000 تن از این دارو به مصرف می رسد. آسپیرین برای تسکین دردهای ملایم تا متوسط، سردرد، میگرن، کاهش تب و التهاب و درمان بیماری های التهابی چون پریکاردیت41 و روماتیسم مفصلی42 به کار می رود. همچنین این دارو به دلیل داشتن خاصیت ضد انعقاد خون می تواند به عنوان رقیق کننده خون به کار رفته و برای جلوگیری از وقوع سکته قلبی و یا مغزی در کسانی که سابقه آن را داشته اند مفید واقع شود. اخیرا بیان می شود که این دارو می تواند به منظور پیشگیری از برخی سرطان ها، خصوصا سرطان روده بزرگ43 استفاده شود. عوارض جانبی این دارو نیز مانند بسیاری از داروهای دیگر مورد توجه پزشکان و مصرف کنندگان می باشد. از عوارض این دارو می توان به خونریزی معدی-روده ای44، مسمومیت کلیوی45، وزوز گوش46 و واکنش های حساسیتی47 مثل کهیر، خارش و تنگی نفس خصوصا در افراد مبتلا به آسم اشاره کرد (Alfonso و همکاران 2009).
آسپیرین از دو بخش استیل و سالیسیلات تشکیل شده است که هر بخش عملکرد مشخصی دارند. گروه سالیسیلات عملکرد ضدالتهابی خود را از طریق مهار فاکتور B 48NF-κانجام می دهد در حالی که گروه استیل سبب غیرفعال شدن آنزیم سیکلواکسیژناز49 (COX) از طریق استیله کردن باقی مانده



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید