معماری

آزمایش کال‌پروتکتین

کال‌پروتکتین :
کال‌پروتکتین در ابتدا به‌عنوان یک پروتئین آنتی‌با‌‌کتریال که در سیتوپلاسم از گرانولوسیت‌های نوتروفیل تولید می‌شود شناخته شد (Dale et al. 1983)، سپس به‌عنوان یک مارکر امیدبخش در التهاب‌ها و بهتر از آن به‌عنوان یک ردیاب و یک ماده بر ضد ارگانیسم‌های داخلی شناسایی گردید. (Sander et al. 1984) (Roth et al.2001)، بعلاوه این مولکول به‌عنوان یک فاکتور جدید در سلول‌های التهابی در واکنش‌های سلول‌های اندوتلیال موردتوجـــــــــــــه قرار گرفت (Srikrishna et al. 2001)، هم‌چنین این مولکول در اعمال به دام انداختن مولکول روی (Zn) و تعادل فیزیولوژیکی این مولکول موردبررسی قرار گرفته است (Sampson et al. 2002).
مولکول کال‌پروتکتین دارای چندین عمل می‌باشد که بیشتر آن‌ها وابسته به پروسه فعالیت التهابی شامل مکانیسم‌های دفاع سلولی و یا پاسخ به‌واسطه سلول‌های کمکی مثل پس‌زدن پیوندهای آلوگرافت و یا واکنش‌های اتوایمیون می‌باشد.

۲-۲ ساختمان کال‌پروتکتین :
کال‌پروتکتین در نوشته‌ها و مقالات دارای چندین معنای مترادف می‌باشد؛ ازجمله کمپلکس‌های پروتئینی S100A8 و S100A9 و آنتی‌ژن ۲۷E10 و فاکتور پروتئینی مهارکننده ماکروفاژی ,MRP8/14 ,L1L L1H و کال‌گرانولین A/B.
این مولکول یک هترودایمر است که شامل زنجیره سبــــــــــــــک و سنگین می‌باشد (Bhardwaj et al. 1992) ,(Hunter and chazin. 1990) و از اعضای فامیل S-100 از پروتئین‌هایی که با کلسیم باند می‌شوند (Steinbakk et al. 1990). در حضور کلسیم، کمپلکس MRP8/14 که یک هترودایمر است می‌تواند به تترامرایز تبدیل شود (Strupat et al. 2000).
کال‌پروتکتین هم‌چنین دارای یک ناحیه اتصال به عنصر روی (Zn) است که این ناحیه دارای ظرفیت و توانایی بالایی در اتصال به عنصر روی (Zn) و پروتئین‌های S-100 می‌باشد و تمایلی به باند شدن با کلسیم (Ca) ندارد. هر دو پروتئین MRP14 و MRP8دارای یک پایه هیستیدین و توالی اتصال به روی (Zn) هستند که فعالیـــــت ضدباکتریایی کال‌پروتکتین را نشان می‌دهد
(Loomans et al. 1998).

۲-۳ پراکندگی کال‌پروتکتین:
کال‌پروتکتین در ابتدا در نوتروفیل‌ها و جمعیت وابسته به فاگوسیت‌های تک‌هسته‌ای یافته شد.

واکنش‌پذیری به‌وسیله مونوکلنال آنتی‌بادی ۲۷E10 نشان می‌دهد که کال‌پروتکتین دارای یک بیان ضعیف در دودمان سلول میلوئید و هم‌چــــــــنین در اندوتلیال و اپی‌درمال‌‌ سل‌ها می‌باشد (Zwadlo et al. 1986).
غلظت کال‌پروتکتین در نوتروفیل‌ها بسیار زیاد و شامل نصف پروتئین‌های سیـتوزول است (Hessian et al. 1993).
کال‌پروتکتین به‌عــنوان یک ماده خـــــــارج ســلولی از نوتروفیــل‌های تحریــــک‌شده (Boussac and carrin. 2000) و منوسیت‌ها (Rammes et al. 1997) و یا پس از خراب شدن و یا مرگ آن‌ها ترشح می‌شود (Voganatsi et al. 2001). بعد از مرگ سلول کال‌پروتکتین به داخل چرک و یا مایع آبسه به همراه مواد ضدمیکروبی دیگر آزاد می‌شود.
مطالعات ایمینوهیستوشیمی نشان می‌دهد که وجود کال‌پروتکتین نه‌تنها در نوتروفیل‌ها و ماکروفاژهای فعال بافتی بلکه بر روی غشاء اپی‌تلیال‌های پوششی غیرکراتینه و گاهی در توبول‌های کلیه نیز دیده می‌شود.
بعضی از سلول‌های پوششی موکوزال نیز کال‌پروتکتین را در ترکیبات پلاسمایی خود حمل می‌کنند (Brandtzaeg et al. 1987). نوع محلول کال‌پروتکتین در پلاسما و ادرار پیدا می‌شود (مقدار مرجع کمتر از ۲mg/L در افراد سالم است) (Pillay et al. 1998). در ترشحات بدن بالاترین سطح کال‌پروتکتین در بزاق افراد دچار کاندیدیازیس و مایعات روده و مدفوع دیده می‌شود.

۲-۴ نقش فیزیولوژیکی کال‌پروتکتین غشایی :
نقش کال‌پروتکتین در چسبیدن به سلول‌ها در مهار مونوکلنال آنتی‌بادی ۲۷E10 و چسبیدن منوسیت‌ها به کلاژن و فیبرونکتین گزارش شده است، از طرف دیگر این پروتئین‌ها و مواد خارج سلولی و کال‌پروتکتین به موازات آزاد شدن سیتوکین‌های التهابی فاکتور نکروز توموری آلفا و اینترلوکین ۶ و تولید یون‌های سوپراکسید افزایش می‌یابند (Mahnke et al. 1995).
اتصال کال‌پروتکتین به سلول‌های میکروواسکولار اندوتلیال می‌تواند باعث افزایش آراشیدونیک اسید شود (Eue and Sorg. 2001).

۲-۵ نقش فیزیولوژیکی کال‌پروتکتین محلول:
فعالیت ضدمیکروبی و اپوپتوزیس کال‌پروتکتین به‌صورت معکوس به‌وسیله اضافه کردن روی (Zn) افزایش می‌یابد. با جدا شدن روی (Zn) از کال‌پروتکتین، MMPS (ماتریکس متالوپروتئیناز)، آنزیم‌های وابسته به روی (Zn) و آنژیوژنزیس و التهاب، ترمیم زخم‌ها، سرطان و تخریب بافتی مهار
می‌شود. غلظت کال‌پروتکتین به مقدار µg/ml250-50 باعث جلوگیری از رشد اشریشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس و استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس می‌گردد و هم‌چنین غلظت µg/ml32-4 برای جلوگیری از رشد کاندیدا آلبیکنس کافی می‌باشد (Nisapakultorn et al. 2001).

۲-۶ تنظیم سنتز کال‌پروتکتین:
هایپرکال‌پروتکتینمیا نشان از کمبود روی (Zn) و بیماری التهابی مزمن دارد. بیماران جدید با عدم تنظیم در کال‌پروتکتین همراه با عود عفونت‌ها، هایپراسپلینومگالی، آنمی و التهاب‌های سیستمیک گزارش شده‌اند (Sampson et al. 2002).
نتیجه: کال‌پروتکتین یک پروتئین با وزن مولکولی ۳۶KDa بوده و اولین بار در سال ۱۹۸۰ از گرانولوسیت‌ها جدا شد که به آن پروتئین L1 نیز می‌گویند (Fagerhol et al. 1980). نام کال‌پروتکتین در اصل به دلیل اینکه این پروتئین با کلسیم باند شده و یک پروتئین ضدباکتری است عنوان گردید. در مقالات اسامی متفاوت و مشابهی مانند کمپلکس S100A8 و S100A9، پروتئین‌های L1H, L1L و کال‌گرانولین A/B دارد (Dale et al. 1983).
کال‌پروتکتین یک کمپلکس از دو ساب‌یونیت (S100A8, S100A9) از خانواده S100 از پروتئین‌های باندشونده با کلسیم است (Kligman and Hilt. 1988). این پروتئین متشکل از دو زنجیره سنگین ۱۴KDa و یک زنجیره سبک ۸KDa که دارای پپتید غیرکووالانسی است، می‌باشد.
کال‌پروتکتین یک ماده مترشحه از نوتروفیل‌های تحریک‌شده (Boussac and Grain. 2000) و منوسیت‌ها است (Rammes et al. 1997) که نتیجه آزاد شدن از سلول‌های خراب‌شده و مرده می‌باشد (Voganatsi et al. 1994). این ماده هم‌چنین بر روی غشاء پوششی غیرکراتینه و گاهی از توبول‌های کلیوی بدست می‌آید. سلول‌های اپی‌تلیال تنها در زمان پروسه التهابی تولید کال‌پروتکتین می‌کنند. در طی حمله میکروبی از سلول‌های اپی‌تلیال، کال‌پروتکتین به بیرون تولید و ترشح می‌شود. غلظت کال‌پروتکتین در روده بزرگ افراد سالم چندین برابر بیشتر از سرم و پلاسما است که این به دو دلیل است؛ اول مهاجرت نوتروفیل‌ها به داخل محوطه لومن روده و آزاد شدن کال‌پروتکتین و دوم مجــاورت مداوم مولکول‌های روده با باکتـــری‌هایی که به‌صـــورت نرمال فلورا باعث تحریک سلول‌های اپی‌تلیال شــــده و تولید کال‌پروتکــــــــــــــــــتین می‌کنند (Tibble and Bjarnoson. 2001).
کال‌پروتکتین به تغییرات میکروبی کولون مقاوم است. فرم محلول کال‌پروتکتین از پلاسمای سرم، ادرار، بزاق، مایعات روده و مدفوع قابل جدا شدن است.

۲-۷ عمل بیولوژیکی کال‌پروتکتین:
کال‌پروتکتین یک مولکول فعال با چندین وظیفه بیولوژیکی است؛ یکی از وظایف روشن آن نقش در تنظیم پروسه التهاب می‌باشد (Brun et al. 1994)، و هم‌چنین دارای هر دو خاصیت ضدتکثیری (yui et al. 1997) و خاصیت ضدباکتریایی، قارچـــــــــــــی و کاندیدایی می‌باشـــــــــــــــــــــــــــد(Steinbakk et al. 1994), (Sohnle et al. 1991), (Hahn and Sohnle. 1995).
گفته شده که کال‌پروتکتین فعالیت ضدمیکروبی خود را به‌وسیله ۳ مکانیسم اجرا می‌کند:
اول: تأثیر مسـتقیم بـر روی میــکروارگانیســــم‌ها به‌وسیـــله بانــد شدن با روی (Zn) و مهــــار MMPS (ماتریکـــس متالوپروتئازها)، آنزیـــم‌های وابـــسته به روی (Zn) که در تولید رگ بســـیار مهـــم هستـــند، ترمیم زخــــم‌ها، التـــــهاب، سرطــــان و تخریـــب بافتی (Voganatsi et al. 2001) ,(Levy. 2000) ,(Fagerhol. 2000).
این فعالیت‌ها مستقیماً در هر دو باکتری‌های درون و بیرون سلولی بعد از فاگوسیتوزیس رخ می‌دهد (Levy. 2000).
دوم: کال‌پروتکتین مشابه یک فاکتور مهارکننده نوتروفیل (NIF) عمل می‌کند که باعث تحریک مهاجرت نوتروفیل‌ها به ناحیه التهاب می‌شود (Tibble and Bjarnoson. 2001).
و در نهایت: کال‌پروتکتین توانایی فاگوسیتوز نوتروفیل‌ها را افزایش می‌دهد. این سه عمل مخصوص و اختصاصی برای میکروب‌کشی و فعالـــــــــــــــــــــیت ضدقارچی نوتروفیل‌هاســت (Voganatsi et al. 2001) ,(Levy. 2000).

۲-۸ کال‌پروتکتین به‌عنوان یک بیومارکر در التهاب:
همان‌طور که در بالا گفته شد کال‌پروتکتین از پلاسما، مایعات بدن و بافتی و مدفوع و بقیه مواد بیولوژیکی قابل جدا شدن می‌باشد. سطح پلاسمایی کال‌پروتکتین در انواع بیماری‌های عفونی افزایش می‌یابد و می‌تواند باعث افتراق بین بیماری‌های ویروسی از عفونت‌های باکتریال شود. این سطح پلاسمایی هماهنگ با بیماری‌های فعال و التهاب در مفاصل در بیماری روماتوئید آرتریت می‌باشد. مقدار پلاسمایی کال‌پروتکتین در افراد سالم بین ۰٫۱-۰٫۶mg/l و در بیــــــماری‌های ویروسی ۰٫۱-۱٫۴mg/l و در عفونت‌های باکتریایی بین ۰٫۶-۱۱mg/l می‌باشد (Poullis et al. 2003).
سطح سرمی کال‌پروتکتین می‌تواند یک مارکر خیلی حساس در تشخیص و افتراق با دیگر مارکرهای التهابی در یک عفونت باکتریایی سیســــــــــــتمیک در افراد دارای پیوند اعضاء باشد (Burkhardt et al. 2001).
کال‌پروتکتین بافتی تولیدشده توسط گرانولوسیت‌ها، منوسیت‌ها و سلول‌های اپی‌تلیال پوششی می‌توانند به‌وسیله روش‌های ایمینوفلورسنس و ایمینوهیستوشیمی شناسایی شوند.
کال‌پروتکتین را می‌توان در نمونه‌های مدفوع جدا و اندازه‌گیری کرد. افزایش کال‌پروتکتین در مدفوع بیماران با CRC (کلورکتال کانسر ) و IBD و عفونت‌های باکتریایی در روده کوچک اندازه‌گیری می‌گردد.
این مارکر در التهاب روده بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای مقاوم به تغییرات پروتئولیتیک با حضور کلسیم می‌باشد (Fagerhol. 1996).
کال‌پروتکتین نشان‌دهنده فعالیت بیماری در IBD بوده و می‌تواند در پیگیری و مونیتورینگ پاســخ‌هــای بیــماران بـه درمــان و عــود بیــماری مــورد استـــــــــــفاده قرار گیرد (Aadland and Fagerhol 2002).
در بیماران با IBD، سطح بالایی از کال‌پروتکتین در هر دو گروه بزرگسال و کودکان تشخیص داده شده است (Konikoff and Denson. 2006).

پاسخ دهید