حمض أمينوليفولينيك
حمض δ-أمينوليفولينيك (يُعرف أيضًا باسم dALA ، δ-ALA ، 5ALA، 5-ALA أو حمض 5-أمينوليفولينيك )، وهو حمض أميني داخلي غير بروتيني ، هو المركب الأول في مسار تخليق البورفيرين ، وهو المسار الذي يؤدي إلى الهيم [ 3 ] في الثدييات، وكذلك الكلوروفيل [ 4 ] في النباتات.
يُستخدم 5-ALA في الكشف الضوئي الديناميكي وجراحة السرطان. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
الاستخدامات الطبية
يُستخدم 5-ALA، باعتباره طليعةً لمادة محسسة للضوء، كعامل إضافي في العلاج الضوئي الديناميكي . [ 9 ] وعلى عكس جزيئات المواد المحسسة للضوء الأكبر حجمًا، تشير المحاكاة الحاسوبية إلى قدرته على اختراق أغشية الخلايا السرطانية. [ 10 ]
تشخيص السرطان
الكشف الضوئي الديناميكي هو استخدام أدوية حساسة للضوء مع مصدر ضوئي ذي طول موجي مناسب للكشف عن السرطان، وذلك باستخدام خاصية التألق الضوئي للدواء. [ 5 ] يمكن استخدام 5-ALA، أو مشتقاته، لتصوير سرطان المثانة باستخدام التصوير الفلوري. [ 5 ]
علاج السرطان
يُجرى حاليًا دراسة حمض أمينوليفولينيك لاستخدامه في العلاج الضوئي الديناميكي (PDT) في عدد من أنواع السرطان. [ 11 ] وهو ليس حاليًا علاجًا أوليًا لمريء باريت . [ 12 ] ولا يزال استخدامه في سرطان الدماغ تجريبيًا. [ 13 ] وقد دُرِسَ في عدد من سرطانات الجهاز التناسلي الأنثوي. [ 14 ]
تحديد السرطان أثناء الجراحة
يُعدّ استخدام حمض أمينوليفولينيك واعدًا في مجال تحديد الأورام السرطانية، لا سيما في سياق الجراحة الموجهة بالفلورة . يُستخدم هذا المركب لتحسين رؤية الأنسجة الخبيثة أثناء العمليات الجراحية. [ 7 ] [ 8 ] وقد وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على استخدام هيدروكلوريد حمض أمينوليفولينيك (ALA HCL) لهذا الغرض في عام 2017. [ 15 ]
عند إعطاء 5-ALA للمرضى، يتم استقلابه إلى بروتوبورفيرين IX (PpIX) بشكل أساسي في الخلايا السرطانية، مما يؤدي إلى تألقها تحت أطوال موجية ضوئية محددة . [ 16 ] يساعد هذا التألق الجراحين على تحديد الأنسجة السرطانية واستئصالها بدقة في الوقت الفعلي، مما يقلل من احتمالية ترك خلايا ورمية متبقية. وقد أثبت هذا النهج المبتكر نجاحه في أنواع مختلفة من السرطان، بما في ذلك أورام الدماغ والنخاع الشوكي ، وسرطان المثانة ، وسرطان الخلايا الحرشفية الفموية . [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
5-ALA في الأورام الدبقية
يُستخدم حمض أمينوليفولينيك لدى البالغين لتصوير الأنسجة الخبيثة أثناء جراحة الورم الدبقي الخبيث (الدرجة الثالثة والرابعة وفقًا لتصنيف منظمة الصحة العالمية). [ 20 ]
أظهرت الدراسات التي أجريت منذ عام 2006 أن استخدام هذه الطريقة التوجيهية أثناء الجراحة قد يقلل من حجم الورم المتبقي ويطيل فترة البقاء على قيد الحياة الخالية من التطور لدى الأشخاص المصابين بأورام الدبقية الخبيثة . [ 7 ] [ 8 ]
تُعتبر الجراحة الاستئصالية مفيدة لمرضى الأورام الدبقية عالية الدرجة؛ [ 21 ] وقد أسفرت عن معدل استئصال كامل أعلى بكثير في الأورام الدبقية الخبيثة، مقارنةً بالاستئصال التقليدي باستخدام الضوء الأبيض. وقد وُصف استخدام حمض 5-أمينوليفولينيك (5-ALA) بأنه تقنية أساسية، ومعيار رعاية في العديد من أقسام جراحة الأعصاب حول العالم. [ 22 ]
تأثيرات جانبية
قد تشمل الآثار الجانبية لتناول هذا الدواء تلف الكبد ومشاكل الأعصاب . [ 12 ] وقد يحدث ارتفاع في درجة الحرارة أيضًا. [ 13 ] وقد سُجلت حالات وفاة أيضًا. [ 12 ]
التخليق الحيوي
في حقيقيات النوى غير ذاتية التغذية الضوئية، مثل الحيوانات والفطريات والأوليات، وكذلك في فئة ألفا بروتيوبكتيريا من البكتيريا، يُنتَج هذا المركب بواسطة إنزيم سينثاز حمض الأمينوليفولينيك (ALA synthase ) من سكسينيل-CoA والجليسين. يُعرف هذا التفاعل بمسار شيمين، الذي يحدث في الميتوكوندريا. [ 23 ] [ 24 ]
في النباتات والطحالب والبكتيريا (باستثناء فئة ألفا بروتيوبكتيريا) والعتائق، يُنتَج هذا المركب من حمض الجلوتاميك عبر غلوتاميل-tRNA وغلوتامات-1-سيمي ألدهيد. وتشمل الإنزيمات المشاركة في هذا المسار: سينثيتاز غلوتاميل-tRNA، ومختزلة غلوتاميل-tRNA ، وغلوتامات -1-سيمي ألدهيد 2،1-أمينوميوتاز . يُعرف هذا المسار بمسار C5 أو مسار بيل. [ 25 ] [ 26 ] وتتمثل خطوته الأخيرة في التفاعل التالي: [ 27 ]
في معظم الأنواع التي تحتوي على البلاستيدات، يتم ترميز غلوتاميل-tRNA بواسطة جين البلاستيد، وتحدث عملية النسخ، بالإضافة إلى الخطوات اللاحقة لمسار C5، في البلاستيدات. [ 28 ]
الأهمية لدى البشر
تنشيط الميتوكوندريا
في البشر، يُعدّ 5ALA طليعةً للهيم . [ 3 ] يخضع 5ALA المُصنّع حيويًا لسلسلة من التحولات في السيتوسول ، ليتحول في النهاية إلى بروتوبورفيرين IX داخل الميتوكوندريا . [ 29 ] [ 30 ] يرتبط جزيء البروتوبورفيرين هذا بالحديد بوجود إنزيم فيروكيلاز لإنتاج الهيم . [ 29 ] [ 30 ]
يزيد الهيم من نشاط الميتوكوندريا، مما يساعد في تنشيط دورة كريبس في الجهاز التنفسي وسلسلة نقل الإلكترون [ 31 ]، مما يؤدي إلى تكوين الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) لتوفير الطاقة الكافية للجسم. [ 31 ]
تراكم بروتوبورفيرين IX
تفتقر الخلايا السرطانية إلى نشاط إنزيم الفيروشيلاتاز أو يكون نشاطه منخفضًا، مما يؤدي إلى تراكم بروتوبورفيرين IX، وهي مادة فلورية يمكن رؤيتها بسهولة. [ 5 ]
تحفيز إنزيم أوكسيجيناز الهيم-1 (HO-1)
يُحوّل إنزيم HO-1 فائض الهيم في البلاعم إلى بيليفيردين وأيونات الحديدوز. ويمكن تحويل البيلفيردين الناتج إلى بيليروبين وأول أكسيد الكربون . [ 32 ] يُعدّ كلٌّ من البيلفيردين والبيليروبين من مضادات الأكسدة القوية ، وينظّمان عمليات بيولوجية هامة مثل الالتهاب ، وموت الخلايا المبرمج ، وتكاثر الخلايا ، والتليف ، وتكوين الأوعية الدموية . [ 32 ]
النباتات
في النباتات، يُعدّ إنتاج حمض 5-أمينوليفولينيك (5-ALA) الخطوة التي تُنظّم سرعة تخليق الكلوروفيل . [ 4 ] تتراكم في النباتات التي تُغذّى بحمض 5-أمينوليفولينيك (5-ALA) خارجي كميات سامة من طليعة الكلوروفيل، بروتوكلوروفيليد ، مما يُشير إلى أن تخليق هذا المركب الوسيط لا يُثبّط في أي مرحلة لاحقة من سلسلة التفاعلات. يُعدّ بروتوكلوروفيليد مُحسّسًا ضوئيًا قويًا في النباتات. [ 33 ] مع ذلك، يُمكن أن يُساعد الرش المُتحكّم به لحمض 5-أمينوليفولينيك (5-ALA) بجرعات مُنخفضة (تصل إلى 150 ملغم/لتر) في حماية النباتات من الإجهاد وتحفيز نموها. [ 34 ]
مراجع
- ↑ "معلومات منتج ليفولان كيراستيك" . وزارة الصحة الكندية . 25 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يونيو 2022 .
- ↑ "معلومات منتج جليولان" . وزارة الصحة الكندية . 25 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 4 يونيو 2022 .
- 1 2 غاردنر إل سي، كوكس تي إم (1988). "التخليق الحيوي للهيم في خلايا الدم الحمراء غير الناضجة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 263 : 6676-6682 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)68695-8 .
- 1 2 فون ويتشتاين د، غوف س، كانانغارا سي جي (يوليو 1995). " تخليق الكلوروفيل" . خلية النبات . 7 (7): 1039-1057 . doi : 10.1105/tpc.7.7.1039 . PMC 160907. PMID 12242396 .
- 1 2 3 4 واغنيير، جي.، جيشلينسكي، ب.، لانج، ن.، كوتشيرا، ب.، فان دن بيرغ، هـ. (2014). الكشف عن سرطان المثانة بواسطة تنظير المثانة الفلوري: من المختبر إلى سرير المريض - قصة هيكسفيكس. دليل الطب الضوئي، 411-426.
- ↑ أيوب أوغلو، إي. واي.، بوخفيلدر، إم.، سافاسكان، إن. إي. (مارس 2013). " الاستئصال الجراحي للأورام الدبقية الخبيثة - دوره في تحسين نتائج المرضى". مجلة نيتشر ريفيوز. علم الأعصاب . 9 (3): 141-151 . doi : 10.1038/nrneurol.2012.279 . PMID 23358480. S2CID 20352840 .
- 1 2 3 ستومر دبليو، بيشلمير يو، مينيل تي، ويستلر أو دي، زانيلا إف، رولين إتش جيه (مايو 2006). "الجراحة الموجهة بالفلورة باستخدام حمض 5-أمينوليفولينيك لاستئصال الورم الدبقي الخبيث: تجربة عشوائية مضبوطة متعددة المراكز من المرحلة الثالثة". مجلة لانسيت للأورام . 7 (5): 392-401 . doi : 10.1016/s1470-2045(06)70665-9 . PMID 16648043 .
- 1 2 3 أيوب أوغلو، إي واي، هور، إن، سافاسكان، إن إي، غروميتش، بي، روسلر، كيه، بوخفيلدر، إم، وآخرون (2012). " تحسين مدى استئصال الورم الدبقي الخبيث من خلال نهج التصوير المزدوج أثناء الجراحة" . PLOS ONE . 7 (9) e44885. Bibcode : 2012PLoSO...744885E . doi : 10.1371/journal.pone.0044885 . PMC 3458892. PMID 23049761 .
- ↑ يو واي دبليو، لاي واي سي، ليم واي إل، تشونغ دبليو إس، ثينغ سي (يونيو 2016). "العلاج الضوئي الديناميكي باستخدام حمض 5-أمينوليفولينيك الموضعي بتركيز 5% لعلاج حب الشباب في منطقة الجذع لدى المرضى الآسيويين". مجلة الأدوية في الأمراض الجلدية . 15 (6): 727-732 . PMID 27272080 .
- ↑ إردتمان إي (2008). "نمذجة سلوك حمض 5-أمينوليفولينيك وإستراته الألكيلية في طبقة ثنائية من الدهون". رسائل الفيزياء الكيميائية . 463 ( 1-3 ): 178-182 . Bibcode : 2008CPL...463..178E . doi : 10.1016/j.cplett.2008.08.021 .
- ↑ إينوي ك (فبراير 2017). "العلاج الضوئي الديناميكي لسرطان المثانة باستخدام حمض 5-أمينوليفولينيك" . المجلة الدولية لجراحة المسالك البولية . 24 (2): 97-101 . doi : 10.1111/iju.13291 . PMID 28191719 .
- 1 2 3 قمسية بي جيه، ديفيد دبليو، وولفسن إتش سي (يناير 2013). " العلاج الضوئي الديناميكي لمريء باريت وسرطان المريء" . التنظير السريري . 46 (1): 30-37 . doi : 10.5946/ce.2013.46.1.30 . PMC 3572348. PMID 23423151 .
- 1 2 تيتارد إم سي، فيرمانديل إم، موردون إس، ليجون جيه بي، رينز إن (سبتمبر 2014). "الاستخدام التجريبي للعلاج الضوئي الديناميكي في أورام الدبقية عالية الدرجة: مراجعة تركز على حمض 5-أمينوليفولينيك". التشخيص الضوئي والعلاج الضوئي الديناميكي . 11 (3): 319-330 . doi : 10.1016/j.pdpdt.2014.04.004 . PMID 24905843. S2CID 38534019 .
- ↑ شيشكوفا ن، كوزنتسوفا أ، بيريزوف ت (مارس 2012). " العلاج الضوئي الديناميكي لأمراض النساء وسرطان الثدي" . بيولوجيا السرطان والطب . 9 (1): 9-17 . doi : 10.3969/j.issn.2095-3941.2012.01.002 . PMC 3643637. PMID 23691448 .
- ↑ إدارة الغذاء والدواء الأمريكية توافق على عامل فلوري لجراحة الورم الدبقي. يونيو 2017
- ↑ هادجيبانايس سي جي، ويدهالم جي، ستومر دبليو (نوفمبر 2015). "ما هي الفائدة الجراحية لاستخدام حمض 5-أمينوليفولينيك في الجراحة الموجهة بالفلورة للأورام الدبقية الخبيثة؟" . جراحة الأعصاب . 77 (5): 663-673 . doi : 10.1227/NEU.0000000000000929 . PMC 4615466. PMID 26308630 .
- ↑ ماراغكوس، جي. أ.، وشوبر، أ. ج.، ولاكومكين، ن.، وسيدراس، ب.، وبرايس، ج.، وبارون، ر.، وآخرون . (2021). "جراحة أورام الدبقية عالية الدرجة الموجهة بالفلورة بعد أكثر من أربع ساعات من إعطاء حمض 5-أمينوليفولينيك" . فرونتيرز إن نيورولوجي . 12 644804. doi : 10.3389/fneur.2021.644804 . PMC 7985355. PMID 33767664 .
- ↑ البلخي، إي.، شفقات، أ.، بن العامر، أ.، أبو الشعار، أ.ر.، ماليللا، أ.ن.، فرنانديز دي توماس، ر.ج.، وآخرون . (ديسمبر 2023). "استئصال أورام العمود الفقري داخل الجافية الموجه بالفلورة: مراجعة منهجية وتحليل تجميعي". مجلة جراحة الأعصاب . 47 (1) 10. doi : 10.1007/s10143-023-02230-x . PMID 38085385. S2CID 266164983 .
- ↑ فيليب ب، ليرنر د.ك، كومينسكي إ، شوبر أ، ليو ك، خان ن.م، وآخرون . (فبراير 2024). "الجراحة الموجهة بالفلورة باستخدام حمض 5-أمينوليفولينيك في سرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة". مجلة الحنجرة . 134 (2): 741-748 . doi : 10.1002/lary.30910 . PMID 37540051. S2CID 260485667 .
- ↑ "Gliolan EPAR" . وكالة الأدوية الأوروبية (EMA) . 17 سبتمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2021 .
- ↑ إيولت سي، نيمس أ، سينر ف، وولفر ج، بروكينكل ب، ستومر و، وآخرون . (يوليو 2015). "التألق في جراحة الأعصاب: استخدامه التشخيصي والعلاجي. مراجعة الأدبيات". مجلة الكيمياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية ب: البيولوجيا . 148 : 302-309 . Bibcode : 2015JPPB..148..302E . doi : 10.1016/j.jphotobiol.2015.05.002 . PMID 26000742 .
- ↑ هادجيبانايس سي جي، ويدهالم جي، ستومر دبليو (نوفمبر 2015). "ما هي الفائدة الجراحية لاستخدام حمض 5-أمينوليفولينيك في الجراحة الموجهة بالفلورة للأورام الدبقية الخبيثة؟" . جراحة الأعصاب . 77 (5): 663-673 . doi : 10.1227/NEU.0000000000000929 . PMC 4615466. PMID 26308630 .
- ^ أجيوكا ج، سولداتي د، محرران. (2007). التوكسوبلازما: البيولوجيا الجزيئية والخلوية . نورفولك، إنجلترا: هورايزون بيوساينس. ص. 415. ردمك 978-1-904933-34-2.
- ^ هنتر جا ، فيريرا جي سي (نوفمبر 2011). "الأنزيمات الجزيئية لسينثاس 5-أمينوليفولينات، حارس بوابة التخليق الحيوي للهيم" . الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية اكتا . 1814 (11): 1467–1473 . دوى : 10.1016/j.bbapap.2010.12.015 . بمك 3090494 . بميد 21215825 .
- ↑ بيل، إس. آي. (أغسطس 1990). "التخليق الحيوي لسلف صبغة التترا بيرول، حمض دلتا-أمينوليفولينيك، من الغلوتامات" . علم وظائف النبات . 93 (4): 1273-1279 . doi : 10.1104/pp.93.4.1273 . PMC 1062668. PMID 16667613 .
- ↑ ويلوز، آر. دي. (2004). "الكلوروفيل". في: غودمان، آر. إم. (محرر). موسوعة علوم النبات والمحاصيل . مارسيل ديكر. ص 258-262 . ISBN 0-8247-4268-0.
- ↑ الإنزيم 5.4.3.8 في قاعدة بيانات مسارات KEGG .
- ^ بيسوال ب، كروبينسكا ك، بيسوال جامعة كاليفورنيا، محرران. (يوليو 2013). تطور البلاستيدات في الأوراق أثناء النمو والشيخوخة . دوردريخت، هولندا: سبرينغر. رقم ISBN 9789400757233.
- 1 2 مالك ز، دجالديتي م (يونيو 1979). "تحفيز حمض 5-أمينوليفولينيك لتخليق البورفيرين والهيموجلوبين بواسطة خلايا الدم الحمراء اللوكيمية غير المحفزة من نوع فريند". تمايز الخلايا . 8 (3): 223-233 . doi : 10.1016/0045-6039(79)90049-6 . PMID 288514 .
- 1 2 أوليفو م، بوفانيسواري ر، كيو إي (يوليو 2011). "تطورات في التصوير الحيوي البصري لتشخيص سرطان الفم المبكر" . علم الصيدلة . 3 (3): 354-378 . doi : 10.3390/pharmaceutics3030354 . PMC 3857071. PMID 24310585 .
- 1 2 أوغورا إس، ماروياما ك، هاجيا واي، سوجياما واي، تسوتشيا ك، تاكاهاشي ك، وآخرون . (مارس 2011). "تأثير حمض 5-أمينوليفولينيك على نشاط سيتوكروم سي أوكسيداز في كبد الفأر" . BMC Research Notes . 4 (4) 66. doi : 10.1186/1756-0500-4-66 . PMC 3068109. PMID 21414200 .
- لوبودا أ، داموليفيتش م، بيزا إ، جوزكوفيتش أ، دولاك ج (سبتمبر 2016). "دور نظام Nrf2/HO-1 في النمو، والاستجابة للإجهاد التأكسدي، والأمراض: آلية محفوظة تطوريًا" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 73 (17): 3221-3247 . doi : 10.1007/s00018-016-2223-0 . PMC 4967105. PMID 27100828 .
- ↑ كوتزاباسيس ك، سينجر هـ (1990). "تأثير حمض 5-أمينوليفولينيك على تراكم البروتوكلوروفيليد والبروتوكلوروفيل في طحلب سينيدسموس النامي في الظلام" . مجلة ناتورفورش . 45 ( 1-2 ): 71-73 . doi : 10.1515/znc-1990-1-212 . S2CID 42965243 .
- ↑ كوسار ف، أكرم ن.أ، أشرف م (يناير 2015). "يُعدِّل حمض 5-أمينوليفولينيك المُطبَّق خارجيًا بعض الخصائص الفسيولوجية الرئيسية ونظام الدفاع المضاد للأكسدة في بادرات قمح الربيع (Triticum aestivum L.) تحت ظروف الإجهاد المائي" . المجلة الجنوب أفريقية لعلم النبات . 96 : 71-77 . Bibcode : 2015SAJB...96...71K . doi : 10.1016/j.sajb.2014.10.015 .
- الجزيئات الحيوية
- الأدوية المضادة للأورام
- العلاج بالضوء
- الأحماض الأمينية غير البروتينية