Needleman مشاهده کرد که مقدار آنزیم سیکلواکسیژناز (COX) در بافت‌های التهابی به میزان قابل توجهی بالاتر از مقدار آن در بافت‌های طبیعی است.از طرفی بعدها مشخص شد که لیپوپلی ساکارید موجود در اندوتوکسین به طور قابل توجهی باعث تحریک فعالیت آنزیم سیکلواکسیژناز و به دنبال آن تولید پروستاگلاندین در مونوسیت‌ها می‌گردد.(۱۸)
مطالعات بعدی در این زمینه نشان داد که دگزامتازون و یا سایتوکین‌های ضدالتهابی می‌توانند جلوی سنتز پروستاگلاندین‌ها را از طریق مهار بیان ژنی آنزیم سیکلواکسیژناز که لیپوپلی ساکارید موجب القاء آن شده بود را بگیرند.(۱۹) به دنبال این مشاهدات Needleman و همکارانش پیشنهاد کردند که آنزیم سیکلواکسیژناز دارای ایزوفرم ثانویه و قابل القایی (COX– ۲) نیز می‌باشد. از سوی دیگر اخیراً Dansimmons و همکارانش کشف گونه جدیدی از آنزیم سیکلواکسیژناز را با عنوانCOX– ۳ گزارش کرده‌اند که می‌تواند هدف درمانی استامینوفن و دیگر داروهای ضد تب و ضد درد باشد.
۲-۱-۳.التهاب
هنگامی که آسیب بافتی بر اثر باکتری‌ها و ضربه‌ها یا تروما و مواد شیمیایی و گرما یا هر پدیده‌ی دیگر به وجود می‌آید و مواد متعددی که توسط بافت‌های آسیب‌دیده آزاد می‌شوند موجب بروز تغییرات ثانویه بسیار شدیدی در بافت‌ها می‌گردند. تمامی این مجموعه تغییرات بافتی التهاب یا آماس inflammation نامیده می‌شود. در واقع التهاب پروسه‌ای است که در طی آن گلوبولهای سفید از ورود عفونت و عوامل خارجی نظیر باکتری و ویروس به بدن جلوگیری می‌کنند. زمانی که التهاب رخ می‌دهد برای محافظت از بدن مواد شیمیایی از گلبول‌های سفید به داخل خون و یا بافت‌های تحت تاثیر قرار گرفته آزاد می‌شوند. این آزاد شدن مواد شیمیایی جریان خون را به ناحیه‌ی زخم و عفونت افزایش می‌دهد. و ممکن است منجر به سرخی و گرمی شود. برخی از انواع مواد شیمیایی منجر به تراوش مایع به بافتها می‌شوند که این امر خود منجر به تورم می‌گردد. این روند محافظتی ممکن است اعصاب را تحریک کرده و موجب درد نیز بشود. (۲۳ و ۲۴)

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۱-۳-۱. علایم التهاب
۱-اتساع رگ‌های خونی موضعی که حاصل آن افزایش جریان خون موضعی است.
۲-افزایش نفوذپذیری مویرگ‌ها همراه با نشت مقادیر زیاد مایع به داخل فضاهای میان بافتی
۳- غالباً لخته شدن مایع در فضاهای میان بافتی به علت وجود مقادیر بیش از حد فیبرینوژن و سایر پروتئین‌هایی که از مویرگ‌ها نشت می‌کنند.
۴- مهاجرت تعداد زیاد گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها به داخل بافت‌ها
۵- تورم سلول‌های بافتی (۱۵)
۲-۱-۳-۲. مدیاتورهای التهاب
تعدادی از فراورده‌های متعدد بافتی که موجب بروز این واکنش‌های التهابی می‌شوند عبارتند از:
برادی کینین و سروتونین و پروستاگلاندین‌ها و چندین فرآورده مختلف ناشی از واکنش سیستم کمپلمان و فراورده‌های ناشی از واکنش سیستم لخته کننده‌ی خون و مواد هورمونی متعدد موسوم به لنفوکاین‌ها که توسط سلول‌های T حساس شده آزاد می‌شوند. برخی از این مواد سیستم ماکروفاژی را قویا فعال می کند و در ظرف چند ساعت ماکروفاژها شروع به خوردن بافت‌های آسیب‌دیده می‌کنند. (۱۰)
۲-۱-۳-۳. پاسخ التهابی
معمولاً التهاب به سه مرحله التهاب حاد و پاسخ ایمنی و التهاب مزمن تقسیم می‌شود.
التهاب حاد پاسخ اولیه به آسیب نسجی است و با واسطه‌ی آزاد شدن اوتاکوئیدهایی (۱۰) نظیر هیستامین و سروتونین و برادی کینین و پروستاگلاندین‌ها و لکوترین‌ها ایجاد شده و معمولاً قبل از بروز پاسخ ایمنی به وجود می‌آید. پاسخ ایمنی زمانی ایجاد می‌شود که سلول‌هایی که از نظر ایمونولوژیک کارآمد هستند، در پاسخ به ارگانیسم‌های خارجی و یا مواد آنتی‌ژنی آزاد شده در جریان پاسخ حاد یا مزمن التهابی فعال می‌شوند. نتیجه پاسخ ایمنی ممکن است برای میزبان مفید باشد. مانند هنگامی که با تهاجم به ارگانیسم‌ها، آنها را فاگوسیته یا خنثی می‌کند. از سوی دیگر، اگر این پاسخ منجر به التهاب مزمن بدون بهبود فرایند آسیب‌رسان زمینه‌ای گردد، ممکن است نتیجه آن زیان‌بخش باشد. در التهاب مزمن تعدادی از واسطه‌ها که در پاسخ حاد نقش مهمی ندارند، آزاد می‌شوند. از این واسطه‌ها می‌توان به اینترلوکین‌های ۱ و ۲و ۳، اینترفرون‌ها، TNF – α، GM – CSF، PDGFاشاره نمود.
.تخریب سلولی همراه با التهاب بر غشاهای سلولی اثر می‌گذارد و باعث می‌شود تا گلبول‌های سفید آنزیم‌های لیزوزیمی را آزاد نمایند؛ سپس آراشیدونیک اسید از ترکیبات پیش‌ساز آزاد می‌شود و ایکوزانوئیدهای مختلفی سنتز می‌شوند.(۱۰) محصول متابولیسم آراشیدونیت در مسیر سیکلواکسیژناز(COX) پروستاگلاندین‌ها می‌باشند کشف ایزوفرم‌های COX(COX-1و COX-2) منجر به شکل‌گیری این فرضیه شد که ایزوفرم COX-1 از نظر عملکرد، تمایل به حالت تعادلی دارد، در حالی که COX-2 در طول التهاب ایجاد شده و پاسخ التهابی را تسهیل می کند. بر این اساس مهارکننده‌های بسیار انتخابی COX-2 سنتز شده‌اند. و با این فرض که بی‌خطرتر از مهارکننده‌های غیر انتخابی بوده و کارایی‌شان نیز کمتر نیست، به فروش می‌رسند. مسیر لیپواکسیژناز با متابولیسم اسید آراشیدونیک باعث ایجاد لکوترین‌ها می‌شود که اثر کموتاکتیک پر قدرتی بر ائوزینوفیل‌ها و ماکروفاژها دارند و سبب تشدید تنگی برونش و تغییر در نفوذپذیری عروقی می‌گردند. علاوه بر آن کینین‌ها، نوروپپتیدها و هیستامین‌ها نیز در محل آسیب نسجی آزاد می‌شوند، همان گونه که اجزای کمپلمان سایتوکین‌ها و دیگر محصولات لکوسیت‌ها و پلاکت‌ها آزاد می‌گردند. تحریک غشای نوتروفیل‌ها نیز منجر به تولید بنیان‌های آزاد مشتق از اکسیژن می‌شود. آنیون سوپر اکسید از طریق احیای اکسیژن مولکولی ساخته می‌شود و قادر است تولید سایر مولکول‌های واکنشی مثل هیدروژن پراکسید و رادیکال‌های هیدروکسیل را تحریک نماید. تداخل این مواد با اسید آراشیدونیک، منجر به تولید مواد کموتاکتیک شده و فرایند التهاب را تداوم می‌بخشد.
۲-۱-۴. ایکوزانوئیدها
۲-۱-۴-۱. تعریف
ایکوزانوئیدها محصولات اکسیژناسیون اسیدهای چرب غیر اشباع با زنجیره طویل می‌باشند. این مواد خانواده بسیار بزرگی از ترکیباتی را تشکیل می‌دهند که بسیار قدرتمندند و طیف وسیعی از فعالیت‌های بیولوژیک را از خود نشان می‌دهند.ایکوزانوئیدها، مهارکنندگان اختصاصی گیرنده‌ها و آنزیم‌های مولد آنها و پیش‌سازهای روغن گیاهی و روغن ماهی به علت فعالیت بیولوژیکی که دارند از توان بالقوه درمانی برخوردارند.
ایکوزانوئیدها خود جزء هورمون‌های موضعی یا اوتاکوئیدها محسوب می‌شوند، در موقع نیاز سنتز می‌شوند و ذخیره بافتی ندارند. به علت نیمه عمر کوتاه این ترکیبات، فعالیت آنها محدودبه موضع و محلی است که در آنجا ساخته و ترشح می‌شوند. پروستاگلاندین‌ها، ترومبوکسان، پروستاسایکلین و لکوترین‌ها خانواده ایکوزانوئیدها را تشکیل می‌دهند. (۱۴)
۲-۱-۴-۲. ساختمان و بیوسنتز
آراشیدونیک اسید فراوان‌ترین و مهمترین پیش‌ساز ایکوزانوئیدها است. این ترکیب اسید چرب بیست کربنی است که حاوی چهار پیوند دوگانه می‌باشد. جهت سنتز ایکوزانوئیدها، آراشیدونیک اسید از فسفولیپیدهای غشاء آزاد می‌گردد، بدین ترتیب که در غشای سلولی به صورت فسفولیپیدها (با فسفاتیدیل اتانول آمین یا فسفاتیدیل کولین) استریفیه می‌شود. به دنبال آن فاکتورهای آغازگر متعددی با رسپتورهای غشایی متصل به پروتئین G واکنش داده و سبب فعال شدن فسفولیپاز A₂ می‌گردند که در نتیجه این عمل فسفولیپیدهای غشاء هیدرولیز گشته و آراشیدونیک اسیدآزاد می‌گردد.
علاوه بر این آراشیدونیک اسید می‌تواند از طریق فعالیت فسفولیپاز C و متعاقب آن مونو- ودی-گلیسرید لیپاز نیز آزاد گردد.(۱۰) بدین ترتیب که فسفولیپاز C سبب تشکیل ۱و ۲دی گلیسریدها شده و متعاقب عمل مونو-ودی-گلیسرید لیپاز،آراشیدونیک اسید آزاد می‌گردد.این اسید چرب آزاد هم می‌تواند دوباره وارد غشای سلولی شود و هم می‌تواند به ایکوزانوئید متابولیزه گردد.(۲۵) پلی پپتید تولید شده توسط لکوسیت‌ها،اینترلوکین -۱ بوده که واسطه التهابی می‌باشد و فعالیت فسفولیپازها را افزایش داده و در نتیجه بیوسنتز پروستاگلاندین‌ها را نیز زیاد می‌کند. ترکیبات ضد التهاب استروئیدی (کورتیکواستروئیدها)از طریق مهار فسفولیپازها دارای خاصیت ضد التهابی هستند.(۱۴)
آراشیدونیک اسید پس از آزاد شدن از چهار طریق اکسیژنه می‌شود.(۱۰)
۱)مسیر سیکلواکسیژناز
۲( مسیر لیپواکسیژناز
۳( مسیر P450CYاپوکسیژناز
۴( مسیر ایزوپروستان
از این میان دو سیستم آنزیماتیک اصلی عبارتند از: مسیر سیکلو اکسیژناز و مسیر لیپواکسیژناز(۱۵)
(۱سیکلواکسیژناز یا پروستاگلاندین H سنتاز که به منظور تولید پروستاگلاندین‌ها، ترومبوکسان‌ها و پروستاسایکلین‌ها است.
۲( لیپواکسیژناز به منظور تولید لکوترین‌ها(۲۶)و هیدروپراکسی اسیدهای چرب (HPETEs: هیدرو پروکسی ایکوزا تترا انوئیک اسید)و هیدروکسی اسیدهای چرب(HETEs:هیدروکسی ایکوزا تترا انوئیک اسید) می‌شود.(۲۷)
۳) مسیر سیتوکروم p₄₅₀ (مسیر اپواکسیژناز) که منجر به تولید هیدروکسی اسیدهای چرب(HETEs:هیدروکسی ایکوزا تترا انوئیک اسید) و اپوکسی اسیدهای چرب(EETs:اپوکسی ایکوزا تری انوئیک اسید) می‌شود. محصولات اپواکسیژناز بر روی سلول‌های عضلات صاف موثر بوده و احتمالاً نقش مهمی در عملکرد کلیه دارند.(۲۸)
۴) مسیر ایزوپروستان که منجر به تولید ترکیبات ایزوپروستان می‌شوند این ترکیبات مشابه پروستاگلاندین‌ها هستند. و به صورت invivo ازپراکسیداسیون اسیدهای چرب ضروری (ابتدا آراشیدونیک اسید) بدون عمل مستقیم آنزیم COX تشکیل می‌شوند.این ایکوزانوئیدهای غیر کلاسیکال منجر به فعالیت بیولوژیکی قوی‌ای می‌شوند. و به عنوان واسطه‌های التهابی عمل می‌کنند و احساس درد را تقویت می‌کنند. این ترکیبات مارکرهای دقیق lipid peroxidation در انسان و حیوانات هستند. بالا رفتن سطح ایزو پروستان‌ها افزایش احتمال حمله‌ی قلبی در مریض‌هایی که coxib مصرف می‌کنند را نشان می‌دهد. اسیدهای چرب غیر اشباع غیر از آراشیدونیک اسید که به گونه‌های اکسیژن‌های فعال حساس هستند. ایزوپروستان‌ها را تولید می‌کنند. به عنوان مثال علاوه بر ۴ کلاس از F2- isoprostanesکه می‌توانند از آراشیدونیک اسید بوجود بیایند. پر اکسیداسیون(EPA) Eicosapentaenoic acid پیش‌بینی می‌شود که منجر به تولید ۶ کلاس از F3-isoprostanesشود و acidα- linolenic وacidγ- linolenic نیز منجر به تولید ۲ کلاس E1 و F1 ایزوپروستان‌ها می‌شوند. و docosahexaenoic acid تولید ۸ کلاس از D4-isoprostanes و ۸ کلاس از E4-isoprostanes را موجب می‌شود. و هر کلاس شامل ۸ ایزومر راسمیک است که منجر به تولید تعداد زیاد مولکول‌های ایزوپروستان می‌شود.
Membrane
Phospholipids
A₂phospholipase
Arachidonic acid
isoprostane
cytochrome p450 lipoxygenases
prostaglandin H synthases
F2-isoprostanes
HETE_S Prostaglandins Leukotrienes
EET_S Prostacyclin HPETE_S
Thromboxanes HETE_S
شکل ۲-۱. مسیرهای اصلی سنتز ایکوزانوئیدها(۱۴)
۲-۱-۵. مسیر سیکلواکسیژناز
آنزیم سیکلواکسیژناز برای اولین بار در سال ۱۹۷۶ از غدد وزیکولار گوسفند خالص‌سازی شد(۲۹) و ژن آن در سال ۱۹۸۸ از بافت مشابهی شبیه‌سازی گشت.(۳۰)
دو ایزوزیم سیکلواکسیژناز منفرد ولی مرتبط به یکدیگر آراشیدونیک اسید (AA) را به پروستاگلاندین اندوپراکساید تبدیل می‌کنند، PGH Synthase-1 (COX-1) به طور مداوم بیان می‌شود یعنی همیشه حضور دارد. و یک آنزیم constitutive می‌باشد. در مقابل PGHSynthase-2 (COX-2) قابل تحریک است یعنی بیان آن به طور قابل توجهی بستگی به محرک دارد. دو ایزوزیم مذکور همچنین در عملکرد با یکدیگر تفاوت دارند، یعنی COX-1 به طور گسترده توزیع شده است و معمولاً نقش محافظتی یا house keeping (برای مثال محافظت سلولی معده) را به عهده دارد. در مقابل COX-2 پاسخ فوری است که در سلول‌های التهابی و ایمنی تولید می‌گردد و بیان آن از طریق سایتوکین‌ها و فاکتورهای رشد القا می‌شود.(۱۰)و در سنتز پروستاگلاندین‌های مورد نیاز در سلول‌های التهابی جهت ایجاد التهاب، تب و درد نقش مهمی دارد.(۳۱) بیان این آنزیم از طریق سایتوکاین‌هایی مانند TNFα،اینترلوکین‌ها، میتوژن‌ها و اندوتوکسین‌های موجود در سلول‌های التهابی و فاکتورهای رشد القا می‌شود.
شکل ۲-۲.اثرات پروستاگلاندین‌های تولید شده توسط COX-1 و COX-2
به طور کلی آنزیم سیکلواکسیژناز (COX) دارای دو خاصیت کاتالیتیکی می‌باشد:
فعالیت سیکلواکسیژنازی که آراشیدونیک اسید را در حضور اکسیژن و هم(Heme) به پروستاگلاندین (PGG₂) G₂ یا Hydroperoxy endoperoxide که یک اندوپراکسایدحلقوی است، تبدیل می‌کند.
فعالیت پراکسیدازی که PGG₂ را به پروستاگلاندین (PGH₂) H₂ یا Hydroxy endoperoxide تبدیل می‌کند.(۳۲)