ICAM و VCAM – مولكول چسبان سلولی (ICAM-1) و مولكول چسبان عروقی(VCAM-1)

مولكول چسبان سلولی (ICAM-1) و مولكول چسبان عروقی(VCAM-1)

مولكول چسبان سلولی (ICAM-1) و مولكول چسبان عروقی(VCAM-1)

فصل دوم مبانی نظری و پیشینه‌ی پژوهش

2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2-2- مبانی نظری پژوهش……………………………………………………………………………………………………………………….

2-2-1- مولکولهای چسبان سلولی……………………………………………………………………………………………………………

2-2-2-طبقه بندی مولکولهای چسبان سلولی……………………………………………………………………………………………..

2-2-2-1-اینتگرینها……………………………………………………………………………………………………………………………….

2-2-2-2-سلکتینها………………………………………………………………………………………………………………………………..

2-2-2-3-موسینها…………………………………………………………………………………………………………………………………

2-2-2-4-کدرینها…………………………………………………………………………………………………………………………………

2-2-2-5-مولکولهای خانواده بزرگ ایمونوگلوبولینها…………………………………………………………………………………..

2-2-3- مولکولهای چسبان ، میانجیهای التهابی و فرآیند دیاپدز……………………………………………………………………..

2-2-4-نقش میانجیهای التهابی در بروز مولکولهای چسبان .

2-2-5-شاخصهای التهابی و آترواسکلروز………………………………………………………………………………………………….

2-2-7-مکانیزم التهابی ضایعات دیابتی، چاقی و تاثیر آن بر آترواسکلروز…………………………………………………………

2-3- منابع شاخصها و میانجیهای التهابی(سایتوکینها)……………………………………………………………………………………

2-4-کنترل پاسخ التهابی………………………………………………………………………………………………………………………….

2-5- برخی عوامل اثرگذار بر شاخصهای التهابی………………………………………………………………………………………….

2-5-1-چاقی………………………………………………………………………………………………………………………………………..

2-5-2-سیگارکشیدن……………………………………………………………………………………………………………………………..

2-5-3-الکل…………………………………………………………………………………………………………………………………………

2-5-4-فعالیت بدنی………………………………………………………………………………………………………………………………

2-6- تمرینات تناوبی با شدت بالا (HIIT)……………………………………………………………………………………………….

2-6-1-انواع HIIT……………………………………………………………………………………………………………………………….

2-6-1-1-HIIT با وهله های فعالیت کوتاه مدت……………………………………………………………………………………….

2-6-1-2-HIIT با وهله های فعالیت بلند مدت…………………………………………………………………………………………

2-7-پیشینه پژوهش……………………………………………………………………………………………………………………………….

2-7-1-فعالیت بدنی و فاکتورهای التهابی…………………………………………………………………………………………………..

2-7-1-1-فعالیت استقامتی و فاکتورهای التهابی………………………………………………………………………………………….

2-7-1-2-فعالیت مقاومتی و فاکتورهای التهابی…………………………………………………………………………………………..

2-7-1-3-فعالیت ورزشی بر فاکتورهای التهابی در حیوانات………………………………………………………………………….

2-7-2-HIIT و کاهش چربی…………………………………………………………………………………………………………………

2-7-3-HIIT و آمادگی هوازی………………………………………………………………………………………………………………

2-7-4-HIIT و آمادگی بیهوازی……………………………………………………………………………………………………………..

2-8-خلاصه…………………………………………………………………………………………………………………………………………

منابع

مولكول چسبان سلولی (ICAM-1) و مولكول چسبان عروقی(VCAM-1)

 مولکولهای چسبان سلولی – ICAM

سالها قبل از آنكه ارتباط اختصاصي بين مولكولهاي چسبان و برخي از بيماري­ها كشف شود، دانشمندان اهميت بنيادي مسيرهاي ارتباطي بين سلولها، بافت­ها و اندام­ها را درك نكرده بوند. مطالعات انساني و حيواني فراوان نشان مي دهند چسبندگي بين سلولها و بين سلولها و پروتئين­ها كه از راه مولكولهاي چسبان ايجاد مي شود در سلامتي و بيماري­ها اهميت دارد. در حال حاضر، روشن شده است كه در يك فرد سالم، عملكرد مولكولهاي چسبان  براي فرآيندهايي نظير رشد جنين، تمايز، مرگ سلولي، رگ زايي، بهبود زخم، التهاب و رشد و يكپارچگي عروق ضروري است. اختلال در عملكرد مولكولهاي چسبان  سلولي، علت اصلي پيشرفت­هاي پاتولوژيك در بسياري از بيماري­ها مثل سرطان، نقص هاي ايمني و بيماري­هاي قلبي عروقي است.

در سالهاي اخير بسياري از مطالعات به وضوح نشان داده اند عمل غير طبيعي مولكولهاي چسبان  يا كمبود يك مولكول چسبان  اختصاصي (ناشي از جهش ژني) مي تواند مرگ آفرين باشد. همچنين، افزايش بيان يا فعاليت اين مولكولها مي تواند در حالت­هاي پاتولوژيكي نظير متاستاز تومورها، پاسخ هاي التهابي و … ايفاي نقش نماید(عالي زاده وهمکاران 1383، وجگاني 1383).

مولکولهای چسبان گیرنده­های گلیکوپروتئینی هستند که نه تنها در سطح خارجی غشای سلولها وجود دارند، بلکه از میان غشاء عبور کرده و وارد سیتوپلاسم می شوند. این مولکولها علاوه بر ارتباط میان سلولها و سلول-ماتریکس خارج سلولی، می توانند ارتباط بین داخل سلول و محیط خارج سلولی را فراهم آورند(عالي زاده وهمکاران1383، باجوراث^[1]1998).

همه مولکولهای چسبان گیرنده­های گلیکوپروتئینی هستند که بر سطوح مختلفی از سلولهای اصلی و محل­های التهابی ظاهر می شوند این مولکولها علاوه بر ارتباط میان سلولها و سلول، ماتریکس خارج سلولی، می توانند ارتباط بین داخل و محیط خارج سلولی را فراهم آورند و به عنوان گیرنده چسبندگی لکوسیتها در انتقال آنها به داخل بافت نقش واسطه را بازی می کنند. بعضی از این مولکولها به شکل محلول در پلاسما رها هستند و میزان حضورشان نشان دهنده درجه اختلال آندوتلیال رگی می باشد. افزایش غلظت مولکولهای چسبان محلول ممکن است پاسخ­های ایمنی را مختل کند و واسطه­ای در فرایند التهاب آترواسکلروز باشد(عالي زاده وهمكاران1383؛بنجامين وهمكاران ^[2]2000) (شکل2-1).

[1]-Bajorath

[2] -Benjamin et al

طبقه بندی مولکولهای چسبان سلولی

پنج خانواده اصلی مولکولهای چسبان عبارتند از:اینتگرینها^[1]،مولکولهای خانواده بزرگ ایمونوگلوبولینها^[2]، سلکتینها^[3]، موسینها^[4]و کدرینها^[5].

[1]-Integrins

[2]-Ig superfamilies

[3] -Selectins

[4]-Mucins

[5]-Cadherins

ICAM-1 نوعی مولکول چسبان  سلولی است که هم در سلولهای آندوتلیال و هم در سلولهای ایمنی وجود دارد و اولین بار توسط روسلین^[1] در سال 1986 توصیف شد(روثلين وهمکاران،1986). این مولکول با وزن مولکولی 82 کیلو دالتون به خانواده ایمونوگلوبولینها تعلق دارد. و مولکول مهمی در چسبندگی سخت لنفوسیتها به آندوتلیوم و خروج آنها از عروق خونی به بافتها
می باشد(دوستين،1986). ICAM-1(CD₅₄) لیگاند (LFA-1)^[2](آنتی ژن وابسته به عملکرد لکوسیتی-1) می باشد که اسباب تداخل اینتگرین و خانواده بزرگ ایمونوگلوبینی را فراهم می آورد.CD₁₈⁄CD_11a(LFA-1) باعث چسبندگی سلول-سلول شده و در طیف وسیعی از فعالیت­های لکوسیتی از جمله تکثیر T، B، سیتولیز با واسطه لکوسیتها و سایر بافتها، از جمله آندوتلیوم نقش دارد. به دنبال فعال شدن سلولهای T، میل ترکیبی CD₁₈⁄CD_11a برای ICAM-1 به طور موقت افزایش می یابد(وجگاني ،1383).

VCAM -1 انسان یک گلیکوپروتئین متصل به ایمونوگلوبین 100 الی110 کیلو دالتونی است که روی عروق فعال شده، ماکروفاژهای بافت، سلولهای دنتریک، فیبروبلاستهای مغز استخوان و میوبلاستها وجود دارد. VCAM-1  نقطه­های وابسته برای رشد و گسترش آندوتلیال را در طی پیدایش و تکامل عروقی خونی در جنین فراهم می کند(ایمهوف ودنوند ،1995). و یک نقش مهمی را د ر تکامل سیستم قلبی عروقی بازی می کند.

نقص موشها در VCAM-1، تکامل اطراف قلب را خراب می کند و این نشان دهنده کمبود سیستم عملکردی VLA-4⁄VCAM-1 می باشد و نبود مولكول چسبان عروقی-1 روی سلولهای میوکاردی، تولید سلولهای مزوتلیومی بروز کننده VLA-4 با لیگاندهای طبیعی آن را خراب می کند که منجر به یک ناتوانی در مهاجرت، طی رشد و تمایز می شود. VCAM-1 در آتروژنز(بیماریزایی) و آسیبهای التهابی دیگر مهم  است. سطح افزایش یافته مولكول چسبان عروقی-1 در چند بیماری از جمله آترواسکلروز، بیماری خود ایمن، سرطان، التهاب، عفونت و غیره کشف شده است(سيبالسكي^[3]،1995).

[1]-Rothelein

[2]-Lymphocyte function- associated antigen

[3]-Cybulsky et al

VCAM-1  وقتی که بوجود می آید عاملی است که نقش مهمی را در مهاجرت لکوسیتهای بروز کننده VLA-4 (ائوزینوفیلها، مونوسیتها، لنفوسیتها و بازوفیلها) بازی می کند. در حالی که نقش اصلی VCAM-1 بوجود آوردن سازگاری برای بروز و فعال کردن مکانی برای مولکولهای چسبان مرتبط دیگر می باشد. ماکروفاژها در پاسخ به عاملهای میکروبی بر طبق بروز   TNF-αبوجود می آیند(مالاوياوهمکاران^[1]،2007)، بر اساس بروز TNF-α سلولهای آندوتلیال باعث بروز بالای سلولهای ICAM-1، VCAM-1 و E سلکتین می شوند.

این مولکولها به وسیله هر دوی نوتروفیلها(ICAM-1 و E سلکتین) و مونوسیتها(ICAM-1، VCAM-1 و E سلکتین) در طی خروج از عروق مورد استفاده قرار می گیرند(هاينز^[2]  ،1992). اگرچه TNF-α و IL-4 هر دو باعث بروز VCAM-1 می شوند ولی IL-4 بر خلاف TNF-α تنظیم بالایی از ICAM-1 و یا E سلکتین را ندارد(بوچنروهمکاران^[3]،1991).

IL-4 بیشتر تمایل دارد پشتیبانی مولکول چسبان را برای خروج عروقی اکثریت نوتروفیلها و بعضی از مونوسیتها بردارد و حاصل آن یک رسوب ائوزوفیل غالب می باشد. علاوه بر این در نهایت VCAM-1 یک نقش مهمی را در لانه گزینی، مهاجرت لنفوسیتی و تکامل سیستم قلبی عروقی بازی می کند.

VCAM-1  انسان یک گلیکوپروتئین غشاء نوع 1 (N ترمینال خارج سلولی) به طول 715 اسید آمینه است که به وسیله 7 دامین ایمونوگلوبین نوع C2 ویژگی می یابد(پيگوت وهمکاران^[4]،1992). به طور تقریبی VCAM-1 انسان شامل یک بخش خارج سلولی به طول 674 اسید آمینه(aa) و یک دامین غشاء به طول 22 اسید آمینه(aa) و یک انتهای سیتوپلاسمیک به طول 19 اسید آمینه می باشد.

چندین محل گلیکوزیله متصل به N وجود دارد و هر دامین C₂ با یک جفت سیستئین رابطه دارد. که به شکل دی سولفید متصل شده و سرتاسر دامین را محکم می کند(برامندوف و راثجن^[5] 1995). بعلاوه دو سیستئین برونی مرتبط با دامین شماره 1 و 4 با پیوندهای دی­سولفیدی بین آنها یافت می شود(برامندوف و راثحن،1995؛ایمهوف ،1995 و گريفيس،1995).

[1]-Malaviya et al

[2]-Hynes

[3]-Bochner et al

[4]-Pigott et al

[5]-Brummendorf and Rathjen

مولکولهای چسبان ، میانجیهای التهابی و فرآیند دیاپدز

با پیشرفت التهاب، انواع سایتوکینها و میانجیهای التهابی بر روی عروق موضع تاثیر کرده، عرضه مولکولهای چسبان اندوتلیالی را افزایش می دهند. چنین اندوتلیالی را آندوتلیوم فعال شده یا ملتهب می نامند معمولا، نوتروفیلها اولین سلولهایی هستند که به اندوتلیوم ملتهب متصل شده و با خروج از رگ به بافتها می روند. فرآیند خروج از رگ نوتروفیلها را به چهار مرحله، غلتیدن، فعال شدن، توقف و چسبیدن به آندوتلیوم و خروج از رگ تقسیم می کنند(شکل2-3).

در مرحله اول، نوتروفیلها با اتصال سست از راه واکنش کربوهیدرات – سلکتین به اندوتلیوم می چسبند. هنگام پاسخ التهابی، سایتوکینها و سایر میانجیهای التهابی بر روی آندوتلیوم موضع اثر کرده، موجب عرضه مولکولهای چسبان سلکتینی می شود.

ای و پی­سلکتین به مولکولهای چسبان شبه موسینی متصل می شوند. این اتصال باعث می شود تا نوتروفیلها با سطح آندوتلیوم تماس حاصل کنند و تحت تاثیر جریان خون غلتیده و به جلو رانده شوند، تا آنکه مجددا سلول به سلکتینهای سلولهای بعدی متصل شده و باز شدت جریان خون این ارتباط را قطع می کند.

به همین ترتیب، این حادثه چند بار تکرار می شود تا آنکه نوتروفیل به تماس پایدارتری با آندوتلیوم رسیده و بر روی آن سر می خورد. در ای ضمن با دریافت پیام، کموکاینها^[1] فعال می شوند.

IL-8 و Mip-1β دو کموکاین مهم التهابی هستند اتصال مواد کموکاکتیک به نوتروفیلها ضمن اینکه از طریق پروتئین G پیام فعالیت را به آنها مخابره می کند، باعث تغییر شکل سلول و مولکولهای اینتگرین سطح آن شده و میل ترکیبی آنها برای مولکولهای چسبان خانواده بزرگ ایمونوگلوبولینی سطح آندوتلیوم افزایش می دهد. اتصال از راه مولکولهای اخیر موجب چسبیدن کامل نوتروفیلها به اندوتلیوم می شود. متعاقب آن سلول از رگ خارج شده به بافتها مهاجرت می کند.

انواع لنفوسیتها نیز در بافتهای التهابی و اندامهای ثانویه لنفاوی اقدام به خروج از رگ می کنند. بدین ترتیب تداوم گردش لنفوسیتها در خون و بافت تحت کنترل است تا آنکه سلولهای T و B مناسب در بافتهای مختلف مستقر شوند. خروج از رگ لنفوسیتها نیز مانند نوتروفیلها از راه مولکولهای چسبان صورت می گیرد(عالي زاده وهمکاران1383،وجگاني 1383، اك 2000).

[1]-Chemokines

ICAM و VCAM

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات پایان نامه تربیت بدنی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع

منابع فارسی

• 1-خالصی، مریم. 1386. “اثر يك دوره فعاليت ورزشي تناوبي منتخب بر مقادير سرمي مولكول چسبان سلولي (ICAM) و نيم رخ ليپيد دانشجويان پسر غيرورزشكار در پاسخ به يك جلسه فعاليت فعالیت ورزشی”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده تربیت بدنی وعلوم ورزشی، دانشگاه تهران.
• 2-دبیدی روشن، و، گائینی، ع، رواسی، ع، جوادی.1384. اثر یک دوره تمرین تداومی بر CRP موشهای صحرایی ویستار 14848، المپیک.
• 3-روبرگز، رابرت آ؛ رابرتس، اسکات ٱ.1384. فیزیولوژی ورزش، انرژی، سازگاریها و عملکرد ورزشی، ترجمه: عباسعلی گائینی و ولی ا… دبیدی روشن، چاپ اول، تهران، سمت و پژوهشکده تربیت بدنی.
• 4-سوري، رحمان ؛ رواسي، علي اصغر و صالحي، مريم.1390. تاثير تمرين استقامتي بر سطوح مولكول هاي چسبان بين سلولي و عروقي در زنان ميانسال داراي اضافه وزن. علوم زيستي ورزشي. شمارة 8  .
• 5- ضابط، علی، سوری، رحمان، صالحیان، امید. تابستان 89.تاثیر فعالیت هوازی بر عوامل خطرزای قلبی عروقی(مولکول های چسبان سلولی،عروقی و نیمرخ لپیدی) درمردان چاق. مجله علوم زیستی ورزشی، شماره 5.
• 6-عالی زاده، نسترن؛ پزشکی، محمد؛ خرمی زاده، محمدرضا؛ نوروزی، مهدی؛ سعادت، فرشید؛ صفوی فر، فرناز. 1383. نقش مولکولهای چسبان در سلامت و بیماری، طب و تزکیه، شماره 52….

• …
• …

منابع انگلیسی

16-Abbas AK, Lichtman AH and Jordan SP. 2000. Cellular and Molecular Immunology. edition. W.B. Saunders company.

17-Adamopoulos S, Parissis J, Kroupis C, et al. 2001. Physical training reduces peripheral markers of inflammation in patients with chronic heart failure. Eur Heart J 2001; 2:791–797.

• 18-Altena, T.S., et al. 2006. Lipoprotein subfraction changes after continuous or intermittent exercise training. Medicine and science in sports and exercise. 38(2): p. 367.
• 19-Argraves WS, Suzuki S, Arai H, Thompson K, Piersbacher D, Ruoslahti E.1987. Aminio acid sequence of the humam fibronectin receptor. J Cell Biol, 105:1183-1190.
• 20-Bajorath J. 1998. Cell surface receptors and adhesion molecule. Encyclopedia of Immunology: 515-520.
• 21-Babraj J A, Vollaard BJ N, and et.al. 2009. extremely short duration high intensity interval training substantially improves insulin action in young healthy males. BMC Endocrine Disorders.9:3, 1-8.
• 22-Bauer J.J and Snow C M. 2003. what is the prescription for healthy bones J Musculoskel Neuron Interact. 3(4): 352-55.
• 23-Benjamin E, Coico R, Sunshin G. 2000..Immunology. A short course. Fourth edition. Wi Liss.inc.
• ….

ICAM و VCAM

https://digitalcommons.usf.edu/edj_etd/