یادداشت
نقش استرس اکسیداتیو در ابتلا به مننژیت سل در بیماران دیابتی
دیابت میتواند بر توسعه بیماری مایکوباکتریوم توبرکلوزیس یعنی سل تاثیر مثبت بگذارد.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، مننژیت سلی (TBM) نتیجه تهاجم باسیلهای مایکوباکتریوم توبرکلوزیس (Mtb) به مننژها است که منجر به التهاب مننژهای اطراف مغز یا نخاع میشود. استرس اکسیداتیو زمانی اتفاق میافتد که سلولهای بدن با رادیکالهای آزاد، بهویژه گونههای فعال اکسیژن (ROS) غرق شوند. ROS به دلیل ماهیت سمی خود نقش مهمی در پاتوژنز TBM ایفا میکند و در نتیجه توانایی بدن برای مبارزه با عفونت را مختل میکند. ROS به سلولهای اندوتلیال آسیب میرساند و مکانیسمهای دفاعی سد خونی مغزی (BBB) را مختل میکند، که به حساسیت CNS به باکتریهای ایجادکننده TBM کمک میکند. دیابت شیرین (DM) یک بیماری شایع است که با اختلال در هورمون انسولین، که مسئول تعدیل سطح گلوکز خون است، مشخص میشود. افزایش دسترسی به گلوکز در افراد مبتلا به دیابت منجر به افزایش فعالیت سلولی و متابولیسم میشود که منجر به افزایش تولید ROS و در نتیجه افزایش حساسیت به TBM میشود.
سل و دیابت
دیابت میتواند تأثیر قابل توجهی بر عفونت Mtb داشته باشد، از جمله افزایش حساسیت به عفونت فعال سل، پاسخهای ایمنی تغییر یافته و نتایج ضعیف درمان. مطالعات متعدد نشان دادهاند که عفونت بدون علامت با Mtb، که عفونت سل نهفته (LTBI) نامیده میشود، در افراد مبتلا به پیش دیابت و T2D در تعداد بیشتری نسبت به افراد بدون یافت میشود. دیابت همچنین یک عامل خطر برای پیشرفت از LTBI به بیماری سل فعال است. T2D افراد را مستعد ابتلا به سل فعال میکند و بنابراین، با افزایش شیوع T2D، بار جهانی سل نیز افزایش مییابد. شواهد اخیر نشان میدهد که علاوه بر هیپرگلیسمی، هیپرکلسترولمی و افزایش سطح تری گلیسیرید مرتبط با دیابت، دیابت نیز یکی از عوامل اصلی افزایش حساسیت به سل است. التهاب مزمن و تغییر مکانیسمهای دفاعی ایمنی در بیماران دیابتی ممکن است توانایی سیستم ایمنی میزبان را برای مقابله با عفونت Mtb به خطر بیندازد.
استرس اکسیداتیو در پاتوژنز TBM
افزایش تولید گونههای اکسیژن فعال (ROS) مشخص شده است که در پاتوژنز TB و TBM نقش دارد. پس از قرار گرفتن در معرض عفونت Mtb، سیستم ایمنی میزبان چندین مکانیسم دفاعی را برای کنترل عفونت فعال میکند که یکی از آنها شامل تولید ROS است. اگرچه ROS در ابتدا برای محافظت در برابر عفونت تولید میشود، تولید بیش از حد آن منجر به آسیب بافت میزبان، از جمله بافت مغز، میشود که در پاتوژنز TBM نقش دارد. نشان داده شده است که افزایش سطح ROS پاسخ ایمنی میزبان در برابر عفونت Mtb را مختل میکند و به نوبه خود اجازه میدهد تا عفونت در سایر قسمتهای بدن از جمله مغز ایجاد شود. نشانگرهای زیستی شناسایی شده از نمونههای مایع مغزی نخاعی (CSF) از افراد مبتلا به TBM، افزایش التهاب، اختلال BBB و اختلال در متابولیسم آمیلوئید β (Aβ) را نشان دادند. آسیب سلولی و التهاب نقش مهمی در پاتوژنز TBM دارد. نشان داده شده است که هر دو سیتوکینهای پیش و ضد التهابی در افراد مبتلا به TBM القا میشوند. با این حال، این عدم تعادل بین این دو است که مسئول پاتوژنز و پیش آگهی TBM است.
استرس اکسیداتیو در دیابت
استرس اکسیداتیو در شروع مقاومت به انسولین به دلیل اختلال در مسیرهای سیگنال دهی انسولین و همچنین در اختلال عملکرد سلولهای β و آپوپتوز نقش دارد و تعداد سلولهای β عملکردی پانکراس را کاهش میدهد. هیپرگلیسمی مداوم، افراد مبتلا به دیابت را به دلیل افزایش تولید ROS و همچنین اختلال در مکانیسمهای دفاعی آنتیاکسیدانی، مستعد استرس اکسیداتیو میکند. بنابراین، مداخلات درمانی با هدف قرار دادن استرس اکسیداتیو در مدیریت دیابت از طریق تعدیل تولید ROS یا مکملهای آنتی اکسیدانی مورد توجه قرار گرفته است.
افزایش تولید ROS در بیماران دیابتی
دیابت ممکن است منجر به تولید بیش از حد ROS شود که عمدتاً از طریق افزایش خود اکسیداسیون گلوکز، فعال شدن مسیر پلیول و تولید محصولات نهایی گلیکاسیون پیشرفته (AGEs) میباشد. هایپرگلیسمی منبع قابل توجهی از ROS در بدن در نظر گرفته میشود زیرا افزایش در دسترس بودن گلوکز به افزایش نرخ فرآیندهای سلولی مربوط به گلوکز و در نتیجه افزایش تولید ROS کمک میکند. خود اکسیداسیون گلوکز به عنوان اکسیداسیون خود به خودی گلوکز در حضور اکسیژن یا غیره توصیف میشود.
اختلال در مکانیسمهای دفاعی آنتی اکسیدانی در بیماران دیابتی
آنتی اکسیدانها با مقابله موثر با اثرات مضر رادیکالهای آزاد و کاهش شروع استرس اکسیداتیو، نقش مهمی در پاسخ به تولید ROS دارند. در نتیجه، اختلال در عملکرد مکانیسم دفاعی آنتی اکسیدانی منجر به تجمع گونههای مضر و در نتیجه افزایش استرس اکسیداتیو و آسیب میشود. به دلیل فعالیت متابولیک بالا در مغز، به مکانیسمهای دفاعی آنتیاکسیدانی برای اعمال اثرات محافظتی عصبی با از بین بردن ROS و دفاع در برابر آسیب اکسیداتیو متکی است، اما کارایی آنها در دیابتیها به خطر میافتد. دیابت با کاهش سطوح آنتی اکسیدانها مانند گلوتاتیون و آنزیمهای آنتی اکسیدانی مانند گلوتاتیون ردوکتاز (GR)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و کاتالاز (CAT) مرتبط است.
نقش التهاب در استرس اکسیداتیو و دیابت
همچنین یک رابطه پیچیده بین التهاب و استرس اکسیداتیو در زمینه دیابت وجود دارد، که در آن التهاب ناشی از دیابت باعث تولید مولکولهای پیش التهابی و همچنین تولید ROS توسط سلولهای ایمنی با هدف مبارزه با پاتوژنها میشود. اگرچه این رویدادها در ابتدا محافظتی هستند، اما التهاب مزمن در دیابت منجر به تولید پایدار ROS میشود که باعث آسیب سلولی و کاهش دفاع آنتی اکسیدانی میشود. علاوه بر این، وجود بافت چربی اضافی در بیماران مبتلا به T2D منجر به آزاد شدن مولکولهای پیش التهابی مانند IL-6 و TNF-α میشود که استرس اکسیداتیو را تشدید میکند. علاوه بر این، مسیر هگزوزامین اثرات هیپرگلیسمی را در تغییر بیان ژن و کمک به عوارض دیابت، از جمله مهارکننده فعال کننده پلاسمینوژن نوع بافتی-1 (PAI-1) و تبدیل فاکتور رشد-β1 (TGF-β1) نشان میدهد.
تأثیر عوامل ضد دیابت بر استرس اکسیداتیو
DM معمولاً از طریق اصلاح شیوه زندگی و داروها کنترل میشود. متفورمین خط اول درمان T2DM در حال حاضر توصیه میشود و اثرات خود را با مهار گلوکونئوژنز کبدی و افزایش حساسیت به انسولین اعمال میکند که منجر به افزایش جذب گلوکز و کاهش سطح گلوکز خون میشود. یک مطالعه نشان داد که موشهای تحت درمان با متفورمین کاهش مرتبطی در نشانگرهای استرس اکسیداتیو، مانند دینهای کونژوگه و مواد واکنشدهنده به اسید تیوباربیتوریک (TBARS) را در مقایسه با گروههای کنترل نشان دادند. متفورمین برای کاهش استرس اکسیداتیو از طریق مهار زنجیره انتقال الکترون میتوکندری (ETC) پیشنهاد شده است. ETC شامل چهار کمپلکس است که با هم کار میکنند تا یک گرادیان الکتروشیمیایی تولید کنند که در نهایت منجر به تولید ATP میشود. با این حال، ETC میتواند معکوس عمل کند، فرآیندی که پیشنهاد شده است توسط متفورمین مهار شود. با مهار کمپلکس I (NADH: ubiquinone oxidoreductase)، متفورمین مستقیماً تولید ROS ناشی از میتوکندری را کاهش میدهد و استرس اکسیداتیو را کاهش میدهد.
استراتژیهای درمانی بالقوه
رژیم فعلی مبتنی بر آنتی بیوتیک برای درمان TBM همان است که برای درمان سل ریوی استفاده میشود. این رژیم درمانی استاندارد سل شامل ترکیبی از ایزونیازید (INH)، ریفامپین (RIF)، پیرازینامید (PZA) و اتامبوتول (ETH) است که به مدت 2 ماه تجویز میشود و به دنبال آن INH به علاوه RIF برای 4 تا 10 ماه دیگر تجویز میشود. برای اینکه این آنتی بیوتیکها علیه TBM موثر باشند، باید از BBB عبور کرده و به غلظت درمانی در محل عفونت در مغز برسند. گزارش شده است که RIF و ETH ضعیف از BBB عبور میکنند و مطالعات محدودی در مورد توزیع داروی ضد سل در بخشهای مختلف مغز در دسترس است. علاوه بر این، خصوصیات فارماکوکینتیکی داروی ضد TBM برای درک غلظت درمانی کارآمد در مغز هنوز مشخص نشده است. عوامل ضد التهابی، مانند کورتیکواستروئیدها، اغلب همراه با داروهای ضد سل برای بهبود درمان TBM استفاده میشوند. با این حال، ماهیت سرکوب کننده سیستم ایمنی کورتیکواستروئیدها خطر ابتلا به عفونتهای جدید و فعال شدن مجدد سل نهفته را به همراه دارد.
پایان مطلب/