معماری

ويستافين

ويستافين

آیا تاکنون در مورد Visfatin شنیده‌اید؟

این پروتئین برای اولین بار در سال 2005 توسط یک محقق به نام Fukuhara کشف و از باکتری هموفیلوس دوکره‌ای (Haemophilus ducreyi) جداسازی شد. این ملکول پلی‌پپتیدی است كه اغلب در بافت چربی اطراف شکم انسان و موش وجود دارد و سطح پلاسمائی آن با میزان چاقی بدن ارتباط مستقیم دارد.

در ارزیابی‌هایی که توسط (computed tomography) CT انجام گردیده است مشخص شده که میزان Visfatin در بافت چربی اطراف شکم نسبت به بقیه بافت‌های چربی بدن بیشتر است، علاوه بر بافت چربی این آنزیم در بافت‌هائی مانند مغز، شش‌ها، کلیه، طحال و بیضه‌ها وجود دارد. جنس پروتئینی Visfatin، ترشح آن از بافت‌های چربی و وجود آن در بافت‌های مختلف از جمله مغز، شش و کبد و کلیه و تغییرات چشمگیر آن در شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک اهمیت آن را در زمینه‌های تشخیصی درمانی و تحقیقی افزایش داده است.

نامگذاری: اگر چه نقش آنزیمیvisfatin به اثبات رسیده و بیشتر به گروه آنزیم‌ها تعلق دارد، اما با توجه به عملکردها و مشخصات متفاوت این آنزیم از آن بعنوان هورمون و فاکتور نیز نام برده می‌شود. visfatin اغلب از بافت چربی (fat) اطراف شکم (Visceral) ترشح شده و از دو کلمه fat و Visceral مشتق شده است که به صورت مخفف VF نشان داده می‌شود.

نام اولیه این هورمون PBEF (Pre B Cell Colony- Enhancing Factor) است. این فاکتور بخاطر نقش در بلوغ سلول‌های لنفوسیت B به این نام خوانده می‌شود. همچــــــــنین این آنزیم در سنتز Nicotinamide Mono Nucleotide (NMN)نقش اساسی و کلیدی دارد به همـــــــــین دلیل NMN Synthetase نیز نامیده می‌شود. NMN طی یک مرحله واکنش دیگر به NAD تبدیل شده که مولکول مهمی در معادلات انرژی داخل و یا خارج سلولی محسوب می‌گردد.

Structure (ساختمان): این آنزیم پلی‌پپتیدی است كه در انسان دارای 491 اسید آمینه می‌باشد كه به صورت دو رشته‌ای بوده و در حیوانات مختلف دارای تعداد اسید آمینه متفاوتی است.

                VISFATIN

Reaction: (واکنش): واکنش اصلی که این آنزیم کاتالیز می‌کند به صورت زیر است:

nicotinamide D-ribonucleotide + diphosphate                                         nicotinamide + 5-phospho-alpha-D-ribose 1-diphosphate

اگر با کمی دقت به واکنش فوق نگاه کنیم درمي‌يابيم كه دو محصول مهم این واکنش از موادی هستند که کاربردهای زیاد و مهمی در متابولیسم سلولی برعهده دارند.

Function (عملکرد): همانطور که گفته شد خصوصیات مختلف Visfatin از جمله جنس آن، بافت‌هایی که از آن ترشح می‌شود و همچنین واکنشی که کاتالیز می‌کند باعث می‌گردد که عملکردهای متفاوت و گاه دوگانه‌ای در شرایط مختلف از خود نشان دهد؛ از جمله این اعمال کاهش قند خون کبدی، تغییر در عملکرد انسولین به روش‌های مختلف، نقش پیش التهابی به عنوان یک سایتوکاین، تأئیر مستقیم و متقابل در BMI و چاقی و … می‌باشد. از جمله خصوصیات مهم این هورمون می‌توان به تأثیر آن در متابولیسم گلوکز، تأثیر آن در التهاب و تغییرات آن در شرایط مختلف پاتولوژیک و فیزیولوژیک اشاره كرد که به گوشه‌هایی از آن می‌پردازیم.

 

تأثیرVisfatin بر متابولیسم گلوکز:

تغییر در رسپتور انسولین change in Insulin Receptor))؛ در ابتدا تصور بر این بود که VF در اتصال به رسپتور انسولین با مولکول انسولین رقابت می‌کند اما پس از تحقیقات در این مورد مشخص گردید که VF به جایگاهی غیر از جایگاه اتصال رسپتور انسولین متصل شده و باعث تغییر در میزان تمایل (affinity) رسپتور انسولین به مولکول انسولین می‌شود.

این عمل که با تیروزین فسفورلاسیون رسپتور انسولین انجام می‌گردد باعث کاهش اثر انسولین و افزایش قند خون می‌گردد.

 

تأثیر در متابولیسم گلوکز با کاهش در میزان ترشح انسولین

در تحقیقات مشخص شد هنگامی که Visfatin موجود در داخل و خارج سلول‌های بتا پانکراس توسط مهار کننده اختصاصی VF که FK866 نام دارد مهار می‌گردد، میزان ترشح انسولین آن نسبت به حالت اولیه 46% کاهش می‌یابد، همچنین تحقیق بر روی موش‌هائی که ژن VF آنها بطور هتروزیگوت دچار موتاسیون شده بود نشان داد که میزان ترشح انسولین آنها نسبت به سلول‌های پانکراس نرمال کمتر بوده که این کاهش ترشح انسولین با افزودن ترکیب NAD (ترکیباتی که محصول نهایی کاتالیز VFمی‌باشد) تصحیح می‌گردد و در نهایت مشخص گردید که ترشح انسولین تا حدودی وابسته به میزان NAD بوده که این NAD یکی از محصولات نهایی عملکرد VF می‌باشد.

 

تأثیر VF بر متابولیسم گلوکز از طریق تغییر در میزان take UP گلوکز

تحقیقات نشان داده است که مهار VF و کاهش سنتز ترکیبات NAD میزان برداشت (up take) قند توسط سلول‌ها را کاهش می‌دهد.

 

تأثیر ژنتیکی VF بر متابولیسم گلوکز:

با انکولاسیون VF در مجاورت سلول‌های بتای پانکراس موش تغییرات اساسی در میزان بیان بعضی از ژن‌های کلیدی و مؤثر در دیابت مشاهده گردیده است. این سه محور اساسی یعنی تغییر در میزان تمایل (AFFINITY) رسپتور انسولین، تغییر در میزان برداشت گلوکز توسط سلول‌ها و همچنین تأثیر VF در القای ژنتیکی دیابت باعث گردیده است که VF را بعنوان یکی از فاکتورهای مهم و تأثیرگذار در دیابت ملیتوس نوع 2 مطرح سازد.

 

التهاب:

از آنجائی که این هورمون پروتئینی از بافت چربی ترشح می‌گردد و تأثیرات سایتوکاینی آن مشاهده گردیده است، نوعی آدیپوسایتوکاین محسوب می‌شود. این هورمون یک فاکتور پیش التهابی بوده که باعث افزایشIL6 و IL1B وTNF آلفا می‌گردد، همچنین باعث افزایش فعالیت لکوسیتی و افزایش فاگوسیتوز می‌گردد. در بیمارانی که دچار التهاب روده بوده‌اند مشخص گردیده علاوه بر افزایش VF پلاسمای آنها میزان بيان ژن VF در بافت روده دچار التهاب نیز افزایش یافته است.

 

VF و تومور:

سلول‌های توموری متابولیسم پایه بالاتری نسبت به سلول‌های نرمال داشته و از این رو به NAD که نوعی واسطه انرژی می‌باشد احتیاج بیشتری دارند. با مهار VF سلول‌های توموری توسط FK866 می‌توان با کاهش دادن و تخلیه NDA این سلول‌ها از ادامه حیات و تقسیم این سلول‌ها و پیشرفت تومور جلوگیری کرد.

 

VF & Medical conditor:

تغییرات VF در شرایط مختلف فیزیولوژیک و پاتولوژیک با نقش تعیین کننده و گاه دوسویه گزارش گردیده است، بطوری که در بعضی از موارد از تغییرات VF بعنوان یک مارکر در تشخیص استفاده می‌شود.

VISFATIN یکی از فاکتورهائی است که در التهاب ریه و سیاهرگ باب افزایش می‌یابد که این افزایش در تشخیص آن کمک کننده است.

در شرایط فیزیولوژیک VF با چاقی ارتباط مستقیم داشته و افزایش می‌یابد.

افزایش ترشح VF توسط انسولین و هایپرگلایسمی (افزایش قند خون) و التهاب انجام می‌شود. ترشح آن توسط هورمون رشد و سوماتواستاتین و TNF آلفا کاهش می‌یابد. دگزامتازون میزان بیان ژن VF را افزایش می‌دهد.

هم‌اکنون اندازه‌گیری VF در حالت‌های مختلف التهابی یا فیزیولوژیک و پاتولوژیک و همچنین بیماری متابولیسمی و ارتباط آنها با یکدیگر مد نظر محققین می‌باشد. این آنزیم به روش الیزا اندازه‌گیری می‌شود.

مرجع:

 ماهنامه اخبار آزمایشگاهی

دکتر هیبت‌الله صادقی- استاد دانشگاه علوم پزشکی یاسوج

محمد پریشانی – دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی بالینی

1- Wikipedia

2-encyclopedia

3- Department of Anatomy, Faculty of Medicine and Health Sciences, United Arab Emirates University, Al Ain, UAE. eadeghate@uaeu.ac.ae Visfatin: structure, function and relation to diabetes mellitus and other dysfunctions.

4-Fukuhara A, Matsuda M, Nishizawa M, Segawa K, Tanaka M, Kishimoto K, Matsuki Y, Murakami M, Ichisaka T, Murakami H, Watanabe E, Takagi T, Akiyoshi M, Ohtsubo T, Kihara S, Yamashita S, Makishima M, Funahashi T, Yamanaka S, Hiramatsu R, Matsuzawa Y, Shimomura I. Science. 2007 Oct 26;318(5850):565. Visfatin: a protein secreted by visceral fat that mimics the effects of insulin.

 

5- Pedro Saddi-Rosa , Carolina SV Oliveira , Fernando MA Giuffrida1, 2   and André F Reis 

(1) Federal University of São Paulo, Escola Paulista de Medicina, Diabetes Center, São Paulo, Brazil

(2) Internal Medicine Department, Federal University of Bahia, Salvador, Brazil Visfatin, glucose metabolism and vascular disease: areview of evidence