مجله دیابت و متابولیسم ایران
سال دهم شماره 1 (پیاپی 34، مهر و آبان 1389)

بیوسنسورها (زیست حسگرها) یک گروه از سیستم های اندازه گیری می باشند و طراحی آنها بر مبنای شناسایی انتخابی آنالیت ها بر اساس اجزا بیولوژیک وآشکار سازهای فیزیکی و شیمیایی صورت می پذیرد. بیوسنسورها متشکل از سه جزء عنصر بیولوژیکی (Biological Recognition Element)، آشکار ساز (Detector) و مبدل (Transducer) می باشند.
طراحی بیوسنسورها در زمینه های مختلف علوم بیولوژی و پزشکی در دو دهه گذشته گسترش چشم گیری داشته است. هدف از تنظیم این مقاله ارائه دیدگاهی بر انواع مختلف بیوسنسورها که به منظور استفاده های درمانی و زیستی طراحی شده اند بوده، در این ارتباط تلاش شده طبقه بندی مناسبی از انواع بیوسنسورها و مثال های مرتبط با آن ارائه گردد

فشارخون بالا، شایع ترین عامل خطرساز برای بیماری های قلبی عروقی است. در بطن گذر تغذیه ای رژیم غذایی ایرانیان طی چند دهه اخیر، مصرف نوشیدنی های شیرین نیز افزایش چشم گیری یافته است؛ لذا هدف از بررسی حاضر، مروری بر پژوهش های انجام شده در زمینه ارتباط بین دریافت نوشیدنی های شیرین شده قندی با خطر پرفشاری خون می باشد.
به این منظور از جستجو در Pub Med بین سال های 1970 تا 2009 با کلید واژه های Sugar Sweetened Beverages(SSB)، Blood pressure، Hypertension، Uric acid، Cardiovascular disease و Soft drink استفاده شد. مطالعات حیوانی و انسانی با طراحی مقطعی، آینده نگر و کارآزمایی های بالینی در این بررسی وارد شدند.
بنابر نتایج، در اغلب مطالعات افزایش مصرف نوشیدنی های شیرین با افزایش فشارخون سیستولی، دیاستولی و نیز پیشرفت پرفشاری خون همراه بود. مصرف SSB ها می تواند از طریق افزایش برون ده قلبی، سطح تری گلیسرید پلاسما، مقاومت انسولینی، خطر چاقی، استرس اکسیداتیو و سطح اسیداوریک سرم، موجب افزایش فشارخون افراد گردد. به نظر می رسد SSB ها به واسطه دارا بودن فروکتوز، موجب افزایش سطح اسید اوریک سرم می گردند. البته میزان افزایش اسید اوریک سرم با مصرف SSB ها در مطالعات متعدد در مردان بیشتر از زنان بوده است. برخلاف نوشابه های رژیمی، تنها مصرف SSB ها با افزایش خطر «هایپراوریسمیا» که خود پیشگویی کننده پرفشاری خون است، همراه بود.
یافته های موجود حاکی از وجود ارتباط مثبت بین مصرف SSB ها با افزایش فشارخون سیستمیک می باشد. بهتر است مطالعات آینده به شناسایی سازوکارهای مربوطه بپردازند.

استرس اکسیداتیو با دیابت و عوارض آن مانند نوروپاتی در ارتباط می باشد. تاکنون سازوکارهای دقیق مولکولی سمیت ناشی از گلوکز بر روی سلول های عصبی مشخص نشده است. هدف از این مطالعه بررسی ارتباط استرس اکسیداتیو با فعال شدن کاسپاز8، در مرگ سلولی ناشی از غلظت بالای گلوکز در سلول های PC12 بود.
آپپتوز و استرس اکسیداتیو در سلول ها بترتیب توسط سنجش قطعه قطعه شدن DNA((DNA Ladder و تست MDA ارزیابی شده است. جهت مهار کاسپازها، Z-VAD-FMK بکار برده شد و سپس میزان حیات سلولی توسط روش MTT بررسی شد. فعالیت آنزیمی کاسپاز 8، به روش کالریمتری با استفاده از سوبستراهای سنتزی و تغییرات بیان پروتئین پروکاسپاز 8 به روش ایمونوبلاتینگ اندازه گیری شد.
الگوی قطعه قطعه شدن DNA در سلول های تیمار شده با غلظت بالای گلوکز مشاهده گردید. میزان تولید MDA در سلول های تیمار شده نسبت به کنترل افزایش معنی دار نشان داد. مهار کننده عمومی کاسپازها توانست بصورت وابسته به دوز موجب افزایش توان حیاتی سلول های تیمار شده گردد. فعالیت آنزیمی کاسپاز 8 در سلول های تیمار شده نسبت به سلول های کنترل بطور معنی داری افزایش و میزان پروتئین پروکاسپاز 8 بطور معنی داری کاهش یافت که بیانگر تبدیل آن به فرم فعال کاسپاز می باشد.
بنابراین می توان نتیجه گرفت که آپپتوز ناشی از غلظت بالای گلوکز در سلول های PC12 تا اندازه ای وابسته به فعال شدن کاسپاز 8 و مرتبط با استرس اکسیداتیو باشد.

مقاومت به انسولین، یک نقص کلیدی در چاقی و دیابت نوع 2 می باشد. طی مقاومت به انسولین، تجمع لیپید و افزایش بیان ژن PTP-1B در عضله اسکلتی رخ می دهد. هدف از این تحقیق، بررسی اثر کاهش بیان PTP-1B بر مقاومت به انسولین القاء شده توسط پالمیتات می باشد.
از پلاسمید حاوی shRNA علیه ژن PTP-1B برای کاهش بیان PTP-1B در میوبلاست های C2C12 استفاده شد. تایید کاهش بیان PTP-1B با وسترن بلاتینگ انجام گردید. سپس میزان برداشت گلوکز و غلظت تری گلیسرید در سلول های کاهش بیان یافته PTP-1B و سلول های طبیعی در حضور اسید چرب پالمیتات مورد ارزیابی قرار گرفت.
در این مطالعه نشان داده شد که میزان بیان PTP-1B در سلول های کاهش بیان یافته PTP-1B نسبت به سلول های طبیعی 58% کاهش یافته است (05/0P <). بعلاوه، برداشت گلوکز تحریک شده با انسولین در سلول های کاهش بیان یافته PTP-1B در حالت بدون تیمار در مقایسه با پالمیتات 5/0 و 75/0 میلی مولار به ترتیب 3/2، 5/2 و 3 برابر سلول های طبیعی می باشد (01/0P <). نتایج حاصل از سنجش محتوای تر ی گلیسرید نیز نشان می دهد که در حالت تیمار با 5/0 و 75/0 میلی مولار پالمیتات، غلظت تری گلیسرید در میوتیوب های کاهش بیان یافته PTP-1B به ترتیب تقریبا 25/1 و 42/1 برابر میوتیوب های طبیعی می باشد (05/0P <).
نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که کاهش بیان PTP-1B ضمن افزایش میزان تری گلیسرید درون سلولی، منجر به افزایش حساسیت به انسولین در سلول های C2C12 شده که این حساسیت حتی در حضور پالمیتات نیز حفظ می شود. بنابراین، PTP-1B می تواند به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برای درمان مقاومت به انسولین و دیابت نوع 2 مطرح باشد.

شواهد موجود نشان می دهند که ویسفاتین نقش مهمی در تنظیم هموستاز گلوکز و حساسیت به انسولین دارد. هدف از این مطالعه بررسی سطح غلظت سرمی ویسفاتین با دیابت بارداری و ارتباط آن با برخی از متغیرهای تن سنجی و پروفایل های چربی و قندخون بود.
در این پژوهش مقطعی، 70 زن باردار بین هفته 24 تا 28 بارداری مورد بررسی قرار گرفتند. 35 زن مبتلا به دیابت بارداری و 35 زن باردار سالم به عنوان گروه کنترل انتخاب شدند. این افراد از لحاظ توده بدنی و سن در دو گروه جور شدند. غربالگری با آزمون تحمل 50 گرم گلوکز خوراکی انجام شد. تشخیص دیابت بارداری براساس معیار کارپنتروکوستان صورت گرفت. از تست های قندخون ناشتا و تست تحمل 100 گرم گلوکز خوراکی به منظور کمک به تشخیص دیابت بارداری استفاده شد.
میزان ویسفاتین سرم در افراد مبتلا به دیابت بارداری به طور معنی داری پایین تر (ng/ml 47/0 ± 29/5 در مقابل ng/ml 53/0 ± 76/7، 05/0< P) از گروه باردار سالم بود. ارتباط آماری معنی داری بین سطح ویسفاتین سرم و سایر متغیرهای نمایه توده بدنی، وزن، قد، سن، پروفایل چربی، فشارخون سیستول و دیاستول، انسولین و HOMA مشاهده نشد.
نتایج این مطالعه نشان داد که سطح ویسفاتین سرم مبتلایان به دیابت بارداری در مقایسه با گروه کنترل کمتر است. این نتایج ارتباط احتمالی غلظت ویسفاتین را با ابتلا به دیابت بارداری نشان می دهد. هرچند مطالعات بیشتری در این زمینه برای آشکارشدن سازوکار آدیپوکین ها در پیشگویی ابتلا به دیابت بارداری مورد نیاز است.

دیابت شیرین به عنوان شایع ترین بیماری متابولیک، یکی از پر هزینه ترین بیماری هاست. سیستم های خوراکی پپتیدها و پروتئین ها، درد و ناراحتی تزریقات مکرر را به همراه ندارند و ترکیبات سیستم های خوراکی بسیار ارزان تر از اشکال تزریقی است. در این مطالعه اثر درمانی انسولین خوراکی با این سیستم حامل جدید در بیماران دیابتی وابسته به انسولین مورد ارزیابی قرار گرفت.
در یک کارآزمایی بالینی، 14 بیمار دیابتی وابسته به انسولین 45-17 ساله براساس کرایتریای مطالعه انتخاب و در 5 هفته متوالی هر هفته یک روز تحت درمان با انسولین خوراکی (inside IU800، یا IU outside 1600، یاoutside IU800) یا دارونما یا انسولین تزریقی IU/kg 1/0 قرار گرفته و در حین مطالعه به فواصل منظم نمونه خون جهت گلوکز، انسولین و c-peptide گرفته شد.
12 بیمار تا پایان مطالعه همکاری کردند. انسولین خوراکی با دوز 1600 واحد در کاهش قند خون مؤثرتر از انسولین تزریقی بود ولی اختلاف معنی داری نداشت. انسولین تزریقی با اختلاف قابل توجهی بالاترین AUC انسولین را داشت (004/0= P). انسولین خوراکی 800 واحد outside بیشترین فراهم زیستی (12/0%) را داشت.
بحث: داروی انسولین خوراکی به روش پلیمر SPHC و SPH با وجود اینکه توانسته قند خون را بطور مناسبی در مقایسه با انسولین تزریقی پایین بیاورد، اما بعلت فراهم زیستی پایین و تنوع نتیجه در هر بیمار، نمی تواند آرزوی بیماران و محققان در ارائه راه آسان تر استفاده از انسولین برطرف کند و هنوز راه طولانی بر سر راه این هدف وجود دارد.

به منظور جلوگیری از عوارض بیماری دیابت، انجام مداخلات آموزشی با استفاده از مدل های آموزش بهداشت قابل اجرا است. هدف مطالعه حاضر، بررسی تاثیر برنامه آموزشی بر اساس مدل بزنف (BASNEF) بر کنترل قندخون در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 بود.
پژوهش حاضر یک مطالعه نیمه تجربی و آینده نگر است. 100نفر از بیماران دیابت نوع 2 (50 نفر مورد و 50 نفر شاهد) با سن 65-40 سال و با سابقه ابتلا به دیابت بالای 5 سال در مطالعه شرکت کردند. ابزار گردآوری داده ها شامل پرسشنامه تنظیم شده بر اساس مدل بزنف، چک لیست برای ثبت عملکرد بیماران بر اساس خود گزارش دهی، میزان HbA1c و قندخون بیماران بود. قبل از انجام مداخله آموزشی، چک لیست برای ثبت آزمایش HbA1c و قندخون و پرسشنامه و برای هر دو گروه تکمیل و بیماران گروه مورد در 6 جلسه به مدت 1 ماه برنامه آموزشی دریافت کردند. هم چنین 1 و 2 ماه پس از اتمام مداخله آموزشی، دو جلسه پیگیری برگزار شد. بلافاصله پس از مداخله و 3 ماه بعد از مداخله آموزشی، هر دو گروه شاهد و مورد پرسشنامه و چک لیست مربوطه را تکمیل کردند.
یافته های پژوهش نشان داد که بین میانگین نمره مربوط به متغیرهای اجزای مدل بزنف (اعتقادات، نگرش و معمول های انتزاعی و عوامل قادر کننده) در دو گروه مورد و شاهد در خصوص کنترل قند خون قبل و بعد از مداخله آموزشی اختلاف معنی داری وجود دارد. همچنین گروه مورد نسبت به گروه شاهد عملکرد بهتری در خصوص انجام رفتارهای کنترل کننده قندخون بلافاصله و 3 ماه بعد از پایان برنامه آموزشی داشت به طوری که میزان HbA1c (از 65/8 قبل از مداخله به 47/7، 3 ماه پس از مداخله آموزشی) و قند خون (از 08/207 قبل از مداخله به 2/124، 3 ماه پس از مداخله آموزشی) آنها نیز کاهش چشمگیری داشت که از نظر آماری معنی دار بود.
تدوین برنامه آموزشی بیماران دیابتی برای کنترل قندخون با استفاده از مدل بزنف بسیار سودمند و اثربخش است. ضمن این که در اجرای این برنامه ها کنترل، پایش و پیگیری آموزشی توصیه می شود.

مطالعات مختلف نشان دهنده نقش عوامل التهابی در ایجاد دیابت و در ایجاد و پیشرفت عوارض میکرو واسکولار ناشی از دیابت مانند رتینوپاتی هستند. TNF-α از طریق افزایش بیان فاکتورهای التهابی و انعقادی و بطور مستقیم از طریق آپوپتوزیس سلول های آندوتلیال عروق شبکیه در ایجاد این عارضه نقش دارد. در این مطالعه به بررسی سطح سرمی TNF-α و CRP در بیماران مبتلا به رتینوپاتی دیابتی در مقایسه با بیماران دیابتی بدون رتینوپاتی پرداختیم.
این مطالعه به صورت Stratified Cross-Sectional و بر روی 29 بیمار مبتلا به رتینوپاتی دیابتی پرولیفراتیو و 27 بیمار مبتلا به رتینوپاتی دیابتی غیر پرولیفراتیو و 27 بیمار دیابتی بدون رتینوپاتی (دیابت نوع 2) که در سال 1388 به درمانگاه دیابت بیمارستان امام خمینی (ره) تهران مراجعه کرده بودند و یا در بخش غدد بستری شدند انجام گرفت. در هر گروه سطح سرمی TNF-α، CRP، HbA1C، پروفایل لیپید، Cr، FPS اندازه گیری و بررسی آماری شد.
سطح سرمی TNF-α در بیماران مبتلا به رتینوپاتی (پرولیفراتیو و غیر پرولیفراتیو) بالاتر از بیماران دیابتی بدون رتینوپاتی بود](PDR (42/1±11/9) pg/ml [و](56/1±02/9) pg/ml NPDR [و] NDR (96/2±10/6) pg/ml [. سطح سرمی CRP در بیماران مبتلا به رتینوپاتی با هم فرق نداشت اما CRP بیماران مبتلا به رتینوپاتی غیر پرولیفراتیو با بیماران بدون رتینوپاتی اختلاف داشت. در بیماران مبتلا به رتینوپاتی پرولیفراتیو، بین TNF-α با تری گلیسرید و HDL-C رابطه وجود داشت.
بالا بودن TNF-αدر بیماران مبتلا به رتینوپاتی نشان دهنده نقش فاکتورهای التهابی و به خصوص TNF-α در ایجاد و پیشرفت رتینوپاتی می باشد و لذا بالا بودن سطح TNF-α در بیماران دیابتی می تواند نشان دهنده شروع رتینوپاتی باشد.

سروتونین با چاقی و مقاومت به انسولین ارتباط دارد. انتقال دهنده سروتونین با انتقال سروتونین به سلول، شدت و مدت اثرات سروتونین را کنترل می کند. در پروموتر ژن انتقال دهنده سروتونین، یک ناحیه پلی مورفیک وجود دارد که موجب ایجاد دو آلل S و L می گردد. در یک مطالعه ارتباط این پلی مورفیسم با دیابت نوع 2 نشان داده شده است. هدف از انجام این مطالعه بررسی بیشتر ارتباط پلی مورفیسم L/S با دیابت نوع 2 و متغیرهای بیوشیمیایی سرم در جمعیت جنوب ایران می باشد.
مطالعه حاضر بر روی90 بیمار دیابتی نوع 2 و 90 فرد سالم به عنوان گروه کنترل انجام گرفت. فراوانی ژنوتیپ ها و آلل های S و L در جمعیت مورد مطالعه به روش PCR مشخص گردید. سپس ارتباط بین ژنوتیپ ها و متغیرهای بیوشیمیایی سرم شامل قند خون ناشتا، تری گلیسرید، کلسترول و HbA1c بررسی گردید.
تفاوت معنی داری بین فراوانی ژنوتیپ ها و فراوانی آلل های S و L در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد کنترل سالم مشاهده نگردید. میزان تری گلیسرید سرم در افراد دیابتی با ژنوتیپ SS نسبت به سایر ژنوتیپ ها بیشتر بود (001/0P<).
یافته های این مطالعه نشان می دهد که پلی مورفیسم پروموتر ژن انتقال دهنده سروتونین با دیابت نوع 2 همراهی ندارد. ولی آلل S همراه با افزایش تری گلیسرید سرم در افراد دیابتی است.

چاقی (BMI بالای 30) به عنوان یک عامل خطر برای بسیاری از بیماری ها مطرح است. برداشت رادیکال های آزاد توسط آنتی اکسیدان ها از طریق واکنش های آنزیمی وغیر آنزیمی انجام می شود. این تحقیق از نوع کارآزمایی بالینی (Clinical trial) است و به منظور بررسی اثر کاهش وزن بر آنتی اکسیدان های آنزیمی و همبستگی بین آنها انجام شده است.
با اخذ رضایت نامه کتبی برای گردآوری داده ها، از پرسشنامه های اطلاعات عمومی و تن سنجی و24 ساعت یادآمد خوراک 3 روز قبل و بعد از مداخله برای برآورد مقدار ریزمغذی و درشت مغذی دریافتی از غذا و توصیه های رژیم غذایی با انرژی محدود به مقدار 1000-500 کیلوکالری کمتر از کالری مصرفی در قبل از مداخله برای کاهش وزن حدود10 درصد روی 30 نفراز زنان چاق سالم 50-19 سال استفاده شد. برای اندازه گیری آنتی اکسیدان های آنزیمی درRBC، قبل و بعد از کاهش وزن، 10 میلی لیتر خون از نمونه ها گرفته و به روش آنزیمی و کیت آزمایش شدند.
میانگین های گلوتاتیون ردوکتاز (GR) و کاتالاز (CAT) بعد از کاهش وزن، افزایش معنی داری (01/0>P) داشت و میانگین های سوپراکسید دیسموتاز ((SOD و گلوتاتیون پراکسیداز (GPX) تغییر معنی داری نداشت. براساس ضریب همبستگی پیرسون بین متغیرهای وابسته (GPX، CAT، GR، SOD) افراد مورد بررسی بعد از مداخله، بین متغیرهای وابسته SOD با GPX درسطح 001/0>P و 618/0=r، و بین SOD با CAT در سطح 05/0>P و 424/0=r همبستگی معنی داری وجود داشت. همچنین بین GPX با CAT با 003/0=P و527/0=r، و بین CAT با GR در سطح 05/0>P و 366/0=r همبستگی معنی داری بعد از مداخله وجود داشت.
کاهش وزن حدود 10% می تواند اثر قابل توجهی در بالا بردن آنزیم های آنتی اکسیدانی در زنان چاق داشته باشد و امکان افزایش بیشتر آنزیم های آنتی اکسیدانی و همبستگی بین آنها با کاهش وزن و کاهش نمایه توده بدن تا حد نرمال در افراد چاق وجود دارد.

کبد چرب غیر الکلی (NAFLD)، شایع ترین بیماری کبدی است که اگر به سیروز، نارسایی کبدی و کارسینومای هپاتوسلولار پیشروی کند، می تواند منجر به مرگ شود. مطالعات بسیاری در جهت شناسایی پاتوژنز بیماری در جریان است. هدف این پژوهش، ارزیابی میزان متابولیسم استراحت (RMR)، ترکیب بدن و برخی فراسنج های خونی در مردان مبتلا به NAFLD و مقایسه آن با مردان سالم است.
در این مطالعه مورد- شاهدی، 31 مرد مبتلا به NAFLD و 32 مرد سالم غیر چاق که از نظر سن، BMI و فعالیت بدنی با هم جور شده بودند، شرکت کردند. بعد از 14-12 ساعت ناشتایی، پروفایل لیپید، آنزیم های کبدی، RMR (دستگاه کالری متری غیرمستقیمFitmate) و ترکیب بدن (دستگاه امپدانس بیوالکتریک Tanita) اندازه گیری و داده ها توسط آزمون تی مستقل و رگرسیون خطی در نرم افزار SPSS ویرایش 16 آنالیز شدند.
ALT، AST و GGTدر گروه مورد بالاتر از گروه شاهد بود که این تفاوت از نظر آماری معنی دار بود. تفاوت آماری معنی داری بین دو گروه از نظر پروفایل لیپید، RMR، ترکیب بدن و داده های آنتروپومتریک وجود نداشت ولی RMR به ازای کیلوگرم وزن بدن (RMR/KgBwt) در گروه مورد بطور معنی داری پایین تر از گروه شاهد بود (002/0=P).
یافته های این مطالعه نشان می دهد که مردان غیر چاق دچار NAFLD، RMR/KgBwt کمتری نسبت به مردان سالم دارند که می تواند در پاتوژنز NAFLD به عنوان یکی از علل زمینه ساز و یا پیشگویی کننده پیشرفت بیماری نقش داشته باشد.

مداخله های تغذیه ای، یکی از روش های مهم برای کاهش چربی های خون می باشند. در این مطالعه، اثر مصرف آب مرکبات بر فراسنج های لیپیدی خون افراد مبتلا به هیپرکلسترولمی خفیف تا متوسط مورد بررسی قرار گرفت.
در این کارآزمایی بالینی متقاطع، 2 مرد و 18 زن 60-45 سال با کلسترول سرم mg/dl300-200 شرکت کردندکه بطور تصادفی به دو گروه AوB، رژیم گام 1 کلسترول و یا رژیم گام 1 کلسترول همراه با دریافت روزانه 250 میلی لیتر آب مرکبات (مخلوط آب پرتقال و آب گریپ فروت به نسبت مساوی) تقسیم شدند. 6 هفته بعد از رعایت رژیم ها، دوره استراحت به مدت 2 هفته برقرار شد و سپس گروه ها با هم جا به جا شدند و مطالعه 6 هفته دیگر ادامه یافت. در شروع و پایان هر مرحله از مطالعه اندازه گیری های تن سنجی، یادآمد غذایی 24 ساعته، فشارخون و چربی های خون انجام گرفت.
مقادیر نمایه توده بدن، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک، سطوح LDL-C، HDL-C، TG و نسبت TC/HDL-C تحت تاثیر نوع مداخله قرار نگرفتند. در حالی که تحت تاثیر نوع مداخله در سطح کلسترول تام (TC) سرم کاهش معنی دار (024/0P =) و در نسبت HDL-C/LDL-C افزایش معنی داری دیده شد (04/0P =).
رژیم غذایی گام 1 به اضافه آب مرکبات، موجب کاهش کلسترول تام و افزایش نسبت HDL-C/LDL-C در افراد مبتلا به هیپرکلسترولمی شد، لذا می تواند به عنوان مداخله ای مؤثر در بیماران مبتلا به این اختلال در نظر گرفته شود