معلومة

1.4.17.19: جهاز الغدد الصماء - علم الأحياء

1.4.17.19: جهاز الغدد الصماء - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أهداف التعلم

  • تحديد هيكل ووظيفة جهاز الغدد الصماء

نظام الغدد الصماء هو نظام تحكم في الغدد الخالية من القنوات التي تفرز الهرمونات داخل أعضاء معينة. تعمل الهرمونات بمثابة "رُسُل" ، وينقلها مجرى الدم إلى خلايا مختلفة في الجسم ، والتي تفسر هذه الرسائل وتعمل على أساسها.

يبدو أنها فكرة بعيدة المنال مفادها أن مادة كيميائية صغيرة يمكن أن تدخل مجرى الدم وتسبب تحركًا في مكان بعيد في الجسم. ومع ذلك يحدث هذا في أجسادنا كل يوم في حياتنا. القدرة على الحفاظ على التوازن والاستجابة للمنبهات ترجع إلى حد كبير إلى الهرمونات التي تفرز داخل الجسم. بدون الهرمونات ، لا يمكنك النمو ، أو الحفاظ على درجة حرارة ثابتة ، أو إنتاج ذرية ، أو القيام بالأعمال والوظائف الأساسية الضرورية للحياة.

يوفر نظام الغدد الصماء اتصالًا كهروكيميائيًا من منطقة ما تحت الدماغ إلى جميع الأعضاء التي تتحكم في التمثيل الغذائي للجسم والنمو والتكاثر.

هناك نوعان من الهرمونات التي تفرز في جهاز الغدد الصماء: الهرمونات الستيرويدية (أو الدهنية) وغير الستيرويدية (أو البروتينية).

ينظم جهاز الغدد الصماء هرموناتها من خلال ردود الفعل السلبية ، إلا في حالات محددة للغاية مثل الولادة. الزيادات في نشاط الهرمون تقلل من إنتاج هذا الهرمون. يساهم جهاز المناعة وعوامل أخرى كعوامل تحكم أيضًا ، مما يحافظ تمامًا على مستويات ثابتة من الهرمونات.

أنواع الغدد

الغدد خارجية الإفراز هي تلك التي تطلق إفرازاتها الخلوية من خلال قناة تفرغ إلى الخارج أو في التجويف (الفضاء الداخلي الفارغ) للعضو. وتشمل هذه بعض الغدد العرقية والغدد اللعابية والبنكرياس والغدد الثديية. لا تعتبر جزءًا من نظام الغدد الصماء.

الغدد الصماء هي تلك الغدد التي ليس لها مجرى وتطلق إفرازاتها مباشرة في السائل بين الخلايا أو في الدم. تشكل مجموعة الغدد الصماء نظام الغدد الصماء.

  1. الغدد الصماء الرئيسية هي الغدة النخامية (الفص الأمامي والخلفي) والغدة الدرقية والغدة الدرقية والغدة الكظرية (القشرة والنخاع) والبنكرياس والغدد التناسلية.
  2. ترتبط الغدة النخامية بمنطقة ما تحت المهاد من الدماغ الأمامي السفلي.
  3. تتكون الغدة الدرقية من كتلتين جانبيتين متصلتين بجسر متقاطع متصلان بالقصبة الهوائية. هم أدنى قليلا من الحنجرة.
  4. تتكون الغدد الجار درقية من أربع كتل من الأنسجة ، اثنتان خلفيتان في كل كتلة جانبية من الغدة الدرقية.
  5. توجد غدة كظرية واحدة فوق كل كلية. القشرة هي الطبقة الخارجية من الغدة الكظرية. اللب هو اللب الداخلي.
  6. يقع البنكرياس على طول الانحناء السفلي للمعدة ، بالقرب من مكان التقاء المنطقة الأولى من الأمعاء الدقيقة ، الاثني عشر.
  7. تم العثور على الغدد التناسلية (المبايض والخصيتين) في تجويف الحوض.

الهرمونات وأنواعها

أ هرمون هو نوع من الإشارات الكيميائية. إنها وسيلة اتصال بين الخلايا.

ينتج جهاز الغدد الصماء هرمونات لها دور فعال في الحفاظ على التوازن وتنظيم التكاثر والتطور. الهرمون هو ناقل كيميائي تنتجه خلية ويؤثر على تغيير معين في النشاط الخلوي للخلايا الأخرى (الخلايا المستهدفة). على عكس الغدد الصماء (التي تنتج مواد مثل اللعاب والحليب وحمض المعدة والإنزيمات الهاضمة) ، لا تفرز الغدد الصماء المواد في القنوات (الأنابيب). بدلاً من ذلك ، تفرز الغدد الصماء هرموناتها مباشرة في الفضاء الخلوي الإضافي المحيط. ثم تنتشر الهرمونات في الشعيرات الدموية القريبة ويتم نقلها في جميع أنحاء الجسم في الدم.

غالبًا ما يعمل جهاز الغدد الصماء والجهاز العصبي لتحقيق نفس الهدف. كلاهما يؤثر على الخلايا الأخرى بالمواد الكيميائية (الهرمونات والناقلات العصبية). ومع ذلك ، فإنهم يحققون أهدافهم بشكل مختلف. تعمل الناقلات العصبية على الفور (خلال أجزاء من الثانية) على العضلات المجاورة أو الغدة أو الخلايا العصبية الأخرى ، وتأثيرها قصير العمر. في المقابل ، تستغرق الهرمونات وقتًا أطول لإنتاج تأثيرها المقصود (ثوانٍ إلى أيام) ، وقد تؤثر على أي خلية ، قريبة أو بعيدة ، وتنتج تأثيرات تدوم طالما بقيت في الدم ، والتي يمكن أن تصل إلى عدة ساعات.

يوضح الجدول 1 الهرمونات الرئيسية وهدفها ووظائفها مرة واحدة في الخلية المستهدفة.

الجدول 1. هوروميس الرئيسية
الغدد الصماءإفراز الهرمونفئة كيميائيةالهدف الأنسجة / الجهازالوظيفة الرئيسية للهرمون
الغدة النخاميةإفراز الهايبوثالاميك وتثبيط الهرموناتالببتيدالنخامية الأماميةتنظيم هرمون الغدة النخامية الأمامي
الغدة النخامية الخلفيةمضاد لإدرار البول (ADH)الببتيدالكلىيحفز على امتصاص الماء عن طريق الكلى
الأوكسيتوسينالببتيدالرحم والغدد الثدييةينشط تقلصات عضلات الرحم وإفراز الحليب عن طريق الغدد الثديية
النخامية الأماميةتحفيز الغدة الدرقية (TSH)بروتين سكريغدة درقيةينشط الغدة الدرقية
موجه قشر الكظر (ACTH)الببتيدقشرة الغدة الكظريةينشط قشرة الغدة الكظرية
موجهة الغدد التناسلية (FSH ، LH)بروتين سكريالغدد التناسليةإنتاج البويضات والحيوانات المنوية ، إنتاج الهرمونات الجنسية
البرولاكتين (PRL)بروتينغدد الثديإنتاج الحليب
النمو (GH)بروتينالأنسجة الرخوة والعظامانقسام الخلايا وتخليق البروتين ونمو العظام
غدة درقيةThyroxine (T4) و Triiodothyronie (T3)حمض أميني معالج باليودكل الأنسجةيزيد من معدل الأيض وينظم النمو والتطور
كالسيتونينالببتيدالعظام والكلى والأمعاءيخفض مستوى الكالسيوم في الدم
جارات الدرقالغدة الجار درقية (PTH)الببتيدالعظام والكلى والأمعاءيرفع مستوى الكالسيوم في الدم
قشرة الغدة الكظريةالقشرانيات السكرية (الكورتيزول)ستيرويدكل الأنسجةيرفع مستوى السكر في الدم ويحفز تكسير البروتين
القشرانيات المعدنية (الألدوستيرون)ستيرويدالكلىيعيد امتصاص الصوديوم ويخرج البوتاسيوم
هرمونات الجنسستيرويدالغدد التناسلية والجلد والعضلات والعظامينشط الأعضاء التناسلية ويجلب الخصائص الجنسية
النخاع الكظريةالإبينفرين والنورادرينالينحمض أميني معدلعضلات القلب والعضلات الأخرىيُطلق في حالات الطوارئ ، ويرفع مستوى الجلوكوز في الدم ، والاستجابة "للقتال أو الفرار"
البنكرياسالأنسولينبروتينالكبد والعضلات والأنسجة الدهنيةيخفض مستويات الجلوكوز في الدم ، ويعزز تكوين الجليكوجين
جلوكاجونبروتينالكبد والعضلات والأنسجة الدهنيةيرفع مستويات السكر في الدم
الخصيتينالأندروجينات (التستوستيرون)ستيرويدالغدد التناسلية والجلد والعضلات والعظاميحفز الخصائص الجنسية للذكور
المبايضالإستروجين والبروجستيرونستيرويدالغدد التناسلية والجلد والعضلات والعظاميحفز الخصائص الجنسية للإناث
الغدة الضرقيةثيموسينالببتيدالخلايا اللمفاوية التائيةيحفز إنتاج ونضج الخلايا اللمفاوية التائية
الغده النخاميهالميلاتونينحمض أميني معدلمخيتحكم في إيقاعات الساعة البيولوجية والسنوية ، وربما يشارك في نضوج الأعضاء الجنسية

يؤثر توقيت تناول الشوكولاتة على الجوع وأكسدة الركيزة والجراثيم: تجربة عشوائية محكومة

فرانك إيه جي إل شير ، قسم طب النوم ، قسم الطب ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية.

مارتا جاراوليت ، قسم علم وظائف الأعضاء ، جامعة مورسيا ، الحرم الجامعي دي إسبيناردو ، s / n. 30100 ، مورسيا ، إسبانيا.

قسم علم وظائف الأعضاء ، الحرم الجامعي الإقليمي للتميز الدولي ، جامعة مورسيا ، مورسيا ، إسبانيا

معهد البحوث الطبية الحيوية في مورسيا ، IMIB-Arrixaca-UMU ، المستشفى الطبي الجامعي ، مورسيا ، إسبانيا

قسم اضطرابات النوم والساعة البيولوجية ، مستشفى بريغهام والنساء ، وقسم طب النوم ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية

فرانك إيه جي إل شير ، قسم طب النوم ، قسم الطب ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية.

مارتا جاراوليت ، قسم علم وظائف الأعضاء ، جامعة مورسيا ، الحرم الجامعي دي إسبيناردو ، s / n. 30100 ، مورسيا ، إسبانيا.

قسم علم وظائف الأعضاء ، الحرم الجامعي الإقليمي للتميز الدولي ، جامعة مورسيا ، مورسيا ، إسبانيا

معهد البحوث الطبية الحيوية في مورسيا ، IMIB-Arrixaca-UMU ، المستشفى الطبي الجامعي ، مورسيا ، إسبانيا

معهد البحوث الطبية الحيوية في مورسيا ، IMIB-Arrixaca-UMU ، المستشفى الطبي الجامعي ، مورسيا ، إسبانيا

قسم تكنولوجيا الأغذية ، علوم الأغذية والتغذية ، كلية العلوم البيطرية ، الحرم الجامعي الإقليمي للتميز الدولي ، جامعة مورسيا ، مورسيا ، إسبانيا

قسم التشريح ، كلية الطب ، جامعة المكسيك الوطنية المستقلة ، مكسيكو سيتي ، المكسيك

قسم علم وظائف الأعضاء ، الحرم الجامعي الإقليمي للتميز الدولي ، جامعة مورسيا ، مورسيا ، إسبانيا

معهد البحوث الطبية الحيوية في مورسيا ، IMIB-Arrixaca-UMU ، المستشفى الطبي الجامعي ، مورسيا ، إسبانيا

معهد البحوث الطبية الحيوية في مورسيا ، IMIB-Arrixaca-UMU ، المستشفى الطبي الجامعي ، مورسيا ، إسبانيا

قسم تكنولوجيا الأغذية ، علوم الأغذية والتغذية ، كلية العلوم البيطرية ، الحرم الجامعي الإقليمي للتميز الدولي ، جامعة مورسيا ، مورسيا ، إسبانيا

معهد الكيمياء الزراعية وتكنولوجيا الأغذية - المجلس القومي للبحوث (IATA-CSIC) ، باتيرنا ، إسبانيا

قسم اضطرابات النوم والساعة البيولوجية ، مستشفى بريغهام والنساء ، وقسم طب النوم ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية

فرانك إيه جي إل شير ، قسم طب النوم ، قسم الطب ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية.

مارتا جاراوليت ، قسم علم وظائف الأعضاء ، جامعة مورسيا ، الحرم الجامعي دي إسبيناردو ، s / n. 30100 ، مورسيا ، إسبانيا.

قسم علم وظائف الأعضاء ، الحرم الجامعي الإقليمي للتميز الدولي ، جامعة مورسيا ، مورسيا ، إسبانيا

معهد البحوث الطبية الحيوية في مورسيا ، IMIB-Arrixaca-UMU ، المستشفى الطبي الجامعي ، مورسيا ، إسبانيا

قسم اضطرابات النوم والساعة البيولوجية ، مستشفى بريغهام والنساء ، وقسم طب النوم ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية

فرانك إيه جي إل شير ، قسم طب النوم ، قسم الطب ، كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية.

مارتا جاراوليت ، قسم علم وظائف الأعضاء ، جامعة مورسيا ، الحرم الجامعي دي إسبيناردو ، s / n. 30100 ، مورسيا ، إسبانيا.

ساهمت تيريزا هيرنانديز-غونزاليس وروسيو غونزاليس-باريو بالتساوي في هذا المقال.

تم دعم هذا العمل جزئيًا من قبل وزارة العلوم والابتكار والجامعات (MICINN) (SAF2017-84135-R) بما في ذلك التمويل المشترك لـ FEDER المجتمع المستقل لمنطقة مورسيا من خلال مؤسسة سينيكا (20795 / PI / 18) و NIDDK تم منح R01DK105072 لشركة MG م. يقر بالدعم المقدم من وزارة العلوم والابتكار والجامعات (MICINN) (RTI2018-097982-B-I00) F.A.J.L.S. تم دعمه جزئيًا بواسطة منح المعاهد الوطنية للصحة R01HL094806 و R01HL118601 و R01DK099512 و R01DK102696 و R01DK105072 (إلى F.


1 المقدمة

يتم تعريف الإجهاد التأكسدي (OS) على أنه عدم التوازن بين إنتاج المواد المؤكسدة والدفاعات المضادة للأكسدة. أهم المواد المؤكسدة هي أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وأنواع النيتروجين التفاعلي (RNS) [1]. تشتمل عائلة ROS على أنيون فوق أكسيد ، وجذر الهيدروكسيل ، وبيروكسيد الهيدروجين ، وحمض هيبوكلوروس. يتم إنتاج المواد الثلاثة الأولى في الجسم الحي بشكل رئيسي من خلال سلسلة الجهاز التنفسي الميتوكوندريا أثناء التمثيل الغذائي التأكسدي للركائز النشطة [2 ، 3]. إنها منظمات لمسارات حساسة للأكسدة والاختزال تشارك في التوازن الخلوي [4] وتؤثر على بعض عوامل النسخ ، بالإضافة إلى مجموعة مضادات الأكسدة الذاتية [4 & # x020137]. RNS عبارة عن بيروكسينيتريت ، ينتج عن تفاعل أكسيد النيتريك (NO) مع الأكسيد الفائق ، ونيتروسوبروكسي كربونات ، ويتكون من تفاعل البيروكسينيتريت مع ثاني أكسيد الكربون. تعتبر ROS و RNS عوامل ممرضة مهمة في أمراض مختلفة [8]. من بينها ، تلعب الجذور الحرة دورًا ممرضًا معينًا ، أي أنيون الفائق وجذر الهيدروكسيل ، وهي جزيئات تتميز بفاعلية كيميائية عالية بسبب إلكترون واحد غير متزاوج في المدار الخارجي.

في بعض أنواع الخلايا ، مثل الكريات البيض ، والخلايا البطانية ، والخلايا المسراق ، والأرومات الليفية ، والخلايا الدرقية ، والبويضات ، وخلايا لايدج ، والخلايا الشحمية ، يمكن أن يلعب توليد أنواع الأكسجين التفاعلية أدوارًا وظيفية [9]. تعتبر الأكسيدات المزدوجة (DUOX) ، وهي إنزيمات ضرورية لتوليد بيروكسيد الهيدروجين ، ضرورية لتخليق هرمون الغدة الدرقية (TPO) المحفز [10]. يوجد نوعان من الأكسيدات من هذه العائلة في الغدة الدرقية (DUOX1 و DUOX2). إنهم يعملون جنبًا إلى جنب مع DUOXA1 و DUOXA2 ، وهما عاملان للنضج يسمحان لإنزيمات DUOX بالانتقال إلى غشاء الخلية الجريبي وممارسة نشاطها الأنزيمي [10]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن NADPH أوكسيديز 4 (NOX4) [11] هو نظام جديد لتوليد الأكسجين داخل الخلايا تم وصفه مؤخرًا في الغدة الدرقية البشرية.

يمكن أن يؤدي إنتاج ROS المتزايد بواسطة السلسلة التنفسية الناتج عن زيادة الطلب النشط أو توافر الركيزة [12] ، كما يحدث في السمنة ، أو ضعف الميتوكوندريا أو ضعفها ، إلى تلف الخلايا والمساهمة في الفيزيولوجيا المرضية للأمراض المختلفة ، مثل الالتهابات (على سبيل المثال ، التهاب المفاصل الروماتويدي) وأمراض القلب والأوعية الدموية (مثل احتشاء عضلة القلب) [2]. تم اقتراح دور فيزيولوجي مرضي لأنواع الأكسجين التفاعلية في داء السكري ، حيث تصاحب الأكسدة الجلوكوز. في الجسم الحي وتنخفض القدرة المضادة للأكسدة ، مما يؤدي إلى زيادة التعرض للإجهاد التأكسدي [13].

تم وصف الآليات الدفاعية المختلفة التي تحمي من ضرر الجذور الحرة في مواقع خلوية مختلفة ، بما في ذلك الشبكة الإندوبلازمية ، والميتوكوندريا ، وغشاء البلازما ، والبيروكسيسومات ، والعصارة الخلوية [2]. تمنع الإنزيمات مثل ديسموتاز الفائق (SOD) والكاتلاز (CAT) والجلوتاثيون بيروكسيديز (GPx) وبروتينات ربط المعادن الانتقالية ، مثل الترانسفيرين والفيريتين والسيرولوبلازمين ، إنتاج الجذور الحرة أو تعطيلها بسرعة. يعمل SOD على تسريع عملية تفكيك الأنيون الفائق في بيروكسيد الهيدروجين والأكسجين الجزيئي الذي يحدث عادةً بمعدل ثابت أقل بمقدار 10 4 أضعاف. يزيل CAT سموم بيروكسيد الهيدروجين عن طريق تحويله في الماء والأكسجين الجزيئي. يشارك GPx أيضًا في إزالة السموم من بيروكسيد الهيدروجين عندما تكون مستويات بيروكسيد الهيدروجين عالية. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم GPx بإزالة سموم بيروكسيدات الدهون عن طريق تحويلها إلى الكحولات المقابلة. & # x0201cScavengers & # x0201d جزيئات ، بما في ذلك كل من الذوبان في الماء ، مثل الألبومين ، والبيليروبين ، وحمض الأسكوربيك ، والبولات والثيول ، والقابل للذوبان في الدهون ، مثل فيتامين E والإنزيم المساعد Q10 (CoQ10) ، تقطع المواد سلسلة بيروكسيد الدهون عن طريق التفاعل مع الجذور الوسيطة وتحييدها. يسمح معدل الانتشار المرتفع للزبالات ، خاصة تلك التي تذوب في الدهون في الأغشية البيولوجية ، باعتراض الجذور وتحويلها إلى جزيئات أكثر استقرارًا ، وبالتالي إيقاف السلسلة الجذرية. في بعض الأحيان يمكن إعادة توليد الزبالين. تستخدم آلية دفاعية ثالثة عمليات تزيل الجزيئات التي تضررت من الهجوم التأكسدي ، مما يسمح بإعادة تشكيل الهياكل الطبيعية (على سبيل المثال ، تقوم فسفوليباسات معينة بإزالة الأحماض الدهنية البيروكسيدية ، مما يجعل إعادة الإنزيم الأنزيمي للجزيئات التالفة ممكنًا) [2].

يمكن أن يحدث إنتاج ROS و RNS على المستوى الخلوي استجابةً للحمل الأيضي الزائد الناجم عن وفرة المغذيات الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا وإجهاد الشبكة البطانية في اضطراب التمثيل الغذائي للأنسجة الدهنية لدى مرضى السمنة [14 ، 15]. يتم الحفاظ على توليد ROS من خلال استجابة التهابية ، مما يغذي حلقة مفرغة. هذه الصورة أسوأ في الأطفال قبل وبعد البلوغ ، لأن البلوغ يغير بعض العلامات الالتهابية المرتبطة بخلل وظيفي في بطانة الأوعية الدموية (مستويات الخلايا الدهنية ، ونظام التشغيل ، وحساسية الأنسولين).

تشير النتائج الحديثة إلى أن الأنواع التفاعلية للميتوكوندريا تشير إلى الجزيئات التي تتوسط في إنتاج السيتوكينات المسببة للالتهابات ، وبالتالي ربط OS والالتهاب. تمت دراسة هذا الموضوع على نطاق واسع في أمراض القلب والأوعية الدموية [16].

ومع ذلك ، إلى جانب الالتهاب ، يمكن أن يرتبط OS بالاختلال الهرموني بطريقة تبادلية. تؤثر بعض الهرمونات على مستويات مضادات الأكسدة من ناحية أخرى ، يمكن لنظام التشغيل تعديل التوليف والنشاط والتمثيل الغذائي للهرمونات. لذلك ، يرتبط OS بكل من الالتهاب الجهازي والاضطراب الهرموني. على وجه الخصوص ، تلعب هرمونات الغدة الدرقية أدوارًا مهمة في تعديل مضادات الأكسدة ، كما هو موضح في مختلف في المختبر و في الجسم الحي دراسات. يعتبر الجلوتاثيون المختزل (GSH) عاملاً مساعدًا مهمًا لكل من إنزيمات مضادات الأكسدة و deiodinases ، وهي الإنزيمات المسؤولة عن تحويل هرمون الغدة الدرقية (T).4) إلى ثلاثي يودوثيرونين (T.3). علاوة على ذلك ، مستويات البلازما من جزيئات مضادات الأكسدة الصغيرة ، مثل فيتامين E و CoQ10، وترتبط هرمونات الغدة الدرقية ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض [2 ، 17]. لقد ثبت أن كلاً من فرط نشاط الغدة الدرقية وقصور الغدة الدرقية مرتبطان بنظام التشغيل ، والحالات الخاصة هي التهاب الغدة الدرقية المناعي الذاتي أو الصورة الوظيفية لانخفاض التستوستيرون.3 متلازمة ، لوحظ في متلازمة المرض غير الدرقية الحاد والمزمن (NTIS) [17 & # x0201319]. لا يزال هناك جدل حول ما إذا كان NTIS يمثل استجابة تكيفية أو قصور الغدة الدرقية الحقيقي على مستوى الأنسجة. لذلك ، تعتبر الدراسات حول OS في NTIS مهمة لاكتساب المعرفة حول الفيزيولوجيا المرضية للمتلازمة نفسها.

في هذه المراجعة ، ندرس أولاً العلاقات بين OS والالتهاب. بعد ذلك ، نقدم البيانات المتاحة عن هرمونات الغدة الدرقية وتنظيم مضادات الأكسدة. أخيرًا ، قمنا بالإبلاغ عن نتائج التحقيقات حول العلاقات بين الوسطاء الالتهابيين و OS في NTIS ، في محاولة لافتراض وجود تأثير متبادل بين قصور الغدة الدرقية في الأنسجة (كسبب رئيسي أو ثانوي للالتهاب) ونظام OS. وبالتالي ، فإن الهدف من مراجعتنا هو مناقشة وتوضيح العلاقات بين هرمونات الغدة الدرقية ومعلمات OS في سياق الأمراض الالتهابية.


ثانيًا. نظرة عامة على اضطرابات الغدد الصماء والصحة الإنجابية من منظور إكلينيكي

A. الجوانب السريرية لاضطراب الغدد الصماء عند الإنسان

بالنسبة للطبيب الذي يعتني بمريض فردي ، هناك العديد من التحديات في التحقق من تورط EDC في اضطراب معين. يتمتع كل شخص بتعرض فريد لمجموعة متنوعة من المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء المعروفة وغير المعروفة. ستؤدي الفروق الفردية في التمثيل الغذائي وتكوين الجسم إلى تباين كبير في نصف عمر واستمرارية المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء ، فضلاً عن تدهورها في سوائل وأنسجة الجسم. قد تختلف القابلية للتأثر بالمواد الكيميائية السائلة المعززة باختلاف الأشكال الجينية. بالإضافة إلى ذلك ، من المرجح أن تكون الاضطرابات البشرية ناتجة عن التعرض المزمن لكميات منخفضة من خليط من المواد الكيميائية المخلّة بعمل الغدد الصماء. يخلق التأخير بين التعرض لمواد الغدد الصماء الكيميائية وحدوث الاضطرابات السريرية المزيد من التحديات عندما يحاول المرء إقامة علاقة على مستوى فرد معين.

تعد الدراسات الوبائية على مستوى السكان في بلد أو منطقة أمرًا بالغ الأهمية لتنبيه الباحثين بشأن الاتجاهات الجغرافية أو العلمانية في انتشار الاضطرابات التي تشير إلى عوامل بيئية محتملة. قد تقدم السجلات التي تحتوي على بيانات عن أمراض معينة أو المتبرعين بالخلايا / الأعضاء مساهمات قيمة. على سبيل المثال ، أدت ملاحظة الاتجاهات المعاكسة في الصحة الإنجابية للذكور إلى جانب انخفاض عدد الحيوانات المنوية في الدنمارك ودول أخرى إلى فرضية أن الملوثات البيئية ضارة بالتكاثر (14). لسوء الحظ ، يكاد يكون من المستحيل إقامة روابط مباشرة بين هذه الملاحظات الوبائية والتعرض لمواد كيميائية معينة. يمكن أن تكون الاختلافات الإقليمية في بعض الاضطرابات الإنجابية (العقم والسرطان) التي قد تكون مرتبطة بالتلوث بالمركبات المستخدمة محليًا مثل الزراعة أو الحوادث الصناعية أو إساءة استخدام / إساءة استخدام المنتج في مجموعات سكانية فرعية مفيدة أيضًا (14 ، 15). أخيرًا ، قد تكشف مقارنة الاضطرابات قبل الهجرة إلى بيئة جديدة وبعدها عن التعرض و / أو القابلية للتعرض للمواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء (16).

كما ذكرنا سابقًا ، هناك قلق بالغ يتمثل في الفارق الزمني المحتمل بين التعرض للمواد الكيميائية المُسببة الختالل الغدد الصمية وظهور اضطراب إكلينيكي. في البشر ، قد تكون هذه الفترة سنوات أو عقود. في حالة التكاثر ، لا يمكن تقييم العقم حتى يبلغ الفرد المعرض سنًا معينة ، مما يؤدي مرة أخرى إلى تأخر بين التعرض المبكر وظهور اختلال وظيفي. لا يمكن تقييم البلوغ المتأخر أو المبكر حتى يحدث هذا الحدث فعليًا ، على الرغم من أن توقيت البلوغ قد يتضمن البرمجة قبل عدة سنوات خلال حياة الجنين. ومن المثير للاهتمام ، لوحظ زيادة احتمال البلوغ المبكر في الأشخاص الذين ولدوا بتأخر النمو داخل الرحم (IUGR) (17 ، 18) ، مما يشير إلى وجود صلة بين البرمجة التنموية والنضج الإنجابي. كما نوقش أدناه ، تطور سرطان الغدة المهبلية عند النساء المعرضات جنينًا لـ DES (19) والارتباط بالسرطان فى الموقع في خصية الجنين مع تطور سرطان الخصية في مرحلة البلوغ (14،20) أمثلة على الروابط بين البيئة الجنينية وحدوث أمراض البالغين.

يعد توقيت التعرض مفتاحًا للإصابة بالأمراض التي تصيب الإنسان نظرًا لوجود فترات نمو حرجة قد تزداد خلالها القابلية للتأثر باضطرابات الغدد الصماء البيئية. في تلك الحالات التي يتم فيها توجيه الاضطراب نحو برمجة وظيفة ، ه.ز. ، الصحة الإنجابية ، قد يتداخل هذا مع تنظيم الحياة المبكرة ، تليها فترة كامنة ، يتم بعدها تنشيط الوظيفة ويمكن أن يصبح الخلل الوظيفي واضحًا. بالنسبة للوظيفة الإنجابية في كل من البشر والحيوانات ، تكون حياة الجنين أكثر عرضة للخطر بسبب وجود أحداث هيكلية ووظيفية سريعة. تعتبر أدوار المنشطات الجنسية في التمايز الجنسي وهرمونات الغدة الدرقية في نمو الدماغ ذات أهمية قصوى في ذلك الوقت. تعتبر حياة ما بعد الولادة المبكرة أيضًا وقتًا لا يزال فيه النضج سريعًا (ه.ز. ، يخضع الجهاز العصبي المركزي لتطور كبير في هذا الوقت ، بما في ذلك منطقة ما تحت المهاد التي تتحكم في التكاثر. القسم السابع). لم يكتمل تنظيم التحكم في التكاثر العصبي الصماوي عند الولادة ويظل حساسًا لتفاعل المنشطات أو EDCs حديثي الولادة كما هو موضح للتحكم في الإباضة في القوارض. يمكن أن تكون الرضاعة الطبيعية أو التركيبية ذات أهمية خاصة بسبب قدرة اللبن البشري على تركيز EDCs في السابق وإمكانية تناول كميات كبيرة من فيتويستروغنز في حليب الصويا و / أو الملدنات في العلب المحتوية على الصيغة في الأخير. من الواضح أن الأساس التطوري لمرض البالغين هو مفهوم مهم لفهم اختلال الغدد الصماء لوظيفة الإنجاب لدى البشر.

ب. إزدواج الشكل السريري للمواد الكيميائية المُسببة الختالل الغدد الصامء على تكاثر الذكور واإلناث

يمكن أن يرتبط طيف من الاضطرابات طوال الحياة ، وبعضها ثنائي الشكل جنسيًا ، باضطراب الغدد الصماء (الجدول 1 & # x200 ب 1). ). يعتمد التمايز الجنسي للذكور على الأندروجين (ومن المحتمل أن يعتمد على الإستروجين) ، بينما يحدث التمايز بين الإناث بشكل مستقل إلى حد كبير عن هرمون الاستروجين والأندروجين. لذلك ، من المتوقع أن تظهر اضطرابات مختلفة في الذكور والإناث نتيجة لتأثيرات EDC التي تحاكي هرمون الاستروجين و / أو تقاوم الأندروجينات.

الجدول 1

من المحتمل أن تشمل اضطرابات الجهاز التناسلي البشري المواد الكيميائية المُسببة الختالل الغدد الصماء في التسبب في حدوثها: منظور دورة الحياة الجنسية ثنائي الشكل

جنيني / حديثي الولادةما قبل البلوغPubertalالكبار
العملياتنمو داخل الرحمAdrenarcheجونادارشتكوين الحيوانات المنوية
التمايز الجنسي الإباضة
السيطرة الهرمونية على البروستاتا والثدي والرحم والرضاعة
اضطرابات الذكورIUGR (15)العانة المبكرةالخصيتين الصغيرتين وارتفاع FSH (18)قلة النطاف (14،20) أ
الخصية الخصية (14،20) أ البلوغ المبكر (25)سرطان الخصية (14،20) أ
إحلیل تحتي (14 ، 20) أ البلوغ المتأخر (25)تضخم البروستاتا (24)
الاضطرابات الأنثويةتأخر النمو داخل الرحمThelarche من السابق لأوانه (25)البلوغ المبكر المركزي الثانوي (17،27)الورم الحميد المهبلي (19،28)
البلوغ المبكر المحيطي (17)متلازمة تكيس المبايض (18،25)اضطرابات التبويض (29)
العانة المبكرة (18)دورات التبويض المتأخرة (17،18)أمراض الثدي الحميدة (29،31)
سرطان الثدي (30،31)
الأورام الليفية الرحمية (29)
اضطراب الرضاعة (29)

في الذكور (الجدول 2 & # x200 ب 2) ،) ، تم اقتراح ارتباط الخصية الخفية ، والإحليل التحتي ، وقلة النطاف ، وسرطان الخصية على أنها متلازمة خلل تكوين الخصية (TDS) الناشئة عن اضطراب نمو الخصية قبل الولادة (14 ، 21). هذه الروابط مهمة لأنها قد تعني حدوث العديد من الاضطرابات في فترات مختلفة طوال الحياة في فرد واحد نتيجة التعرض لمركب EDC معين (أو خليط) في فترة معينة. البيانات الوبائية المتعلقة بـ TDS مع الاضطرابات البيئية غير مباشرة ، وما زلنا نفتقر إلى دليل مباشر على تورط EDC في التسبب في TDS في البشر (انظر القسم الخامس). ومع ذلك ، في القوارض ، يمكن ملاحظة حالة شبيهة بـ TDS بعد تعرض الجنين للفثالات (20) ، وقد لوحظت المسافة الشرجية التناسلية المنخفضة التي لوحظت في الفئران (22) في دراسة وبائية حديثة على ذكور حديثي الولادة من البشر (23). أظهرت العديد من الدراسات ارتباطًا قويًا بين انخفاض الوزن عند الولادة والإحليل التحتي والتخفي ، مما يشير إلى أن لديهم محددًا مشتركًا (15).

الجدول 2

آثار بعض المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء على الجهاز التناسلي الذكري

EDCيتعرض الحيوان والآثارالترجمة الممكنة للحالة السريريةالآليات المحتملة
فينكلوزولينالجرذ الجنيني: المبال التحتاني (36) الخصيتين المعلقة ، ما قبل البلوغ (37) تأخر البلوغ (38) ، أمراض البروستاتا بين الأجيال اللاحقة (34) الوراثة اللاجينية: تغيير مثيلة الحمض النووي في خطوط الخلايا الجرثومية (12 ، 34)
DESالفئران الجنينية: المبال التحتاني ، الخصية ، صغر القضيب ، زيادة القابلية المنقولة للإصابة بالأورام الخبيثة (28)المبال التحتاني ، الخصية ، صغر القضيب ، الخراجات البربخية (28)زيادة التعبير ER & # x003b1 في البربخ (43))
انخفاض عامل الأنسولين 3 (465
دي دي تيالجرذان البالغة: انخفاض الخصوبة (466)الخصيتين
DDE الخصيتين
الفثالاتانخفاض المسافة الشرجية التناسلية (22)انخفاض المسافة الشرجية التناسلية (23) ووظيفة خلية Leydig ، المبال التحتانيانخفاض تخليق التستوستيرون (468)
الخصيتين الخصيتين (467)الخصية الخفية (14،20)
قلة النطافانخفاض الخصوبة (14،20)
ثنائي الفينيل متعدد الكلورالجرذ الجنيني: قلة تكوين الحيوانات المنوية وتأخر البلوغانخفاض طول القضيب وتأخر النضج الجنسي وانخفاض الخصوبة
الجنين: سرطان الخصية
BPAزيادة حجم البروستاتا (469) زيادة تعبير ER & # x003b1 في منطقة ما تحت المهاد (42)
التطور الشاذ للبروستاتا والإحليل (470)زيادة تعبير AR في البروستاتا (469)
سرطان البروستاتا (122)
زيادة المسافة الشرجية التناسلية

ترتبط أمراض أخرى عند الذكور بالتعرض لـ EDC. تم وصف تضخم البروستاتا بعد التعرض لـ BPA (24). في مرحلة المراهقة ، يكون لدى الأولاد الذين يولدون مع تأخر النمو داخل الرحم (IUGR) خصيتان صغيرتان ومصل مرتفعان من FSH ، جنبًا إلى جنب مع مستويات منخفضة من الإنهيبين B (18) والتي يمكن أن تكون مرتبطة ببعض اضطرابات TDS. تم الإبلاغ عن بيانات متباينة عن تأثيرات المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء على توقيت البلوغ في الذكور (25).

في الأنثى (الجدول 3 & # x200 ب 3) ،) ، تم الإبلاغ عن الإصابة بالجلطة المبكرة في الفتيات المعرضات للفثالات (26) ، على الرغم من الحاجة إلى تكرار هذه البيانات. يمكن أن تكون السرعة الجنسية التي يُفترض أنها ذات أصل هامشي في البداية والمركزية الثانية مرتبطة بالتعرض لمبيد الحشرات الـ دي.دي.تي عند الفتيات المهاجرات للتبني الدولي (17). تم اقتراح آلية الغدد الصم العصبية من خلال التجارب في نموذج القوارض (27) (انظر القسم السابع). يُقترح ارتباط بين العانة المبكرة واضطرابات التبويض مع EDCs بشكل غير مباشر عن طريق الروابط مع تأخر النمو داخل الرحم عند الولادة ومتلازمة التمثيل الغذائي في مرحلة البلوغ (18).

الجدول 3

آثار بعض المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء على الجهاز التناسلي الأنثوي

EDCيتعرض الحيوان والآثارالترجمة الممكنة للحالة السريريةالآليات المحتملة
فينكلوزولينالجرذ الجنيني: اضطرابات متعددة الأجهزة بما في ذلك الأورام (12) الوراثة اللاجينية: تغيير مثيلة الحمض النووي في خط الخلايا الجرثومية (12) انخفاض التعبير ER & # x003b1 في الرحم (44)
DESالفأر الجنيني: القابلية المنقولة للإصابة بالأورام الخبيثة.الورم الحميد المهبلي عند بنات النساء اللاتي عولجن بـ DES أثناء الحمل (19)
DDT / DDEأنثى الجرذ غير الناضجة: النضج الجنسي (27)البلوغ المبكر والمبكر (17)تأثير الغدد الصم العصبية من خلال مستقبلات هرمون الاستروجين ، ومستقبلات كاينات ، و AhRs (27)
انخفاض الخصوبة عند بنات النساء المعرضات (472)
& # x0003c15 yr: زيادة خطر الإصابة بسرطان الثدي
BPAمنع تطور مجرى الثدي وزيادة التفرّع (145)الإجهاضتثبيط نشاط موت الخلايا المبرمج في الثدي (145) 0 & # x0003e زيادة عدد الخلايا الظهارية الإيجابية لمستقبلات البروجسترون 0 & # x0003e تقليل تثبيط ناقلة الكبريت في استراديول (45،46) 0 & # x0003e التنشيط غير الذري لـ ERK1 / 2 (476)
زيادة كثافة الغدة الثديية ، وزيادة عدد النهايات الطرفية (146)
نقص وزن المهبل (473)
تحفيز بطانة الرحم (473)
البلوغ المبكر (474475)
ثنائي الفينيل متعدد الكلورالجرذ الجنيني وما بعد الولادة المبكر: تأثيرات الغدد الصماء العصبية في جيلين ، والتغيرات السلوكية (296477) إجراءات على مستقبلات هرمون الاستروجين ، مستقبلات الناقل العصبي
الديوكسيناتالجرذ الجنيني: تغير في نمو الثدي وزيادة القابلية للإصابة بسرطان الثدي (478) تثبيط انزيمات الأكسدة الحلقية 2 عبر AhR (479)
فأر البلوغ المبكر: الإباضة المحظورة
الفثالات Thelarche من السابق لأوانه (25)

في الأنثى البالغة ، تم تقديم أول دليل على اضطراب الغدد الصماء منذ ما يقرب من 40 عامًا من خلال ملاحظات سرطان الغدة المهبلية غير المألوف لدى الفتيات اللائي ولدن قبل 15 عامًا و # 10201322 عامًا للنساء اللائي عولجن باستخدام هرمون الاستروجين التخليقي القوي أثناء الحمل (19). في وقت لاحق ، تم إثبات تأثيرات وآليات DES في النماذج الحيوانية (28). وبالتالي ، فإن الملاحظات السريرية القوية جنبًا إلى جنب مع البيانات التجريبية تدعم الدور السببي لـ DES في الاضطرابات التناسلية الأنثوية. ومع ذلك ، فإن الارتباط بين الاضطرابات مثل العانة المبكرة و EDCs غير مباشر وضعيف حتى الآن ، بناءً على الارتباط الوبائي مع كل من تأخر النمو داخل الرحم واضطرابات التبويض. تم اقتراح الآثار المترتبة على EDCs في اضطرابات أخرى في الجهاز التناسلي الأنثوي ، بما في ذلك اضطرابات الإباضة والرضاعة ، وأمراض الثدي الحميدة ، وسرطان الثدي ، وانتباذ بطانة الرحم ، والأورام الليفية الرحمية (29،30،31،32).

ج. الأدلة التجريبية والسريرية على المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء والآليات المحتملة

في الجدولين 2 & # x200B 2 و 3 & # x200B 3 ، تم سرد بعض الملاحظات التجريبية والسريرية للأنظمة التناسلية المضطربة في مجموعة مختارة من EDCs. الأدلة من الدراسات الوبائية البشرية جزئية وغير مباشرة (انظر القسم الخامس). الدراسات الميكانيكية محدودة للغاية أخلاقياً وعملياً على البشر ويجب أن تعتمد على البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام التجارب على الحيوانات (في الجسم الحي و في المختبر نماذج) ، على الرغم من أن هذه النماذج يمكن أن يكون لها قيود. تربط الدراسات السريرية والتجريبية تأثيرات DES بشكل مقنع تمامًا في كلا الجنسين. في الذكور ، دراسات القوارض باستخدام الفثالات ، وبدرجة أقل ، تقوم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بنمذجة المواد الصلبة الذائبة كليًا أو جزئيًا. في الإناث ، تتوافق بعض دراسات القوارض مع مشاركة الـ دي.دي.تي / ثنائي كلورو ثنائي فينيل كلورو إيثيلين (DDE) في السرعة الجنسية.

تؤكد الاعتبارات التالية على بعض المفاهيم الناشئة عن البيانات المتاحة.

1. التوريث

قد تكون هناك تأثيرات عبر الأجيال لمواد EDCs بسبب طفرة صريحة أو تعديلات أكثر دقة للتعبير الجيني المستقل عن الطفرة (أنا.ه. ، التأثيرات اللاجينية). تشمل التأثيرات اللاجينية للمواد الكيميائية المُسببة الختالل الغدد الصماء النقل المعتمد على السياق)ه.ز. ، يستمر العامل السببي عبر الأجيال المرجع. 33) أو الآليات المعتمدة على الخط الجرثومي (أنا.ه. ، السلالة الجرثومية نفسها تتأثر الحكام. 12 و 34 و 35). يظهر مثال لانتقال السلالة الجرثومية لخاصية معدلة وراثيًا في نموذج الفئران لمبيد الفطريات فينكلوزولين ويتجلى من خلال احتمال أعلى للاضطرابات الأيضية والأورام والاختلالات التناسلية في الأجيال الأربعة القادمة (12،34،35،36 ، 37 ، 38). في حالة DES ، هناك ملاحظات بشرية وتجريبية تشير إلى التوريث (19 ، 28 ، 39).

2. تنوع وتعقيد الآليات

غالبًا ما تعمل المواد الكيميائية المعيقة لعمل الغدد الصماء عبر أكثر من آلية واحدة. تحتوي بعض مواد EDC على خصائص ستيرويدية مختلطة: على سبيل المثال ، قد يكون EDC منفردًا على حد سواء الاستروجين ومضاد الأندروجين. قد يتم تكسير أو استقلاب المواد الكيميائية المُسببة الختالل الغدد الصامء لتوليد منتجات فرعية بخصائص مختلفة. على سبيل المثال ، يتم استقلاب مادة الـ دي.دي.تي ناهض الإستروجين في مضاد الأندروجين DDE (27). The balance between estrogenic and androgenic properties of EDCs can be biologically significant because reproduction of both sexes involves an interplay of androgens and estrogens. In humans, early breast development occurs in girls with a highly active variant of CYP3A4, a cytochrome p450 enzyme involved in inactivating testosterone (40), and premature thelarche occurs with antiandrogenic phthalates (25). Similar androgen-estrogen interactions have been reported in DES-treated rats in which reduced androgen secretion or action sensitized the animals to the estrogenic effects of DES (41). Moreover, many organs are targeted by sex steroids and are thereby vulnerable to endocrine disruption, including the hypothalamic-pituitary-gonadal system, breast, uterus, cervix, vagina, brain, and nonreproductive tissues such as bone, muscle, and skin (Fig. 1 ​ 1). ). In the case of humans, a peripheral effect in the reproductive system (ه.ز., breast development) can result from direct EDC effects (peripheral puberty) and/or endogenous estrogen increase through premature neuroendocrine maturation (central puberty) (17,27), but these may be difficult to distinguish. For instance, EDC effects can involve altered ERα expression in hypothalamus (42) and epididymis (43) or uterus (44). Along with the direct influence of EDCs on estrogen or androgen actions, they can affect endogenous steroid production through negative and positive feedback, effects that may differ depending on developmental stage. Also, there are multiple levels of interactions with steroid action (receptor or promoters), synthesis (ه.ز., aromatase stimulation by atrazine), and metabolism [ه.ز., sulfotransferase (45)]. Finally, there are coexisting mechanisms not directly mediated at the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) system. For instance, reproductive dysfunction can result from thyroid disruption (46) or nonspecific interference of reduced energy intake (47).

3. Limits of translational models

ال في الجسم الحي animal models may be difficult to extrapolate to humans for several reasons, including species differences in ontogeny of reproductive system and functions, differences in metabolism of sex steroids, difficulty in estimating exposure to mixtures, and variable body burdens. As already mentioned, exposure to EDCs is complex. For example, mixtures are likely to be the usual form of exposure to EDCs, but they are difficult to approximate in experimental models. Moreover, the effects may not be additive nevertheless, a combination of low doses of substances that individually are inactive may result in a biological perturbation (48). Despite these limitations, considering the substantial conservation of endocrine and reproductive processes across species, it is certainly reasonable to use animal models for understanding human processes, as long as these potential differences are taken into account.


Rhamnolipids as biosurfactants from renewable resources: Concepts for next-generation rhamnolipid production

Marius Henkel , . Rudolf Hausmann , in Process Biochemistry , 2012

4.3 Theoretical rhamnolipid yields for different renewable substrates

Table 3 shows the energetically possible maximum substrate conversion rates for the most important renewable substrates for rhamnolipid production based on ATP balance of the P. الزنجارية PAO1 metabolic pathway [109,110] (see Supplemental Table 1 for details on calculation of ATP balancing). The energy balances for the substrate conversion yields are based on the assumption that the respective organism will be a next-generation rhamnolipid-producing microorganism as was discussed above. Furthermore, it was assumed that the producing cells spend all the biochemical energy for the product formation. Compared with current market prices of 1–3 USD/kg of alkyl polyglycosides (APGs) [111] , which are chemically synthesized from vegetable oils and sugars, it can be concluded that with the help of the discussed engineering methods, an economically viable rhamnolipid production process is in the not so distant future. Especially carbohydrates derived from lignocellulosic material, with the highest world production rate of 500 million tons/year of all investigated substrates and production costs of 0.11€/kg rhamnolipid ( Table 3 ), may be successful substrates for the production of rhamnolipids, if an appropriate strain for the utilization of both C6 and C5 sugars is used, as discussed within this review. Rubber grade fatty acids, with the lowest price between 0.06 and 0.08€/kg rhamnolipid may also be suitable for large-scale rhamnolipid production. However, as discussed in the previous sections of this review, fatty acids are also used for other industrial processes, and therefore, the production of rhamnolipid from fatty acids as such, will be in direct competition to other applications.

الجدول 3 . World production rates, current market prices and theoretical substrate conversion rates for renewable feedstocks possibly applicable for industrial biotechnology. Production costs reflect raw material costs per produced rhamnolipid (assuming only Rha2-C10-C10 as product). Maximum theoretical yields were calculated using average raw material compositions as indicated, disregarding energy cost for transport/uptake into the cytosol. Prices, %-content and world production rates are according to [111,115–123] and were obtained in October 2011. Theoretical maximum rhamnolipid yields were estimated assuming energy-limitation, no by-products, no cell-growth and the absence of other limiting factors (e.g. oxygen limitation, carbon limitation, redox-equivalents) and disregarding maintenance metabolism [124,125] . Details on the calculation of theoretical yields are available in the online version of the article as supplemental material.

المادة المتفاعلةRaw material (content)World production rate of raw material (million tons/year)Raw material price (€/ton)الأعلى. yield (g RL/g substrate)Substrate costs (€/kg RL)
Sucrose (glc, fru)Sugar cane (100%)1404760.550.87
Sucrose (glc, fru)Molasses (60%)51180
220
0.550.55
0.67
Cellulose (glc)Lignocelluloses (45%)500400.520.17
الجلوكوزVegetable starch (100%)303000.520.58
Lactose (gal, glc)Dry whey animal feed (25%)48270.542.04
Hemicellulose (ara, xyl)Lignocellulose (25%)500400.510.31
Lignocellulose (CL, HL)Lignocellulose (45 + 25%)500400.52
0.51
0.11
GlycerolCrude, from biodiesel (80%)1100
250
0.590.21
0.53
GlycerolipidVegetable oils (varies in FA composition)125700
900
1.250.56
0.72
Fatty acidStearic acid (99%)80
100
1.260.06
0.08

Genes involved in neuroendocrine tumor biology

The fascinating, but often unpredictable, biology of neuroendocrine tumors (NETs) make the management of these malignancies a real challenge. The more recent development of high-throughput genomic and proteomic techniques, have opened a window to an increased knowledge of the biology of NETs. This review will discuss genes thought to play a role in the context of NE tumor biology, with particularly attention to those that may be potential new diagnostic and prognostic markers, as well as therapeutic targets. NETs constitute a heterogeneous group of neoplasm that may arise in virtually every topographic localization in the body, as a consequence of malignant transformation of various types of NE cells. Since NETs arising in the gastroenteropancreatic (GEP) or bronchopulmonary system are by far the most common, this review focuses on these entities, but lines are drawn to other NETs as well. Although large-scale gene expression analysis undoubtly have raised interesting new hypothesis concerning genes thought to play a role in tumor biology, discrepancies observed between studies and various platforms used, emphasizes the need to not only standardize the way microarray data are reported, but also to introduce standards in sample taking, processing and study design. In addition, the recognition of the complexity of the human proteome, with regard to generation of multiple isoforms from one gene, has created additional challenges. However, some goals have been reached already, as new knowledge has been translated into development of novel promising therapeutics.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


ب. in Biomedical Sciences to M.S. Degree in Nuclear Medicine Technology Fast Track

Qualified BMD juniors must have an overall GPA of 3.0 and a science GPA of 3.25, and must have a demonstrated interested in Nuclear Medicine Technology. In consultation with the NMT Admissions Coordinator and BMD advisor, BMD students admitted to the Nuclear Medicine Technology Fast Track must complete all required NMT prerequisites, and will take selected graduate level courses to meet BMD degree or elective requirements. For more information, contact the Program Director for Nuclear Medicine Technology or the BMD adviser.


This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 32030046 and 81827901 and 32000716).

الانتماءات

Chinese Academy of Science Key Laboratory of Brain Function and Diseases, School of Life Sciences, Division of Life Sciences and Medicine, University of Science and Technology of China, Hefei, 230026, China

Yu Wang, Pu Hu, Qinghong Shan, Chuan Huang, Zhaohuan Huang, Peng Chen & Jiang-Ning Zhou

Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200031, China

Anan Li, Hui Gong & Jiang-Ning Zhou

Britton Chance Center for Biomedical Photonics, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, MoE Key Laboratory for Biomedical Photonics, School of Engineering Sciences, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China


علاج او معاملة

The mainstays of initial treatment for tendinopathy are activity modification, relative rest, pain control, rehabilitative exercise, and protection (Table 3) .3 , 4 , 13 – 15 , 21 – 46 It is important for the patient to understand that it may take more than six months for complete symptom resolution.1 , 47 Early initiation of selective and specific rehabilitative exercises is beneficial because appropriate tendon loading is critical for healing, which is why relative rest—not total rest—is recommended.4 , 47 Cryotherapy with ice reduces pain in chronic tendinopathy, possibly by decreasing the neovascularization process, and is widely used as a simple and low-cost remedy with few adverse effects.28 , 29

Summary of Treatments for Chronic Tendon Injuries

Reduces strain on painful tissue

First-line treatment used as control in some studies

Few risks time required may not be acceptable (e.g., missed work or competition)

Reduces strain on surrounding muscle groups can also be a form of rest

Evidence varies for location and type of brace21 – 24

Prolonged immobilization can lead to stiffness and atrophy should be used in combination with physical therapy

Better than rest alone and equal to NSAIDs for short-term treatment of chronic tendinopathy25 similar to physical therapy and NSAIDs for rotator cuff tendinopathy without impingement26 short-term benefit (less than six months) for lateral epicondylitis27

Local pain and atrophy, skin depigmentation, rare risk of tendon rupture repeated injections are more harmful than a single injection27

Anti-inflammatory effects direct application over tendon or ice cup massage

Few studies for chronic tendinopathy28 – 30

Loading tendon to promote structural remodeling and repair

Good evidence of benefit for midsubstance Achilles tendinopathy, rotator cuff tendinopathy, lateral epicondylitis, and patellar tendinopathy 14 , 15 , 25 , 30 , 31

Few risks if guided by a physical therapist, barriers may include cost, transportation, and time off work

Extracorporeal shock wave therapy

Microsecond pressure pulses of energy directed at 2- to 8-mm areas electrohydraulic, electromagnetic, or piezoelectric source therapeutic mechanism unknown

Good evidence for high-dose energy-focused therapy for plantar fasciitis, greater trochanteric pain syndrome, and calcific rotator cuff tendinopathy, but not noncalcific rotator cuff tendinopathy or lateral epicondylitis 25 , 32

Noninvasive adverse effects are rare but include pain and risk of tendon injury equipment is expensive

Anti-inflammatory and analgesic effects unclear why NSAIDs are effective because chronic tendinopathy is a degenerative and noninflammatory process

Some benefit for short-term treatment of chronic tendinopathy, but evidence wanes as treatment duration increases, which may represent more refractory cases inexpensive and patient controlled3 , 4 , 13 , 25

Gastrointestinal, renal, and cardiovascular risks with long-term use

Platelet-rich plasma injections

Platelets produce growth factors that are beneficial to tissue repair and regrowth activity is limited after the procedure with physical therapy𠄽riven protocol

Cochrane review showed no functional benefits compared with placebo, dry needling, whole blood, or no intervention, but a subgroup of studies showed short-term benefit for pain33 a meta-analysis showed no benefits, but protocol was not standardized34 a meta-analysis found benefit when leukocyte-rich platelet-rich plasma was used with ultrasound guidance35 two randomized controlled trials showed no benefit for Achilles tendinopathy36 , 37 some experts think benefit might be derived from dry needling/fenestration alone38

Often not covered by insurance can be expensive and painful

High-frequency, low-power ultrasound similar to imaging ultrasonography, but beams are focused on a small area rather than spread for visualization39 causes cavitation (creation of small gas bubbles) and acoustic streaming (eddying of fluids near vibrating structures), which affect energy across cell membranes thought to stimulate metabolic processes that accelerate growth factor and collagen synthesis and repair (mediates inflammatory process)40

Some benefit for lateral epicondylitis and calcific rotator cuff tendinopathy systematic review showed no benefit for noncalcific rotator cuff tendinopathy39 , 41

Enhances collagen synthesis and other relevant healing factors many studies used one-fourth of a 5-mg patch

Improves pain with activity conflicting evidence for pain at rest no effect on pain duration for chronic tendinopathies25 , 42

Contact dermatitis, headaches takes time to be effective

Debridement with irrigation and suction removes diseased tendon ultrasonography is used to identify areas of disease similar to surgical debridement but is performed in the office with a small incision

Case series showed benefit for lateral epicondylitis43 , 44 chart review showed benefit for insertional Achilles tendinopathy45

Limited case studies show adverse effects (e.g., tendon rupture) or evidence of tendon injury due to the procedure46

NSAIDs = nonsteroidal anti-inflammatory drugs.

Information from references 3 , 4 , 13 – 15, and 21 – 46 .

Summary of Treatments for Chronic Tendon Injuries

Reduces strain on painful tissue

First-line treatment used as control in some studies

Few risks time required may not be acceptable (e.g., missed work or competition)

Reduces strain on surrounding muscle groups can also be a form of rest

Evidence varies for location and type of brace21 – 24

Prolonged immobilization can lead to stiffness and atrophy should be used in combination with physical therapy

Better than rest alone and equal to NSAIDs for short-term treatment of chronic tendinopathy25 similar to physical therapy and NSAIDs for rotator cuff tendinopathy without impingement26 short-term benefit (less than six months) for lateral epicondylitis27

Local pain and atrophy, skin depigmentation, rare risk of tendon rupture repeated injections are more harmful than a single injection27

Anti-inflammatory effects direct application over tendon or ice cup massage

Few studies for chronic tendinopathy28 – 30

Loading tendon to promote structural remodeling and repair

Good evidence of benefit for midsubstance Achilles tendinopathy, rotator cuff tendinopathy, lateral epicondylitis, and patellar tendinopathy 14 , 15 , 25 , 30 , 31

Few risks if guided by a physical therapist, barriers may include cost, transportation, and time off work

Extracorporeal shock wave therapy

Microsecond pressure pulses of energy directed at 2- to 8-mm areas electrohydraulic, electromagnetic, or piezoelectric source therapeutic mechanism unknown

Good evidence for high-dose energy-focused therapy for plantar fasciitis, greater trochanteric pain syndrome, and calcific rotator cuff tendinopathy, but not noncalcific rotator cuff tendinopathy or lateral epicondylitis 25 , 32

Noninvasive adverse effects are rare but include pain and risk of tendon injury equipment is expensive

Anti-inflammatory and analgesic effects unclear why NSAIDs are effective because chronic tendinopathy is a degenerative and noninflammatory process

Some benefit for short-term treatment of chronic tendinopathy, but evidence wanes as treatment duration increases, which may represent more refractory cases inexpensive and patient controlled3 , 4 , 13 , 25

Gastrointestinal, renal, and cardiovascular risks with long-term use

Platelet-rich plasma injections

Platelets produce growth factors that are beneficial to tissue repair and regrowth activity is limited after the procedure with physical therapy𠄽riven protocol

Cochrane review showed no functional benefits compared with placebo, dry needling, whole blood, or no intervention, but a subgroup of studies showed short-term benefit for pain33 a meta-analysis showed no benefits, but protocol was not standardized34 a meta-analysis found benefit when leukocyte-rich platelet-rich plasma was used with ultrasound guidance35 two randomized controlled trials showed no benefit for Achilles tendinopathy36 , 37 some experts think benefit might be derived from dry needling/fenestration alone38

Often not covered by insurance can be expensive and painful

High-frequency, low-power ultrasound similar to imaging ultrasonography, but beams are focused on a small area rather than spread for visualization39 causes cavitation (creation of small gas bubbles) and acoustic streaming (eddying of fluids near vibrating structures), which affect energy across cell membranes thought to stimulate metabolic processes that accelerate growth factor and collagen synthesis and repair (mediates inflammatory process)40

Some benefit for lateral epicondylitis and calcific rotator cuff tendinopathy systematic review showed no benefit for noncalcific rotator cuff tendinopathy39 , 41

Enhances collagen synthesis and other relevant healing factors many studies used one-fourth of a 5-mg patch

Improves pain with activity conflicting evidence for pain at rest no effect on pain duration for chronic tendinopathies25 , 42

Contact dermatitis, headaches takes time to be effective

Debridement with irrigation and suction removes diseased tendon ultrasonography is used to identify areas of disease similar to surgical debridement but is performed in the office with a small incision

Case series showed benefit for lateral epicondylitis43 , 44 chart review showed benefit for insertional Achilles tendinopathy45

Limited case studies show adverse effects (e.g., tendon rupture) or evidence of tendon injury due to the procedure46

NSAIDs = nonsteroidal anti-inflammatory drugs.

Information from references 3 , 4 , 13 – 15, and 21 – 46 .

REHABILITATIVE EXERCISE

Rehabilitative exercise is the cornerstone of tendinopathy treatment. It focuses first on returning to a normal pain-free range of motion, then on increasing strength. Therapy consists of eccentric exercises ( Figure 4 2 and Figure 5 2 ) , which consist of loading a muscle and tendon as they are being lengthened, and/or concentric exercises, which consist of loading while the muscle and tendon shorten. Although eccentric exercises are preferred in the treatment of some tendinopathies, there is no clear consensus on a specific rehabilitation program, and most programs consist of a combination of eccentric and concentric exercises.48

Eccentric exercises for midsubstance Achilles tendinopathy. (A) Patients begin with a straight leg and the ankle in flexion. (B) The ankle of the injured leg is then lowered to full dorsiflexion and returned to its original position with the assistance of the uninjured leg. (C) The exercise is repeated with the knee bent to approximately 45 degrees.

Reprinted with permission from Childress MA, Beutler A. Management of chronic tendon injuries . أنا طبيب فام. 201387(7):488 .

Eccentric exercises for midsubstance Achilles tendinopathy. (A) Patients begin with a straight leg and the ankle in flexion. (B) The ankle of the injured leg is then lowered to full dorsiflexion and returned to its original position with the assistance of the uninjured leg. (C) The exercise is repeated with the knee bent to approximately 45 degrees.

Reprinted with permission from Childress MA, Beutler A. Management of chronic tendon injuries . أنا طبيب فام. 201387(7):488 .

Eccentric exercises for the patellar tendon. (A) Patients are instructed to begin in an extended position and (B) to slowly bend the knees to approximately 45 degrees, then return to an extended position.

Reprinted with permission from Childress MA, Beutler A. Management of chronic tendon injuries . أنا طبيب فام. 201387(7):488 .

Eccentric exercises for the patellar tendon. (A) Patients are instructed to begin in an extended position and (B) to slowly bend the knees to approximately 45 degrees, then return to an extended position.

Reprinted with permission from Childress MA, Beutler A. Management of chronic tendon injuries . أنا طبيب فام. 201387(7):488 .

NSAIDS, CORTICOSTEROIDS, AND TOPICAL NITROGLYCERIN

Although tendinopathy is a degenerative noninflammatory process, corticosteroids and nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are commonly used in its treatment.1 , 2 NSAIDs can be administered orally or topically and have benefit with short-term use (seven to 14 days). Risks of long-term use include gastrointestinal bleeding, impaired renal function, and mildly increased risk of cardiovascular disease.3 , 4 , 13 A single peritendinous corticosteroid injection is as effective as NSAIDs for acute pain relief, but repeated injections may worsen chronic pain and result in tendon rupture. 3 , 4 , 13 Many clinicians perform tendon fenestration with corticosteroid injections. This involves rapidly moving the needle throughout the area of injured tendon to create microtrauma, which increases bleeding and recruits local regenerative factors. Fenestration is effective as a solo technique.38 It differs from dry needling, in which a thin needle is placed directly into a thickened or painful area of tendon or muscle (found by palpation, not ultrasonography). Dry needling also is an effective treatment and can be performed with or without electrical stimulation.49 Daily application of topical nitroglycerin (usually administered as one-fourth of a 5-mg patch) can improve strength and decrease pain with activity. Although risks include headaches and localized skin reactions, topical nitroglycerin is a useful option for primary care physicians in cases of refractory tendinopathy.42

OTHER TREATMENTS

Extracorporeal shock wave therapy is another nonsurgical option that can be considered for the treatment of refractory tendinopathy. Studies have shown that it has similar effectiveness as traditional physiotherapy, eccentric exercises, corticosteroid injections, platelet-rich plasma injections, and surgery. 50 , 51 Table 3 reviews other treatment options and the evidence to support their effectiveness.3 , 4 , 13 – 15 , 21 – 46 Some techniques that are not included in the table have limited evidence but are low risk (e.g., deep tissue massage, iontophoresis, phonophoresis), whereas others (e.g., stem cells or other orthobiologics) are more invasive and costly, or have unclear evidence of effectiveness.25 , 52

SURGERY

Depending on the anatomic location, 10% to 45% of patients with tendinopathy will not improve with conservative management.53 There is no firm timeline for when to refer them for surgery, but it is reasonable after three to six months of conservative treatment when there has been little or no improvement.53 , 54


الانتماءات

Graduate Program in Cell and Structural Biology, Institute of Biology, University of Campinas - UNICAMP, Campinas, SP, Brazil

Fabíola C Toledo & Juliana E Perobelli

Department of Morphology, Institute of Biosciences, UNESP - Universidade Estadual Paulista, Botucatu, SP, Brazil

Fabíola C Toledo, Juliana E Perobelli, Flávia PC Pedrosa & Wilma DG Kempinas

Department of Morphology, Stomatology and Physiology, School of Dentistry, University of São Paulo - USP, Ribeirão Preto, SP, Brazil


شاهد الفيديو: الغدد الصماء (كانون الثاني 2023).