یکی از مهمترین راه‌های مقابله با این بیماری تشخیص سریع و درمان به موقع آن است. تشخیص به موقع و درمان سریع سرطان کولورکتال به خصوص در مراحل اولیه گاهی طول عمر بیماران را تا 9% افزایش می‌دهد. مارکرهای مختلفی برای تشخیص به موقع سرطان کولورکتال در مراحل اولیه وجود دارد. یکی از مهمترین بیومارکرها ACF33 است که در واقع اولین تغییرات مورفولوژیکی قابل تشخیص در کولون حیوانات آزمایشگاهی تیمار شده با انواع کارسینوژن‌ها از جمله DMH می‌باشد . موتاسیون و تغییر بیان برخی از ژن‌ها در ایجاد ACF نشان‌دهنده این موضوع است که ACF در کولون جوندگان به عنوان یک مارکر بیوشیمیایی خوب در تشخیص روند سرطانزایی CRC عمل می‌کند . همچنین ACF به عنوان یک مارکر نهایی به منظور بررسی اثرات مهارکننده‌های مختلف در درمان CRC مورد بررسی قرار می‌گیرد . در روند آدنوما ـ کارسینوما، کوچکترین آسیب بافتی قابل تشخیص ACF می‌باشد. آسیبهای ACF، آسیب های کوچک بافتی با خصوصیات هیستولوژیکی مختلف، از هایپرپلازی تا دیسپلازی می باشد .که دو نوع از آن تاکنون مشخص شده است. شایعترین نوع ACF، کریپت هایپرپلاستیک یا هایپرسلولار بوده که به ندرت به کارسینومای بدخیم تبدیل می‌شود. دومین نوع آن، ACF دیسپلاستیک یا آدنومای تک کریپتی34 بوده که غالباً در کارسینومای موکوس کولون به وجود می‌آید. در اغلب ACFهای دیسپلاستیک، موتاسیون APC و در اغلب ACFهای هایپرپلاستیک غیربدخیم، موتاسیون KRAS دیده می‌شود(49).

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

دو مدل مختلف مورفولوژی برای توضیح منشاء و رشد ACF دیسپلاستیک یا پولیپ‌های تک کریپتی بیان شده است. در مدل Vogelstein و همکاران، سلول‌های موتانت APC در سطح اپی‌تلیوم کولون قرار داشته و به ندرت به اطراف و پایین بافت منتشر شده و کریپت‌های جدید را تشکیل می‌دهند. (50) (شکل 1-2). در مدل اخیر Wright و همکاران، آدنومای تک کریپتی در یک الگوی متوالی35 رشد می‌کند .
همانطور که در شکل یک نیز نشان داده شده است، موتاسیون ژن APC، شروع‌کننده CRC به صورت مورفولوژیک ACF می‌باشد. گسترش ACF دیسپلاستیک، منجر به ایجاد آدنومای بزرگتر با قطر چندین سانتی‌متر می‌گردد. آدنوماها می‌توانند به صورت پلی پوئید یا غیر پلی پوئیدی رشد کنند. با پیشرفت CRC، آدنومای اولیه با موتاسیون ژن‌های K-RAS و B-RAF، به آدنومای حد واسط ـ آدنومای بیش از cm1 ـ تبدیل می‌شود. با بدخیم شدن سلول‌های آدنوما، موتاسیون‌های غیرفعال‌کننده ژنهای مسیر پیام بیولوژیک TGF-? (به خصوص SMAD-4 و TGF-?R2) نیز دیده می‌شود. آدنوما در همان محل (in situ) تبدیل به کارسینوما می‌شوند. در این مرحله، سلول‌های توموری، خصوصیات سلول‌های بدخیم را از خود نشان می دهند. در 50% موارد، بدخیم شدن تومور با غیرفعال شدن و ناپایداری ژن TP53 همراه می‌شود . غیر فعال شدن TP53، می تواند منجر به تغییرات ژنتیکی دیگری نیز گردد (شکل 1-2).
سرطان کلورکتال طبق طبقه‌بندی Duke یا TNM (تومور ـ گروه لنفاوی و متاستاز)، براساس میزان تهاجم به بافت‌های زیر مخاطی، درگیری گره‌های لنفاوی و متاستاز به مناطق دورتر به مراحل مختلفی تقسیم می‌شوند. هنوز تغییرات ژنتیکی در طول مراحل مختلف رشد CRC، بطور دقیق روشن نشده است ولی این نکته روشن می‌باشد که ناپایداری ژنومی، یک خصوصیت مشترک در تمام بدخیمی‌های روده‌ای می‌باشد .
شکل 1-2. ارتباط بین پیشرفت CRC و تغییرات ژنتیکی براساس مدل Fearon and Vogelstein (45)
تغییرات ژنتیکی در تومورهای CIN، با رنگ مشکی و تغییرات ژنتیکی در تومورهای MIN به رنگ قرمز نشان داده شده است.
1-5-ژن بتاکاتنین36 و نقش آن در ایجاد سرطان کولورکتال
سلول‌های اپی‌تلیال نرمال کولون حداقل با دو مسیر وارد فرآیند نئوپلاستیک می‌شوند. شایع‌ترین مسیر، ایجاد آدنوما ـ کارسینوما توسط غیرفعال شدن و یا موتاسیون تومور ساپرسورژن‌ APC می باشد که آغازکننده فرآیند نئوپلاستیک است. APC همراه با بقیه ژن‌ها از جمله بتا کاتنین و فاکتور 4 رونویسی سلول‌های T (TCF-4)، فرآیند نئوپلاستیک را آغاز کرده و پیشرفت می‌دهد (54)
1-5-1- بتا کاتنین
ژن بتاکاتنین بر روی کروموزوم 3p22 قرار دارد. این ناحیه در ژنوم انسان معمولا در بسیاری از بدخیمی‌ها تغییر می‌کند. پروتئین بتاکاتنین 92 کیلو دالتون وزن دارد و جزو خانواده بزرگ “آرمادیلو37” می‌باشد. آرمادیلو یک گروه از پروتئین‌ها می‌باشند که دارای یک دمین مرکزی مشترک، حداقل 6 توالی تکراری 42 آمینواسیدی که موتیف “آرم38” نامیده می‌شود، هستند. پروتئین‌های این خانواده، اساساً نقش‌های مشترکی دارند از جمله اتصالات سلولی و مولکول‌های مرتبط با اسکلت سلولی که عملکردهای پیام‌رسانی بیولوژیک را بر عهده دارند. گستردگی عملکرد آنها معمولاً به دلیل توانایی آنها در واکنش با دیگر مولکول‌ها از طریق دمین آرمادیلو می‌باشد .
1-5-1-1- نقش بتا کاتنین در اتصالات سلولی و حرکت
اتصالات غشای سلولی نقش خیلی مهمی را در میان کنش‌های سلول به سلول بر عهده دارند. در سلول‌های اپی‌تلیال این اتصالات در اطراف گلیکو پروتئین بین غشایی Eـ کادهرین سازماندهی شده‌اند. قسمت آمینوترمینال خارج سلولی Eـ کادهرین بر روی سلول‌های مجاور با یکدیگر مستقیماً واکنش می‌دهند. قسمت سیتوپلاسمی همودایمر E ـ کادهرین به طور خاصی با دمین آرمادیلو بتاکاتنین واکنش می‌دهد. انتهای آمینی بتا کاتنین نیز با آلفا کاتنین واکنش می‌دهد که آن نیز به نوبه خود با واسطه – اکتینین یا واکنش مستقیم با فیلامان‌های اکتین با اسکلت سلولی واکنش می‌دهد و به این طریق اتصالات سلول به سلول بسیار قوی ایجاد می‌شود (شکل1-3 و 1-4). با این وجود، در این کمپلکس یک عنصر دینامیک وجود دارد که در طول فرآیند رشد و نمو و بهبود زخم، به سلول اجازه حرکت می‌دهد. در این شرایط، مهاجرت سلول‌های اپی‌تلیال با فسفریلاسیون تیروزین در بتا کاتنین و جداسازی کمپلکس کاتنین ـ کادهرین انجام می شود که منجر به افزایش ذخیره بتا کاتنین آزاد در سیتوپلاسم می‌شود. مهار فسفریلاسیون تیروزین در بتا کاتنین از مهاجرت سلول‌های اپی‌تلیال جلوگیری می‌کند (25).
شکل 1-3. بتاکاتنین در اتصالات سلولی
شکل 1-4. ساختمان و عملکرد بتاکاتنین
1-5-1-2- نقش بتا کاتنین در انتقال پیام
بتا کاتنین یک عضو کلیدی در مسیر پیام‌رسانی بیولوژیک بوده که نقش خیلی مهمی را در رشد و نمو طبیعی سلول از طریق پیام‌رسانی Wnt 39 بر عهده دارد. در مهره‌داران، مسیر انتقال پیام Wnt در فرآیندهای مختلف رشد و نمو از جمله تکثیر سلولی، تمایز و میان کنش اپی‌تلیال ـ مزانشیم در بسیاری از بافت‌ها نقش دارد. Wnts شامل یک خانواده از گلیکوپروتئین‌های ترشحی با الگوی بیان خاص می‌باشند. این پروتئین ها با کنترل القاء جنین، هدایت تقسیم سلولی و رشد آن در فرآیندهای مختلف تمایز نقش دارند .
بیان نا بجای Wnts در بعضی از بافت ها منجر به ایجاد تومور می‌شود. پروتئین‌های Wnt به صورت پاراکرین از طریق رسپتورهای خانواده Frizzled که دارای7 دمین عرض غشایی هستند، بر روی سلول‌های هدف عمل می‌کنند. اتصال Wnts در دمین خارج سلولی غنی از سیستئین در انتهای آمین رسپتورها منجر به فعال‌سازی آنها می‌گردند. رسپتورهای فعال شده Frizzled با
مهار عملکرد کمپلکس تخریب بتا کاتنین باعث پایداری این پروتئین سیتوپلاسمی می‌شوند. این کمپلکس از پروتئین‌های داربستی از جمله axin تشکیل شده است، این پروتئین‌ها با دمین‌های مختلف به تومور ساپرسورژن‌ APC ، سرین ـ ترئونین کیناز40، GSK3 ? و بتا کاتنین متصل می‌شوند. در صورت عدم پیام رسانی wnt، GSK3? باعث فسفریلاسیون بتا کاتنین می‌شود. سپس بتا کاتنین فسفریله شده توسط F-box protein slimb/?TrCP و سیستم یوبیکوئیتین شناخته شده و در کمپلکس پروتئازوم تجزیه می‌شود. در صورت وجود پیام Wnt، فسفو پروتئین سیتوپلاسمی فعال شده و باعث تداخل عمل کمپلکس تخریب بتا ـ کاتنین می‌شود. در این صورت فعالیت GSK3? مهار شده و فسفریلاسیون بتا کاتنین متوقف می‌شود. فعالیت GSK3? ممکن است توسط اتصال به GBP41 Frat1/ نیز مهار شود که آن نیز با dishevelled واکنش می‌دهد. فعالیت کمپلکس تخریب بتا کاتنین ممکن است توسط فسفریلاسیون نیز تنظیم شود، در این حالت، زیر واحدهای پروتئین فسفاتاز ZA هم به Axin و هم به APC متصل می‌شود. بتا کاتنین هیپوفسفریله تخریب نشده و در سیتوپلاسم و هسته تجمع پیدا می‌کند. در هسته این پروتئین تجمع یافته با فاکتورهای رونویسی از خانواده LEF-1/TCF42 ارتباط برقرار می‌کند. کمپلکس TCF/?-catenin به عنوان فعال‌کننده‌های رونویسی ژن‌های هدف Wnt عمل کرده و پیام Wnt را به هسته انتقال می‌دهند.(شکل1-5)
شکل 1-5. خلاصه ای از مسیر wnt
1-5-1-2-1- پیام‌رسانی wnt در سرطان
مطالعات مختلفی در رابطه با نقش مسیر پیام‌رسانی wnt و میان کنش TCF/?-catenin در سرطان انجام شده است. بیان گلیکوپروتئین های wnt در نمونه‌های توموری و سلول‌های سرطانی افزایش پیدا می‌کند ولی هنوز نقش دقیق آنها در رشد و نمو سلول‌های سرطانی در انسان مشخص نشده است. در مقابل، اجزاء دیگر در مسیر آبشاری پیام‌رسانی wnt نقش مشخصی را در رشد سلول‌های سرطانی دارا می باشند. افزایش بتا کاتنین در هسته و کمپلکس آن با TCFs در رده‌های سلول‌های سرطانی توموری و نمونه‌های بافتی دیده شده است. در تومورهای کولورکتال که موتاسیون APC گزارش نشده است، موتاسیون بتا کاتنین دیده می‌شود. این موتاسیون باعث تغییر و یا حذف جایگاه‌های خاص سرین و ترئونین در دمین انتهای آمینی بتا کاتنین می‌شود که برای تخریب لازم می‌باشد. موتاسیون بتا کاتنین در انواع مختلفی از تومور دیده می‌شود که این امر نشان‌دهنده نقش مهم بتا کاتنین به عنوان یک آنکوژن می‌باشد. در سطح سلولی، موتاسیون بتا کاتنین و APC با افزایش مقدار بتا ـ کاتنین هسته‌ای و سیتوپلاسمی و افزایش کمپلکس فعال شده TCF/?-catenin (از نظر رونویسی) می‌شود. این امر منجر به فعالسازی نامناسب ژن‌های هدف TCF، از جمله C-myc و Cyclin D1 می شود که جزء آنکوژن ها هستند و در نهایت منجر به ایجاد سرطان می‌شوند .
موتاسیون بتا کاتنین در انواع تومورهای کولون که با کارسینوژن‌های مختلف از جمله دی متیل هیدرازین (DMH) القاء شده‌اند، دیده می‌شود .. در رت‌های F344، 33% تومورهای کولون القاء شده توسط DMH (20 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن ) (به مدت 5 هفته)، دارای جهش در بتا کاتنین بوده‌اند. از این تعداد تومور، 74% جهش‌ها در ناحیه hotspot قرار داشت که شامل کدون‌های 32 و 34 می‌باشند. بقیه جهش‌ها (26%) در یکی از Ser/thrهای مهم (کدون‌های 33 و 37، 41 و 45) واقع شده‌اند. همچنین در این بافت‌های توموری بیان ژن بتا کاتنین (به صورت مستقل از جهش های بتا کاتنین) تا 10 برابر افزایش پیدا می‌کند. همچنین بیان ژن‌های C-Myc، C-jun و سیکلین 1‍D نیز مرتبط با بیان ژن بتا کاتنین افزایش نشان می‌دهند .
مطالعه‌ای دیگر نیز نشان می‌دهد که تیمار رت ها با DMH به مدت 20 هفته (هفته‌ای یک بار) منجر به ایجاد جهش در ژن کدکننده بتا کاتنین در کدون 41 می‌شود. در این نوع تیمار، بیش از 90% جهش‌ها در کدون 41 رخ می‌دهند. در این جهش‌ها سیتوزین تبدیل به تیمین شده و در پروتئین بتا کاتنین اسید آمینه ترئونین با ایزولوسین جایگزین می‌شود .. همچنین رت‌هایی که به مدت 20 هفته (هفته‌ای یک بار) دوز 15 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن از DMH را به صورت i.p دریافت کرده‌اند، القاء ژن‌های سیکلین 1D، E و PCNA43 در سطح mRNA در بافت کولون آنها افزایش یافته و بدین ترتیب با اثر بر روی تنظیم چرخه سلولی باعث افزایش تکثیر سلولی و سرطان کولون در آنها شده است .

1-6-دی متیل هیدرازین (DMH)
همانطور که گفته شد، ژن بتا کاتنین یکی از ژنهای خیلی مهم است که توسط DMHمتیله شده و نقش مهمی را در آسیب های ناشی از سرطان به خصوص سرطان کولورکتال ایفا می کند که در ذیل به تفصیل شرح داده می شود:
اصطلاح “هیدرازین” یک نام عمومی است که شامل یک گروه از ترکیبات شیمیایی با ساختاری مشابه می‌باشد، از جمله: هیدرازین، 1 و1ـ دی متیل هیدرازین و 1و2-دی متیل هیدرازین. 1و2- دی متیل هیدرازین در تحقیقات بسیاری مورد استفاده قرار گرفته و یک کارسینوژن مهم در ایجاد مدل سرطانی کولورکتال می باشد.
هیدرازین‌ها ترکیبات مایع شیمیایی سنتیک بی‌رنگ و فراری هستند که شامل دو اتم نیتروژن بوده که توسط یک باند کووالانسی به هم متصل می‌شوند. هیدرازین‌ها از مواد شیمیایی از جمله آمونیاک، دی متیل آمین، هیدروژن پراکسید یا سدیم هیپوکلریت ساخته می‌شود. این ترکیبات به راحتی تبخیر شده و استشمام می‌شوند. هیدرازین‌ها بویی شبیه آمونیاک دارند. هیدرازین‌ها بسیار فعال بوده و به راحتی آتش می‌گیرند. انسان‌ها با مصرف آب آلوده یا تنفس هوای آلوده و یا خوردن و لمس کردن وسایل آلوده، در معرض هیدرازین ها قرار می‌گیرند .
اطلاعات درباره خواص شیمیایی و فیزیکی سه نوع هیدرازین در جدول 1-1 نشان داده شده است:

  • 1

دیدگاهتان را بنویسید