12 اکتبر 2022- دانشمندان گزارش دادند که آنزیمی که برای درمان برخی سرطان ها تحت مطالعه است، برای کاهش آسیب دیدگی شدید بینایی ناشی از دیابت و رتینوپاتی ناشی از زایمان زودرس، نیز نویدبخش است.

التهاب به عنوان یکی از نشانه های سرطان در نظر گرفته می شود. التهاب همچنین در هر دو بیماری‌ بالقوه کورکننده ی چشم نیز فراگیر است، که در آن نرسیدن اکسیژن کافی به چشم باعث رشد رگ‌های خونی جدید برای رساندن بهتر اکسیژن می‌شود، اما در عوض اغلب مسیر بینایی را مسدود کرده و با نشت مایع از رگهای جدید، تورم ایجاد می کند و دید را بیشتر مختل می‌کند.

دانشمندان کالج پزشکی جورجیا در مطالعات اخیراً منتشر شده در ژورنال‌های Cell Death وDisease and Cells  گزارش دادند که شواهد بیشتری مبنی بر اینکه تولید بیشتر یا در دسترس قرار دادن بیشتر آنزیم آرژیناز 1 (A1)، به کاهش این پاسخ‌های ناسالم و توقف پاسخ طبیعی بدن که سبب تخریب پیش رونده و سطوح بالای التهاب هم در رتینوپاتی دیابتی و هم در رتینوپاتی ناشی از تولد زودهنگام می شود، کمک می‌کند.

کلید این فرآیند کاهش اسید آمینه L-arginine است. به عنوان مثال، در دیابت، سطوح بالای قند و چربی خون و همچنین استرس اکسیداتیو بیان نیتریک اکساید سنتاز یا iNOS را افزایش می‌دهد که از ال-آرژنین برای کمک به تولید التهاب بیشتر و تحریک پیشرفت بیماری استفاده می‌کند. در این روش که بنظر می رسد موثر است،iNOS در پاسخ به عفونت بالا می‌رود و سپس سلول‌هایی که به میزان زیاد A1 تولید می کنند وارد عمل می شوند تا iNOS را خاموش کرده و التهاب را کاهش دهند.

دکتر ویلیام کالدول، فارماکولوژیست و رئیس گروه فارماکولوژی و سم شناسی کالج پزشکی جورجیا، گفت: به این دلیل که A1 با iNOS برای ال-آرژنین رقابت می کند، ما این نظریه را مطرح کردیم کهA1  بیشتر، که در واقع ال-آرژنین را به دو محصول تجزیه می کند، سبب می شود که ال-آرژنین کمتری برای تغذیه یiNOS  باقی بگذارد و به کاهش چرخه معیوب التهاب و آسیب های مرتبط کمک می کند. اگر سطح ال-آرژنین را کاهش دهید، iNOS  نمی‌تواند کار کند که در نتیجه اوضاع بهتر می‌شود.

یک مثال عالی در مورد اینکه چگونه همه چیز در بدن حول موضوع تعادل می چرخد، گشادکننده قدرتمند عروق خونی اکسید نیتریک یا NO است، که iNOS آن را می سازد، اکسید نیتریک زمانی که در سطوح پایین توسط سلول های اندوتلیال تولید می شود، برای عروق خونی و فشار خون مفید است. این NO دارای مزیت ضد التهابی است. اما سطوح بالای اکسید نیتریک تولید شده توسط iNOS «سمی» است و منجر به تولید گونه‌های اکسیژن فعال بیش‌تر می‌شود که التهاب را سبب می شوند، و اساساً هر بافتی را که لمس ‌کنند سبب تخریب آن می شوند.

محققان دریافتند که وقتی به یک موش دیابتی و چاق که به طور مداوم غذا می خورد و به وضعیتی شبیه به رتینوپاتی دیابتی در مراحل اولیه مبتلا می شود، سه بار در هفته آنزیم آرژیناز 1 را به مدت دو هفته بدهند، بینایی موش بهبود می یابد و به موش این امکان را می دهد تا درجه های از تاریکی مانند سایه های خاکستری را بهتر تشخیص دهد.

دکتر روث ب. کالدول زیست شناس سلولی در مرکز زیست شناسی عروقی MCG، گفت: موش‌ها پس از این درمان، استرس اکسیداتیو و التهاب کمتری در شبکیه داشتند، سد خونی محافظ شبکیه ی آنها بازسازی شد و از نشت مویرگ‌های کوچک و تورم و آسیب ناشی از آن جلوگیری گردید، و پیشرفت رتینوپاتی دیابتی در آنها کاهش یافت.

برعکس، محققان نشان دادند که موش‌هایی که فقط نیمی از مقدار معمولآنزیم آرژیناز 1  را تولید می‌کنند، رشد غیرطبیعی رگ‌های خونی و آسیب شبکیه بیشتری دارند. دکتر ویلیام کالدول خاطرنشان کرد که وقتی A1 به طور کامل از بین برود، موش ها و افراد در اثر مسمومیت با آمونیاک می میرند، زیرا یکی دیگر از کارهای مداوم مهم دیگرA1 که در کبد کار می کند کمک به از بین بردن آمونیاک است، که زمانی تولید می شود که پروتئین ها تجزیه می شوند.

به این ترتیب A1 مقدار زیادی ال-آرژنین را تجزیه می کند، و در حقیقت آن را می شکافد و به اوره و ال-اورنیتین تبدیل می کند. اوره شکلی از آمونیاک است که می تواند از طریق ادرار دفع شود، و ال-اورنیتین برای عملکردهای فیزیولوژیکی طبیعی مانند تکثیر سلولی و تشکیل کلاژن مهم است.

دانشمندان MCG همچنین نشان دادند که A1 به طور طبیعی در سلول‌های ایمنی و سلول‌های شبکیه موش‌های مبتلا به رتینوپاتی ناشی از کمبود اکسیژن وجود دارد، مدل رایجی برای رشد مخرب عروق خونی که در رتینوپاتی نوزادان نارس رخ می‌دهد. این مدل همچنین برای تقلید برخی از جنبه‌های رتینوپاتی دیابتی استفاده می‌شود، زیرا موش‌های دیابتی به اندازه کافی عمر نمی‌کنند تا به بیماری کامل چشمی مبتلا شوند. آن‌ها همچنین A1 را در شبکیه چشم انسان‌های مبتلا به رتینوپاتی دیابتی و در نمونه‌های خون بیماران جوان مبتلا به رتینوپاتی نارس یافتند.

دکتر روث کالدول گفت: قدرت ضدالتهابی A1 در روشی است که می‌تواند سلول‌های ایمنی به نام ماکروفاژها را که هم می‌توانند التهاب را ترویج و هم کاهش دهند، از تبدیل شدن به حالت بیش از حد پیش التهابی باز دارد.

او خاطرنشان کرد که آنتی اکسیدان های متعدد و سایر عوامل ضد التهابی برای کمک به بیماران مبتلا به رتینوپاتی شکست خورده اند، چیزی که ما فکر می کنیم این است که A1 پگلیتد[1] (pegylated A1) توانایی تولید نیتریک اکسید سنتاز القایی را در مقادیر زیاد در سلول های ایمنی کاهش می دهد. ما فکر می کنیم که این روش کار می کند. A1 به طور معمول در عرض چند دقیقه تجزیه می شود، بنابراین مانند مطالعاتی که در مورد سرطان انجام شد، یک فرم پگلیتد یا پایدار ساخته ی دست بشر می تواند برای روزها در اطراف سلولهای سرطانی باقی می ماند و مانع از رسیدن ال آرژنین به این سلولها شود، چرا که سلولهای سرطانی بدون ال-آرژنین نمی توانند رشد کنند و زنده بمانند.

به گفته ی محققان، برای کمک به جلوگیری از عواقب بینایی دیابت نوع 1 و دیابت نوع 2 و همچنین رتینوپاتی در نوزادان نارس، به درمان‌های جدید و در دسترس نیاز است. به گفته دانشمندان، مطالعات آن‌ها نشان می‌دهد در بیماری‌هایی که سد خونی شبکیه شکسته می‌شود، A1می‌تواند به چشم نفوذ کند بنابراین به تزریق مستقیم آن به داخل چشم نیاز نیست، در حالیکه درمان ضد VEGF(فاکتور رشد اندوتلیال عروقی) که برای مبارزه با رشد رگ‌های خونی غیرطبیعی و نشت عروق در شبکیه استفاده می‌شود، نیاز به تزریق در پشت چشم دارد.

همین گروه از محققان قبلاً نشان دادند که تجویز A1 پگلیتد، آسیب ایسکمی و خونرسانی مجدد را بهبود می بخشد، برای مثال زمانی که اکسیژن برای مدت محدودی به دلیل آسیب با چاقو از دست می رود، یا در ترومای عمده عصب بینایی؛ و یا به دنبال سکته مغزی ایسکمیک، که شایع ترین نوع سکته مغزی است که در آن یک لخته به طور معمول جریان خون و اکسیژن را به بخشی از مغز قطع می کند، استفاده از A1پگلیتد، جریان خون را بازسازی نمود.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221012103148.htm