عنوان پایان‌نامه
بررسی اثرات بازدارندگی استیل سالیسیلیک اسید (ASA) و مشتقات آن روی فرآیند گلایکاسیون دیابتی
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم‌سلولی‌مولکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6523;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80763;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6523;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80763
- تاریخ دفاع
- ۱۵ اسفند ۱۳۹۵
- دانشجو
- شبنم غضنفری سرابی
- استاد راهنما
- مهران حبیبی رضائی
- چکیده
- در بیماری دیابت غلظت قند خون افراد افزایش پیدا می کند که میتواند یکی از علل اصلی بروز عوارض دیابتی باشد. افزایش قند خون منجر به گلایکه شدن پروتئین ها، لیپیدها و نوکلئیک اسیدها می شوند. در طی فرایند گلایکه شدن قندهای احیاء کننده میتوانند به صورت غیر آنزیمی و با ایجاد باز شیف با گروه های آمین آزاد پروتئین ها واکنش دهند. با ادامه یافتن این واکنش ها محصولات آمادوری که دارای پایداری بیشتری هستند به وجود می آیند که خود نیز در ادامه تحت واکنش های گوناگون و برگشت ناپذیری قرار گرفته و در نهایت محصولات ناهمگن و پیچیده ای به نام محصولات نهایی گلایکه شدن (AGE) را بوجود می آورند. به علت بالا بودن قند خون افراد دیابتی میزان این ترکیبات در خون این افراد نیز بیشتر میباشد. با توجه به اثرات شناخته شده AGEها و مشکلات پاتولوژیکی که بر اثر وجود این محصولات در خون ایجاد میشود، به نظر میرسد مطالعه در مورد ترکیباتی که از نظر بیولوژیکی حداقل عوارض جانبی را داشته و در عین حال قادر به کند کردن فرآیند گلایکاسیون پروتئین ها باشند تا از بروز اثرات پاتولوژیکی مزبور پیش گیری کنند، از اهمیت بالایی برخوردار میباشند. ترکیباتی که ضد گلایکه شدن هستند به گروه های مختلفی تقسیم میشوند: مثل داروهایی که از اتصال قند به پروتئین جلوگیری می کنند، در این بین قابلیت داروی رایج آسپرین به عنوان عامل بازدارنده فرآیند گلایکه شدن گزارش گردیده است .لذا هدف از این مطالعه، بررسی ترکیباتی است که بتوان از آنها به عنوان مهارکننده های فرآیند گلایکه شدن استفاده کرد. بنابراین ترکیباتی مبنای کار قرار گرفتند که مشتقات بنزوئیک اسید باشند و از نظر آرایش فضایی استخلاف ها و ساختار پایه ترکیب در یک صفحه قرار گرفته و در ضمن اندازه آنها بصورتی باشد که براحتی قابلیت قرار گرفتن درون پروتئین را داشته باشند. در این بررسی تغییرات ساختاری هموگلوبین طی گلایکه شدن با فروکتوز مورد بررسی قرار گرفته است. طی انکوباسیون هموگلوبین با این قند تغییرات شدیدی در ساختار پروتئین و گروه هِم آن بوجود آمد که با روش های اسپکتروسکوپی UV-vis، فلئورسانس، اندازه گیری میزان آمین آزاد و بررسی ژنوتوکسیسیتی حاصل از محصولات گلایکه شدن، بررسی شدند. همچنین اثر آسپرین و مشابه های آن یعنی بنزوئیک اسید و پارا – نیتروبنزوئیک اسید هم در این فرآیند نیز بررسی شد. در نتیجه مشاهده شد که این ترکیبات تغییرات گفته شده را به صورت قابل توجهی مهار میکنند، که در بین آنها شاهد اثربخشی مؤثرتر پارا – نیتروبنزوئیک اسید در مهار گلایکه شدن نسبت به آسپرین بودیم. از آنجائیکه مکانیسم عمل آسپرین در برابر مهار گلایکه شدن استیلاسیون فرض شده است و هیچ کدام از مشابه های این ترکیب که در این مطالعه استفاده شدند دارای این استخلاف نیستند، در نتیجه استیلاسیون نمی تواند تنها توضیح برای مکانیسم عمل آسپرین در مهار گلایکه شدن باشد همچنین بر اساس این مطالعه، استفاده از مشتقات بنزوئیک اسید با توجه به عوارض جانبی کم آنها، در جهت ایفای عملکرد مشابه با آسپرین امری منطقی بنظر می آید.
- Abstract
- Diabetes mellitus is increasing at an alarming rate reaching epidemic proportions. Glycation derivative from hyperglycemia has been considered as the first stage in the pathogenesis development of diabetic complications. Nonenzymatic glycation, the reaction of glucose and other reducing sugars with protein, reversibly produces Amadori products and over a long period irreversible, fluorescent and coloured advanced glycation end products (AGEs) which its formation correlate with glycemic control, leading to potentially deleterious effects on structure and function that have been implicated in the pathogenesis of diabetic complications including nephropathy, retinopathy, neuropathy, atherosclerosis, arteriosclerosis, osteoporosis and Alzheimer’s disease etc. These changes are extremely complex and occur very slowly. Most emphasis is on long-lived proteins like structural and serum proteins because they are exposed to the sugars for a longer time than enzymes and other nonstructural proteins in most tissues. It is becoming clear that anti-AGE strategies will help in the study of the mechanisms involved and the therapeutic applications aiming at prevention of diabetic complications. Although Acetylsalicylic acid (ASA, aspirin) is a good example of sugar competitor capable of inhibiting glycation in proteins but also ASA has its own complications such as hemorrhagic stroke, Allergic reaction, gastrointestinal injury, including increasing the formation of gastric lesions, potentiating ulcerogenic response to stress and impairing gastric ulcer healing. By the way the exact mechanism of this interaction was not well defined. From this point of view discovering a new glycation inhibitor without side effects is of great importance. In this study, glycation of 15µM human hemoglobin and bovine serum methmoglobin, which are long lived proteins, with 30mM fructose was assessed in which the interference of ASA and several rationally related compounds including benzoic acid and para-nitrobenzoic acid was analyzed by various methods such as UV-vis and fluorescence spectroscopies, ThT assay, TNBS assay and comet assay etc. As a result, in all of the experimental studies more protection against glycation and its products were observed by para-nitrobenzoic acid than that of two other compounds. In conclusion based on the lack of acetyl substituent for para-nitrobenzoic acid, salicylation instead of acetylation are proposed as a dominant mechanism of inhibitory effect of ASA on glycation process. Also because of the rare reported complications of para-nitrobenzoic acid in animal studies, it could be a good alternative for ASA.Keywords: Diabetes, Protein glycation, Aspirin, Para-nitrobenzoic acid.
