نانوالیاف در دارورسانی مخاطی

Nanofiber in transmucosal drug delivery

چکیده
1- مقدمه
1-1 نانوالیاف: رویکردی برای غلبه بر محدودیت های مسیر مخاطی
1-2 نانوالیاف برای دارو رسانی مخاطی
2- نتیجه گیری

چکیده
 مسیر مخاطی یا ترانسموکوزال به دلیل فیزیولوژی و آناتومی متنوع خود مزایای بسیار و متعددی را برای دارو رسانی موضعی و سیستمیک مواد دارویی فراهم می کند. صرف نظر از مزایای متعدد، پنجره جذب باریک و زمان نگهداشت ضعیف سیستم حامل دارویی از چالش های اصلی برای دست یابی به یک پاسخ درمانی مطلوب می باشند. نانوالیاف به دلیل خواص سطحی منحصر به فرد خود، فرصت های متعددی را برای غلبه بر محدودیت های حامل های سنتی فراهم می کند. در این مقاله مروری، مزایای نانوالیاف به عنوان یک سیستم حامل برای دارو رسانی مخاطی بحث می شوند. هدف اصلی، ارایه دانش دقیق و مفصل در خصوص ویژگی های عملکردی(کارکردی) نانوالیاف الکتروریسی شده می باشد که موجب شده است تا برای دارو رسانی مخاطی مناسب باشد.این مقاله مروری به بررسی پتانسیل نانوالیاف برای دارو رسانیها از طریق مناطق مخاطی مختلف مانند مخاط نازال( بینی)، واژنی و چشمی می پردازد. این مقاله مروری به بحث در خصوص وضعیت فعلی نانوالیاف پرداخته و در مورد مزایای کار های تحقیقاتی مختلف بحث کرده و نتیجه گیری نهایی را ارایه می کند.
1- مقدمه
دارو رسانی مخاطی اشاره به مسیر تجویز دارو دارد که در آن مولکول های دارویی وارد بافت های خاص از طریق غشای مخاطی می شوند. این موارد شامل مسیر هایی نظیر مسیر های باکال، نازال، واژنی، رکتال، چشمی، زیر زبانی و غیره می باشد. مسیر های مخاطی یا ترانس موکوزال دارو رسانی، مزایای منحصر به فردی را برای هر دو دارو رسانی سیستمی و موضعی فراهم می کند. این مزیت ها شامل متابولیسم عبور اولیه و شبکه عروقی غنی می باشد که آن را تبدیل به یک مکان بالقوه برای تجویز دارو به گردش خون سیستمی تبدیل کرده است. هم چنین مسیر مخاطی در درمان بیماری های مخاطی بسیار مفید است زیرا امکان دسترسی مستقیم به بافت های هدف ، بهبود کارایی و کاهش سمیت سیستمی را می دهد. جدا از مزایای فوق الذکر، مسیر مخاطی چالش هایی نظیر کاهش تراوایی، محدود شدن سطح مقطع برای جذب، حفظ ضعیف دارو و سیستم های دارو رسانی در محل جذب می باشد که منجر به کاهش عملکرد حامل دارو رسانی می شود. در طی سال های اخیر، پیشرفت های چشمگیر در خصوص سیستم های حامل دارویی برای دارو رسانی مخاطی انجام شده است. هر یک از سیستم های مخاطی دارای مزایا و محدودیت های خاص خود هستند. با این حال، هیچ یک از سیستم های حامل پتانسیل غلبه بر چالش های پیش روی مسیر مخاطی تجویز دارو ندارند. نانوالیاف، حامل های دارویی با قطر نانو می باشند. نانوالیاف با قطر 100 نانومتر ، دارای سطح مقطع ویژه 1000 متر مربع بر گرم هستند. نانوالیاف به دلیل سطح مقطع بسیار بالای خود مزایای بالقوه را برای دارو رسانی مخاطی ارایه می کنند. نانوالیاف متشکل از پلیمر های زیست تجزیه پذیر متفاوت، مواد طبیعی از طریق الکتروریسی و فرایند سول ژل می باشد. طیف وسیعی از آنتی بیوتیک ها، دارو های ضد سرطانی، پروتئین ها، دی ان ای و ار. ان. ای را می توان در یک داربست نانوالیاف قرار داد.
هر مسیر دارای مزایا و محدودیت های خاص خود است. مسیر باکال را میتوان برای تحویل سیستمی دارو های مختلف استفاده کرد. دارو های تجویز شده از طریق رگ فاسیال یا لینگوال، سیاهرگ ژوگولار داخلی و رگ براکیوسفالیک به گردش خون سیستمیک جذب می شوند. مسیر دارو رسانی باکال مانع از متابولیسم اولین عبور کبدی شده و منجر به افزایش فراهمی زیستی دارو شده و به عنوان یک جایگزین مفید برای تجویز خوراکی دارو ها استفاده می شود(2). در سال های اخیر، مسیر نازال توجه زیادی را برای دارو رسانی سیستمی و موضعی به خود جلب کرده است. جدا از حذف اولین عبور کبدی، جذب سریع دارو موجب تسهیل دارو رسانی مولکول ها از طریق سد های خونی مغزی می شود(3). دارو رسانی چشمی دارای محدودیت های بسیاری نظیر سد های دینامیک و استاتیک( پویا و ایستای) چشم انسان می باشد. به طور کلی دارو هایی را که از طریق مسیر چشمی تجویز می شوند زیست فراهمی پایین را نشان میدهند. رایج ترین شکل دوز که از طریق مسیر چشمی تجویز می شود، از طریق قطره های چشمی است. محدودیت های مسیر چشمی ، تراوایی ضعیف قرنیه، احتباس چشمی، پنجره جذب باریک و تجزیه فیزیولوژیکی در موکوز چشمی است که منجر به محدود شدن جذب دارو می شود. دارو رسانی مبتنی بر نانوفناوری را می توان برای غلبه بر این محدودیت ها استفاده کرد(4).
نانوالیاف پلیمری به دلیل ساختار کارکردی منحصر به فرد خود می توانند برای هر دو دارو رسانی سیستمی و موضعی استفاده شوند. اخیرا، جوشی و همکاران از سیستم های نانوالیاف برای دارو رسانی کنترل شده در درمان پریودنتیت استفاده کرده اند. گزارش شده است که فرمولاسیون توسعه یافته رفتار رهایش کنترل شده را با مقاومت چسب مخاطی خوب نشان می دهد. این مطالعات درون تنی نگه داری حداقل غلظت بازدارنده را در بیش از مدت زمان معین تایید کرد که ویژگی بارز آن می توان به اثر ضد التهابی معنی دار اشاره کرد. به علاوه، مطالعه درون تنی، رفتار انتخابی درمان توسعه یافته را با کاهش اثرات جانبی تایید کرد(5). الکتروریسی امکان تولید نانوبلورهای کامپوزیت و چند لایه با استفاده از پلیمرهای مختلف برای مدولاسیون پاسخ بافت را می دهد. در این دو نوع مختلف از پلیمرها برای ساخت دو لایه مجزا استفاده می شود، هسته داخلی و پوسته بیرونی نشان داد که رهش کنترل شده دارو ها امکان تنظیم کارایی درمانی را می دهد. هوانگ و همکاران از فرایند الکتروریسی هم محور برای به دام انداختن سولفات جنتامایسین و روسورتول در پلیمر قابل جذب زیستی یعنی پلی کاپرولاکتان استفاده مرد. نتایح آزمایش، رهش پایدار هر دو دارو را نشان داد(6). در سال های اخیر، نانوالیاف الکتروریسی شده توجه زیادی را برای دارو رسانی جهت درمان بیماری های مختلف از جمله التهاب، بیماری قلبی و سرطان به خود جلب کرده اند. کاپلان و همکاران نشان دادند که خمیر های نانوالیاف پلیمری زیست تجزیه پذیر حاوی سیس پلاتین دارای پتانسیل درمان برای سرطان ریه م باشند. آن ها یک نانوالیاف کامپوزیتی را با استفاده از پلی کاپرولاکتان و پلی گلیسرول مونوسترات کوکاپرولاکتان تولید کرده و رفتار رهشی پایدار سیسپلاتین را برای دوره بیش از 90 روزه نشان دادند. نتایج آزمایش نشان داد که عود سرطان در مقایسه با دارو های آزاد به طور معنی داری کاهش یافت که این بر پتانسیل نانوالیاف در دارو رسانی محلی برای بهبود پیش آگهی برای بیماران سرطان ریه تاکید دارد. ظرفیت بار گذاری دارو یک عامل کلیدی تعیین کننده پتانسیل سیستم های دارو رسانی است. یافته های قبلی، کارایی بارگذاری بالای نانوالیاف الکتروریسی شده را نشان داد. با این حال کارایی بارگذاری نانوالیاف بستگی به خواص فیزیوشیمیایی دارو ها و پلیمر ها دارد. به طور کلی، بارگذاری دارویی بالا در صورتی انتظار می رود که هر دوی داروها و پلیمر ها دارای الگوی انحلال مشابه باشند. مطالعات اخیر نشان داده است که نانوالیاف کارایی بار گذاری حدود 89 درصد پکلیتاکسل در سیستم حلال کرموفر را نشان می دهد. به علاوه، الکتروریسی یک جایگزین مقرون به صرفه برای تولید نانوالیاف پیوسته است. به علاوه الکتروریسی به همراه فرایند عملیات واحد پیوسته ساده تر شده و امکان افزایش مقیاس آن وجود دارد.

Abstract

Transmucosal route owing to its diverse anatomy and physiology offers numerous advantages for local and systemic delivery of therapeutics. Irrespective of several advantages narrow absorption window and poor retention time of carrier system are the major challenges to achieve desired therapeutic response. Nanofiber due to its unique surface properties provides numerous opportunities to overcome the limitations of conventional vehicles. In this review, the benefits of nanofiber as a carrier system for transmucosal drug delivery are discussed. The aim is to provide detailed understanding of functional features of electrospun nanofiber that make it suitable for transmucosal drug delivery. Review intends to illustrate the potential of nanofibers to deliver drugs via various transmucosal sites like nasal mucosa, intra vaginal and ocular. The review also discusses the current status of nanofiber and explores the benefits of various research works and concludes their results.

1- Introduction

Transmucosal drug delivery refers to the route of drug administration where the drug molecules enter specific tissues through or across the mucosal membrane. These include routes such as buccal, nasal, vaginal, rectal, ocular, sublingual route etc. Transmucosal routes of drug delivery offer distinct advantages for both systemic and local drug delivery. These advantages include possible bypass of first pass metabolism and rich vascular network makes it a potential site for drug administration to systemic circulation. Further transmucosal route is particularly useful in treating mucosal diseases, as it allow direct access to the target tissues, enhance efficacy and reduce systemic toxicity. Apart from the aforementioned advantages, transmucosal route offers formidable challenges like low permeability, limited surface area for absorption, poor retention of the drug and/or delivery systems at the absorption site significantly reduce the performance of drug delivery carrier. In recent years, a significant progress has been made on drug carrier systems for transmucosal drug delivery. Each carrier systems have their own advantages and, limitations. However none of the carrier systems have the potential to overcome the challenges confronting transmucosal route of drug administration. Nanofibers are drug carriers with diameter in nanometer range. Nanofibers with 100 nm diameter offer approximately a specific surface area of 1000 sqm/gram. Nanofibers due to its ultrahigh surface area provide potential advantages for transmucosal drug delivery. Further nanofibers can be made from different biodegradable polymers, natural material via electrospinning and sol–gel process. Wide range of drugs including antibiotics, anticancer drugs, proteins, DNA and RNA can be incorporated into nanofiber scaffold.

Every route has its own advantages and limitations. Buccal route can be used for systemic delivery of various drugs. Drugs administered via buccal route can be rapidly absorbed into the systemic circulation through the deep lingual or facial vein, internal jugular vein, and braciocephalic vein. Buccal route of drug administration prevents drugs from hepatic first pass metabolism leading to high drug bioavailability particularly serve as an useful alternative to oral administration of drugs [2]. In the recent years nasal route has received a great deal of attention for both local and systemic drug delivery. Apart from hepatic first pass elimination, rapid drug absorption and facilitate the delivery of drug molecules across blood brain barrier [3]. The ocular drug delivery has many limitations like dynamic and static barriers of human’s eye. Generally the drugs which are administered through the ocular route shows poor bioavailability. The most commonly used dosage form which is administered through ocular route are eye drops. The limitations of ocular route are poor corneal permeability, preocular retention, narrow absorption window and physiological degradation in the ocular mucosa limits drug absorption. Novel nanotechnology based drug delivery system can be used to overcome these limitations [4].

Polymeric nanofibers owing to their unique functional architect can be used for both systemic and local drug delivery. Recently Joshi and co-workers used nanofiber based systems for the controlled drug delivery in the treatment of periodontitis. It was reported that the developed formulation shows controlled release behaviour with good mucoadhesive strength. The in vivo studies confirmed the maintenance of minimum inhibitory concentration over an extended period of time illustrated by significant anti-inflammatory effect. Furthermore, in-vivo study confirmed selectivity of the developed therapy with reduced side effects [5]. Electrospinning allow producing composite and multilayered nanofiber using different polymers to modulate tissue response. In this two different type of polymers are used to make two distinct layer, the inner core and outer shell demonstrated controlled release of entrapped drug helps to modulate the therapeutic efficacy. Huang et al., used co-axial electrospinning process to entrap Resveratrol and Gentamycin sulphate in bioabsorbable polymer i.e. Polycaprolactone. Experimental results demonstrated sustained release of both the drugs [6]. In recent year’s electrospun nanofiber have gained great attention for delivering drugs used for treatment of different diseases including inflammation, heart diseases and cancer. Kaplan and co-workers revealing the potential of cisplatin loaded biodegradable polymer nanofibrous mash for post-surgical treatment of lung cancer. They have fabricated a composite nanofiber using Polycaprolactone and poly (glycerol monosterate-co-caprolactone) and observed the sustained release behaviour of cisplatin for extended periods up to 90 days. Experimental outcomes further suggested that local recurrence of cancer was significantly reduced compared to free drugs emphasize the potential of nanofibers in local drug delivery to improve prognosis for lung cancer patients [7]. Drug loading capacity is a key factor determines the potential of drug delivery systems. Previous findings establish the high drug loading efficacy of electrospun nanofibers. However drug loading efficacy of nanofibers depends on physiochemical properties of drug and polymers. In general high drug loading would be expected if both drug and polymers have similar solubility pattern. Recent studies demonstrated that nanofibers exhibits substantial loading efficacy of about 89% of peclitaxel in selected solvent system of cremophor. Moreover electrospinning offers an economically viable alternative to produce continuous nanofibers. Further electrospinning aided by continuous unit operation process makes it simple and easy to sacle-up.

نانوالیاف در دارورسانی مخاطی

Nanofiber in transmucosal drug delivery

دگرگونی رشد قشر مخ پس از مواجهه پیش زادی با سیپرمترین و دلتامترین

Alteration of mice cerebral cortex development after prenatal exposure to cypermethrin and deltamethrin

Abstract

Pyrethroids, a group of insecticides with high efficiency, low toxicity and wide spectrum, are used for pest control in agriculture. Here, we administered two representative pyrethroids (cypermethrin and deltamethrin) and an equal volume of vehicle (corn oil) to the pregnant ICR mice. This study investigated the effects of cypermethrin and deltamethrin on cerebral cortex development in mice as well as possible mechanisms in proliferation and differentiation. The results showed that histopathologic change did not occurred in the cerebral cortex using Hematoxylin and Eosin staining, however, the observation of fetuses exposed to cypermethrin and deltamethrin revealed reduction of neuronal proliferation, maturation and differentiation. Moreover, cypermethrin/deltamethrin-induced apoptosis of nerve cell was significantly higher in treated groups than that in control group by using flow cytometry, Western blot and TUNEL. It was worth mentioning that the newborns exposed to cypermethrin and deltamethrin did not showed abnormal neuronal distribution. These findings suggested that prenatal cypermethrin and deltamethrin exposure impaired corticogenesis.

1 Introduction

Chemically synthesized pyrethroids, similar to the natural pyrethroids because of their chemical structure, can affect the function of organs through neurotoxicity (Crago and Schlenk, 2015), endocrine disruption (Jin et al., 2015), abnormal development (Jin et al., 2009) and reproductive toxicity (Wang et al., 2009) in animals. It is now widely used in agricultural pest control and household pest cleanup. The pyrethroids can be classified into type I and type II, and cypermethrin (CP) and deltamethrin (DM) are common pyrethroid II pesticides used worldwide in agriculture, home pest control and disease vector control. In addition, they are considered as an insecticide closely related to human health and food safety (Jin et al., 2015; Singh et al., 2012).

CP and DM accumulate in soil, and traces of them may appear in vegetables, tea, fruits and other foods. CP and DM also have stomach toxicity and brain toxicity (Ncir et al., 2017; Singh et al., 2012). Although long-term exposure to low dose of CP is not enough to cause obvious symptoms of poisoning, the potential damage for reproduction cannot be ignored because of accumulation (Muangphra et al., 2015). CP and DM cause morphometric and structural changes in the genital organs by reducing the number of follicular cells, oocytes and corpora lutea through dose-dependent effects (Marettova et al., 2017; Petr et al., 2013). The previous studies showed that relative toxic potency of six individual pyrethroids for cortical neurons was followed by beta-cyfluthrin, lambda-cyhalothrin, deltamethrin, cypermethrin, bifenthrin and permethrin by disrupting voltage-gated sodium channels and altering cell excitability (Chen et al., 2017; Johnstone et al., 2017; Mohana Krishnan and Prakhya, 2016). In addition, pyrethroids were correlated with carboxylesterase metabolism in liver (Anand et al., 2006), and next generation sequence was used to identify differentially expressed genes for precise molecular mechanisms (Mamidala et al., 2012; Zimmer et al., 2017). Although DM and CP are widely used in human activities, the mechanism of them on cortical neurogenesis remain unclear, so we want to investigate the effect of DM and CP on neuronal progenitor proliferation, cell maturation, neuronal differentiation, apoptosis and neuronal migration in mammalian.

Our results demonstrated that CP/DM exposure inhibited the proliferation of neural precursor cells and neural stem cells, and promoted cell apoptosis in vivo and in vitro. The cell fate decision of newborn neurons was affected by CP and DM, respectively. These findings may be helpful for understanding the neurotoxicity mechanisms of pyrethroids.

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده
مقدمه
فیزیولوژی شیردهی
تولید شیر
گالاکتاگوگ ها
متوکلوپرآمید
دومپریدون
داروهای تکمیلی
توقف شیردهی
نتیجه گیری

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

مقدمه
شیر پستان یک سیال غذایی پیچیده می باشد که حاوی آنتی بادی ها، آنزیم ها مواد مغذی و هورمون ها می باشد. تغذیه با شیر مزایای زیادی برای کودکان دارد مانند عفونت کمتر، افزایش هوش، حفاظت احتمالی در برابر افزایش وزن و دیابت و برای مادران مزیت پیش گیری از سرطان دارد. 1 سازمان بهداشت جهانی به مادران توصیه می کند که تا شش ماه پس از وضع حمل به کودک خود شیر دهند. تغذیه با شیر مادر توسط بسیاری از فاکتورهای روانی و فیزیولوژیک پیچیده تحت تاثیر قرار می گیرد. اگرچه بیشتر زنان تمایل به شیردهی دارند، اما برخی اینگونه نیستند. در کشورهای با درآمد بالا مانند استرالیا، دوره ی شیردهی کوتاهتر از کشورهای با درآمد پایین و متوسط می باشد. یک موسسه ی استرالیایی بررسی سلامت و رفاه در سال 2011، تخمین زده است که فقط 56% از کودکان کوچکتر از 6 ماه با شیر تغذیه شده بودند و تا 12 ماه، این عدد به 30% کاهش یافته بود. اگرچه شیردهی باید تشویق شود، اما به حق زنان برای اینکه نخواهند شیر بدهند باید احترام گذاشت. با درک دلایل تصمیم گیری آن ها، استراتژی هایی می تواند برای حمایت از انتخاب آن ها ارائه شود.
فیزیولوژی شیردهی
تولید شیر بین 10 تا 22 هفته ی بارداری آغاز می شود. در عرض 48 ساعت بعداز زایمان، مادران یک مقدار کمی از شیر را تولید می کنند اساسا شیرماک (شیر آغوز). به هرحال، تا زمانی که پروژسترون سرم به مقدار کافی کاهش پیدا کند، تا 4 روز بعداز زایمان، تولید شیر فراوان تر می شود. اگر کودک نارس باشد، لاکتوژنز ممکن است به تاخیر بیافتد.
تولید شیر توسط یک فعل و انفعال پیچیده بین هورمون ها و نوروترنسمیترها کنترل می شود. پرولاکتین توسط هیپوفیز قدامی در پاسخ به تحریک نوک پستان ترشح می شود. رهاسازی آن توسط دوپامین از هیپوتالاموس مهار می شود. در عرض یک ماه بعداز زایمان، پرولاکتین پایه به سطح پیش از بارداری در مادران غیر شیرده برمی گردد. آن در مادران شیرده، بالا باقی می ماند به همراه پیک هایی که در پاسخ به مکیدن کودک به وجود می آیند. داروهایی که روی دوپامین عمل می کنند می توانند شیردهی را تحت تاثیر قرار دهند. در پاسخ به شیردهی، اکسی توسین از هیپوفیز خلفی رها می شود تا پستان را قادر به رها کردن شیر کند. اگر مادر تحت تنش یا درد باشد، رهاسازی اکسی توسین توسط کاتکولامین های تولید شده مهار می شود.
مهارکننده ی فیدبک لاکتاتین یک پپتید دیده شده در شیر پستان می باشد. اگر شیر حذف نشود، مهارکننده تولید شیر را متوقف خواهد کرد. زمانی که کودک نمی تواند مک بزند، بیان شیر مهارکننده را حذف خواهد کرد و تولید بیشتر را تشویق می کند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Introduction

Breast milk is a complex, living nutritional fluid that contains antibodies, enzymes, nutrients and hormones. Breastfeeding has many benefits for babies such as fewer infections, increased intelligence, probable protection against overweight and diabetes and, for mothers, cancer prevention.1 The World Health Organization recommends mothers breastfeed exclusively for six months postpartum. Breastfeeding is influenced by many complex physiological and psychosocial factors. While most women have a desire to breastfeed, some do not. In high-income countries such as Australia the duration of breastfeeding is shorter than in lowand middle-income countries. A 2011 Australian Institute of Health and Welfare survey estimated that only 56% of infants younger than six months were exclusively breastfed, and by 12 months this dropped to 30%. While breastfeeding should be encouraged, a woman’s right to choose not to breastfeed should be respected. By understanding the reasons for their decision, strategies can be offered to support their choice.

Physiology of lactation

Milk production begins between 10 and 22 weeks gestation. Within 48 hours of delivery, the mother produces a small amount of milk, mainly colostrum. However, it is not until serum progesterone decreases sufficiently, up to four days postpartum, that milk supply becomes more plentiful. Lactogenesis may be delayed if the baby is premature. Milk production is controlled by a complex interplay of hormones and neurotransmitters. Prolactin is secreted by the anterior pituitary in response to nipple stimulation. Its release is inhibited by dopamine from the hypothalamus. Within a month of delivery, basal prolactin returns to pre-pregnant levels in nonbreastfeeding mothers. It remains elevated in nursing mothers, with peaks in response to infant suckling. Drugs that act on dopamine can affect lactation. In response to suckling, oxytocin is released from the posterior pituitary to enable the breast to let down milk. Oxytocin release is inhibited by catecholamines produced if the mother is stressed or experiencing pain. The feedback inhibitor of lactation is a peptide found in breast milk. If the milk is not removed, the inhibitor will stop milk production. When the baby cannot suckle, expressing the milk will remove the inhibitor and encourage more production.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

در پاتولوژی CNS، فنوتیپ های میکروگلی در پاسخ به سیگنال های خاص موجود در پارانشیم مغز، تغییر می کند. به عنوان مثال، ترشح adenosine triphosphate (ATP) و کلسیوم خارج سلولی می تواند به حرکت میکروگلی ها به طر موضع جراحت و قطبی شدن این سلول های جهت فعالسازی و افزایش تعداد شاخه های سلول کمک می کند. میکروگلی به عنوان اولین خط دفاعی ایمنی ذاتی پاسخ را بر می انگیزد و آنها به وضعیت فنوتیپ M1 فعال می شوند، که شامل بیان شناساگرهای میلوئید و تغییر از حالت پر شاخه به فنوتیپ فاگوسیت کننده می شود. این پروسه de-ramification نام دارد که طی آن شاخه های میکروگلی رفته رفته کوتاه شده و از بین می رود و بدنه سلول بزرگ تر و حجیم تر می شود تا جایی کخ مرفولوژی نهایی سلول به شکل آمیب در می آید. پاسخ میکروگلی همچنین شامل سیگنالینگ از طریق گیرنده های شناخت الگو (PRRs)، کانال های یونی و گیرنده های نوروترنسمیتر می شود که منجر به تولید سیتوکاین های پیش التهابی مانند فاکتور نکروز دهنده تومور (TNF) و IL-1β، کموکاین هایی نظیر CC-chemokine ligand 2 (CCL-2) و نیتریک اکسید (NO) می شود. متعاقبا، میکروگلی می تواند به عنوان بخشی از سیستم ایمنی تطبیقی از طریق تعدیل بیان فاکتور سازگاری بافتی (MHC) کلاس 2 برای ارائه آنتی ژن به سلول های T و ترشح سایر سیتوکاین های پیش التهابی مانند IL-12, IL-23 یا IL-6 برای القاء سلول های Th1 یا Th17 عمل کند. همه این پاسخ ها در ارتباط با فرآیندهای التهابی مانند تروما، ایسکمی و یا وجود هر نوع عفونت در CNS رخ می دهد و همه این موارد با آسیب به اعصاب همراه است.
پس از آغاز فعالسازی کلاسیک میکروگلی، برای حذف پاتوژن یا محدود سازی آسیب عمل می کند و فاز ضد التهابی و ترمیمی جهت بازگردانی تعادل بافتی و جلوگیری از آسیب بیشتر و التهاب های مزمن آغاز می گردد. برای اجرای فاز ترمیمی، میکروگلی به وضعیت فعالسازی جایگزین M2 تغییر وضعیت می دهد، رفتار ضد التهابی آن ارتقاء می یابد و ژن های ترمیمی بیان می شود تا هر نوع التهاب را سرکوب کند. مفهوم فعالسازی جایگزین ماکروفاژ اولین بار در دهه 90 میلادی مطرح شد، بهمراه آزمایش های پیش قدمی که IL-4 را به عنوان محصولی از لنفوسیت Th2 نشان می داد که باعث القاء فنوتیپ مشخصی از ماکروفاژ می شد که از تیپ القاء شده توسط IFN-γ کاملا متمایز بود. این فنوتیپ جایگزین با ترشح اندک سیتوکاین های پیش التهابی و بیان افزایش یافته آنتی ژن MHC-II برجسته می شود. گزارشات بعدی نشان دادند که این سلول ها همچنین باعث افزایش بیان C-type mannose receptor 1 (CD206) می شوند، همچنین آنها می تواند تولید سیتوکاین های ضد التهابی (IL-4, IL-10, IL-13) و فاکتورهای دخیل در ترمیم و بازسازی بافت مانند فاکتورهای رشد (IGF-1, TGF-β)، arginase-1 (Arg-1) و chitinase-3-like protein 3 را افزایش دهند. آزمایشات درون تنی نشان داده اند که ماکروفاژهای جایگزین با تغییر ساختار بافتی، تعدیل ایمنی، رگزایی، پاسخ وابسته به التهاب و آلرژی مرتبط هستند. برعکس، اطلاعات بسیار اندکی در مورد فعالسازی میکروگلی در محیط درون و برون تنی در دسترس است، هرچند که به دنبال توصیف مسیر جایگزین میکروگلی این فنوتیپ را با تغییر مدل بافتی در آسیب های نخاعی، سکته و تخریب میلین مرتبط دانسته اند.
قابل توجه است که برخی از شناساگرهای فنوتیپ های M1 و M2 فقط در ماکروفاژها و نه در میکروگلی ها بیان می شود. در حقیقت، توانایی میکروگلی انسان و ماکروفاژهای مشتق از خون برای بیان شناساگرهای M1 و M2 اخیرا با آزمایشات PCR به خوبی ترسیم شده است. نشان داده شده است که توانایی میکروگلی در تنظیم پروفایل M2 نسبت به ماکروفاژ دقیق تر و سرسخت تر است، در حالی که شناساگر M1 در هر دو سلول به یک اندازه القاء می شود. با این وجود، اندکی سردرگمی در ارتباط با Arg-1 وجود دارد، چراکه ظاهر آن در میکروگلی انسان بحث برانگیز است. به طور مشابهی، گیرنده CD206 توسط میکروگلی های پارانشیمی در مقایسه با ماکروفاژهای اطراف عروقی یا شبکه کرونوئید بیان نمی شود و میکروگلی M2 انسانی سایر شناساگرها مانند Chi313 یا CD23 بیان نمی کند. به طور خلاصه عامل قطبی کننده و تاثیر فعالسازی جایگزین ماکروفاژ بر فنوتیپ M2 هنوز نیاز به مطالعه و آزمایشات بیشتر دارد و این مسئله امید بسیاری را برای درمان بیماری های التهابی سیستم عصبی و آسیب های CNS بهمراه دارد.

1.3 التهاب حاد در سیستم عصبی مرکزی
میکروگلی ها به عنوان سلول های ایمنی درون زاد سیستم ایمنی شناخته می شوند که به صورت دینامیک فرآیندهای التهابی مختلف ناشی از عوامل گوناگون را در CNS کنترل می کنند. از این پاسخ با عنوان neuroinflammation یاد می شود که دربردارنده ایمنی مادرزادی و تطبیقی است که شامل فاکتورهای متعدد (سیتوکاین ها، کموکین ها و سایر میانجی گرهای سیستم ایمنی) مربوط به فعالیت های میکروگلی می شود. پاسخ های Neuroinflammatory فراتر از دید کلاسیک در مورد التهاب هستند، چرا که آنها شامل پاسخ های هماهنگی هستند که میکروگلی و سایر سلول های CNS (مانند آستروسیت) را ساماندهی می کنند، این سازماندهی شامل سد خونی مغزی بهمراه فعالیت سلول های ایمنی محیطی که وارد پارانشیم CNS شده اند می شود.
محرک هایی مانند سکته، تروما، عفونت ها یا توکسین ها می توانند با سرعت زیاد به فعالسازی سیستم ایمنی در داخل CNS منجر شوند، پاسخی که برای کاستن جراحت و ترمیم آسیب ها ضروری است. این چنین محرکی در ابتدا یک عکس العمل کوتاه و سریع در برابر آسیب بروز می دهد که اغلب به آن التهاب حاد می گویند، که پاسخ محدودی است که شامل فعال سازی سلول های ایمنی مقیم، فاگوسیتوز، افزایش تعدادسلول های میکروگلی (به اصطلاح “microgliosis) و ترشح میانجی گرهای التهابی می شود. وقتی که میکروگلی ها با تکنیک های خاصی از بدن موش حذف شدند، این سلول ها از مجموعه های بسیار تکثیر پذیر در داخل CNS و مستق از پیش سازهای مغز استخوان مجددا افزایش یافتند. اینکه چگونه ماکروفاژهای موجود در گردش خون محیطی به افزایش تعداد میکروگلی ها در پاسخ های اولیه التهابی کمک می کنند، دقیقا مشخص نیست. این نظریه وجود دارد که برخی از فاکتورها مانند آدنوزین یا گیرنده های کانابینوئید در این مرحله به دینامیک و افزایش تعداد میکروگلی ها کمک می کنند. پس از این پاسخ M1، نیاز به کشتن ارگانیم مهاجم و پاکسازی منطقه آسیب دیده است، یک تغییر فنوتیپ به M2 لازم است تا پاسخ ضد التهابی آغاز شود، رگزایی افزایش یافته و مواد زائد و آسیب دیده از محیط حذف و ماتریکس خارج سلولی مجددا بازسازی شود. اگر این تغییر فنوتیپ به موقع نباشد، پس پاسخ های پیش التهابی تداوم خواهد یافت، که منجر به تولید NO و ریشه های فعال اکسیژن (ROS)، سیتوکاین ها و سایر فکتورها می شود که مب تواند به آسیب سلول ها و بافت CNS منجر شود.
برخلاف پاسخ neuroinflammatory که پس از آسیب CNS اتفاق می افتد، التهاب مزمن با طیف وسیعی از بیماری های نورودژنراتیو و نوروپاتولوژی مرتبط است. این چنین پاسخ های التهابی مزمن غیر کلاسیک به معنی فعالسازی بیش از حد میکروگلی است و می تواند توسط فاکتورهای مختلفی مانند مرگ نورونی، آسیب، یا توکسین های محیطی القاء شود. استرس نیز می تواند از طریق میکانیسم های به نظر مرتبط با کورتیکواستروئیدها و نوراپی نفرین است، باعث القاء تغییر ساختار و فنوتیپ التهابی میکروگلی شود. در حقیقت، یک التهاب پایدار در هیپوکمپ موش و انسان های مبتلا به چاقی مفرط مشاهده شده است که، پیشنهاد کننده نقش میکروگلی در آسیب نرونی منطقی ای از مغز که برای کنترل وزن است. شواهدی دردسترس است که نشان می دهد، میکروگلی یکی از دلایل التهاب مزمن مغزی است. تعریف ویژگی ها و علت فعالسازی مخرب میکروگلی یکی از زمینه های محم تحقیقاتی برای متخصصین بیماری های نورودژنرایتو است. همچنین این روند با سایر اختلالات عصبی، مانند پیر شدن و حتی حفظ درد مزمن مرتبط است. با این وجود، یک درک بهتر از دینامیک میکروگلی M1 و M2 که مرتبط با هر دو neuroinflammation حاد ومزمن است در دسترس است.
فعالسازی M1 و M2 در CNS به طور گسترده ای در ارتباط با آسیب طناب نخاعی (SCI)، بهمراه چندین گزارش از قطبی شدن دینامیک میکروگلی مرتبط با این نوع آسیب مطالعه شده است. به طور خلاصه، در پاسخ اولیه پس از جراحت، محیط آسیب دیده بافی تعدیل شناساگر هر دوی M1 و M2 را بیشتر می کند و این فرایند از روز سوم شامل افزایش پاسخ M1 و کاهش M2 می شود. به دنبال ترومای آغازین، التهاب ثانویه یه نظر می رسد که مهمترین تایین کننده اختلال در ترمیم بافتی و آسیب به طناب نخاعی باشد. در حقیقت، مطالعات برون تنی، نشان داده اند که M1 با شرایط نروتوکسیک در ارتباط است و مانع دراز شدگی آکسون می شود، در حالی که M2 باعث تشویق آکسون به رشد پس از جراحت می شود. در SCI، قطبی کردی میکروگلی به طرف فنوتیپ M2 به سیگنالینگ IL-4 بستگی دارد، که برای القاء Arg-1 در این سلول ها و ارتقاء رشد نورون ها و همچنین تزاید سلول های میلوئید IL-4Rα(+) در CNS لازم است. یک مثال دیگر از التهاب حاد، آسیب تروماتیک مغز است، به طوری که دینامیک میکروگلی به نظر می رسد نشان دهنده SCI در مرحله آغازین التهاب بهمراه هر دو نوع فنوتیپ باشد. فاز دوم نیز با کاهش بیان شناساگر های M2 و افزایش طولانی مدت پروفایل M1 همراه است. اهمیت قطبی شدن میکروگلی به طرف پروفایل M2 برای ترمیم بافت آسیب دیده پیشنهاد کننده ماهیست سرکوب کننده التهابی در ترمای مغزی است. بر همین اساس، موش های مسن با اختلال در پاسخ M2 دارای دوره های طولانی تری از آسیب هستند.
در هر دو نوع آسیب به نظر می رسد که فعال غالب تر پروفایل M1 میکروگلی به دلیل ترشح مقادیر زیاد سیتوکاین های پیش التهابی مانند TNFα یا IFNγ در بافت آسیب دیده است. چندین استراتژی برای خود داری از این وضعیت بررسی شده است. بدین ترتیب، در کنار درمان rosiglitazone برای القاء پاسخ ضد التهابی، اثرات مفید فعالسازی جایگزین میکروگلی در SCI به دنبال انتقال سلول های بنیادی، تزریق داخل وریدی ماده P و تزریق granulocyte colony-stimulating factor بررسی شده است. نهایتا، در یک مورد شرایط neuroinflammatory دیگر، مانند آسیب ناشی از ایسمیک پرفیوژن متعاقب سکته، پروفایل M1 غالب تر است که باعث آسیب عصبی و مرگ سلولی می شود. در این شرایط، فقدان برخی از سیگنال ها که از قطبیت M2 مشتق می شوند، آثار مخربی دارند، چراکه موش های فاقد IL-10 یا IL-4 مقادیر بیشتری از آنفارکتوس را بروز می دهند. به طور خلاصه، در این موقعیت ها، تعادل بین پروفایل میکروگلی M1 و M2 برای کنترل آسیب بافتی اساسی است و خودداری از عوارض ناخواسته مانند التهاب مزمن و نروتوکسیسیتی مهم است.

1.4 التهاب مزمن در سیستم عصبی مرکزی: چشم انداز فنوتیپ M2 ≥ M1 برای ارتقاء ترمیم بافتی
برخلاف التهاب حاد نرونی، واژه التهاب مزمن نرونی برای مواقعی که پاسخ های التهابی طولانی مدت و با دوام هستند به کار برده می شود. این شامل فعالسازی طولانی مدت میکروگلی با ترشح پایداری میانجی گرها و کموکاین های التهابی و همچنین افزایش استرس اکسیداتیو و نیتروزاتیو است. علاوه بر نقش محافظتی همانند neuroinflammation حاد، ماهیت طولانی این نوع از پاسخ اغلب مخرب و با آسیب CNS و تخریب BBB است که باعث افزایش ورود ماکروفاژهای محیطی به داخل CNS و تزاید التهاب می شود. بیماری های نورودژنراتیو می تواند به سایر بیماری های التهابی غیر مزمن مانند آترواسکلروز در صورت فعالسازی M1 ماکروفاژ که باعث فعالسازی التها با سطح اندک می شود، ربط داشته باشد. بنابراین، نقش میکروگلی در بیماری های نورودژنراتیو اخیرا بررسی شده است و مطالعات پیشنهاد می کنند که پاسخ های neuroinflammatory ممکن است با قبل از کاهش چشمگیر جمعیت نرون ها صورت پذیرد.
بیماری آلزایمر (AD)، پارکینسون (PD) و MS برخی از اختلالات نرودژنراتیو با اجزای neuroinflammatory هستند که در آنها، چگونگی پروفایل فعالسازی میکروگلی یک سرنخ اساسی برای دست یابی به وضعیت بیماری، پیامدهای حاصل از آن و رهیافت های دارویی محتمل است (شکل 3). گرچه تلاش های زیادی شده تا برخی از مکانیسم های که فعالسازی میکروگلی را در پاسخ neuroinflammatory حاد کنترل کنترل می کند، شناسایی گردند، اما تلاش های مضاعف دیگری همچنان مورد نیاز است تا میانجی گرهای پاتولوژیک در بافت نرودژنراتیو توسط میکروگلی های تولید می شوند،شناسایی گردند و فاکتورهای محیطی میکروگلی ها را به این شکل سوق می دهند شناسایی شوند.

1.4.1 بیماری آلزایمر
در اواخر ده 80 میلادی گزارش شد که میکروگلی ها در نزدیکی پلاک های آمیلوئید مغز افراد مبتلا به AD مستقر می شوند و شواهدی بوجود آمد که neuroinflammation و AD بایکدیگر در ارتباط هستند. در حقیقت، چندین گزارش ماهیت التهابی آمیلوئید بتا (Aβ) را برجسته می کند، به طوری که آن می تواند به چندین گیرنده ایمنی ذاتی متصل شود که در میکروگلی وجود دارند. این امر منجر به ارائه فرضیه آبشار التهابی آلزایمر شد. به طوری تجمع Aβ می تواند باعث القاء neuroinflammation شود که متعاقبا آن Aβ بیشتر می شود و یک چرخه معیوب به وجود می آید که با neurodegeneration و التهاب همراه است. در مورد فنوتیپ میکروگلی، یک مطالعه برجسته نشان داد که موش های APP/ PS1، مدل موشی ترانسژنیک AD، تغییر از M2 به پاسخ M1 پس از 18 ماه پاتوژنز که با کاهش بیان شناساگر Ym1و افزایش فاکتورهای التهابی است. این شرایط ممکن است نشان دهد که در بیماری آلزایمر، و احتمالا در ارتباط با سن، افزایش التهاب بهمراه فقدان پاسخ القایی میکروگلی M2 می تواند به دلیل کاهش گیرنده های IL-4α وابسته به سن در این سلول ها است. یک زمینه دیگر از آزمایشات برون تنی وجود دارد، از آنجایی که قطبیت M1 میکروگلی مانع فاگوسیتوز Aβ می شود، در حالی که محرکی مانند IL-4 یا IL-10 که کارایی پروفایل M2 را از طریق فاگوسیتوز LPS به طور چشمگیری ارتقاء می دهد. بنابراین، به نظر می رسد که پاسخ التهابی درباره فعالسازی کلاسیک ممکن است با توانایی میکروگلی برای حذف Aβ تداخل نماید. همچنین گزارش شده است که تیمار حاد با LPS باعث کاهش بار Aβ در موش های ترانسژنیک APP می شود و حذف سنتز نیریک اکسید قابل القاء (iNOS) دارای اثر محافظتی در ارتباط با تشکیل پلاک در موش APP/PS1 است. با این وجود، گزارشات ضد و نقیص چاپ شده اند، مانند اینکه نقش سیتوکاین های التهابی در اختلال حذف Aβ تا حدودی نامشخص باقی مانده است. بطور معکوس، قطبی شدن میکروگلی به طرف وضعیت فعالسازی جایگزین در مدل AD گزارش شده است که مفید باشد. بعنوان مثال، پس از تزریق داخل مخی IL-4 و IL-13 موش های APP23 یا پس از تزریق داخل هیپوکمپی adeno-associated virus (AAV) حامل سکانس IL-4 در مدل APP/PS1، کاهش پلاک های Aβ با درک بهبود یافته که می تواند باعث کاهش پاتوژنسیته می شود. در انسان ها، شرایط با پیچیده تر می شود، چراکه میکروگلی بیماران AD پروفایل مختلطی از فعالسازی جایگزین و کلاسیک را نشان می دهد. آنالیز های میکرو آرایش پس از مرگ نمونه های مغز از بیماران AD نشان می دهند که افزایش میانجی های پیش التهابی مانند IFN-γ و IL-1β، بهمراه افزایش MHC-II و افزایش قابل توجه در میزان mRNA مربوط به TNFα، Arg-1 یا CD206 در حالی که میزان iNOS و IL-1β بی تغییر ماند. روی هم رفته، ناهمخوانی های ناشی از نتایج مدل های برون تنی AD و آنالیز بافت مغز افراد مبتلا به AD، پیشنهاد می کند که محیط پیچیده در CNS پاسخ میکروگلی به پلاک Aβ و پاکسازی آنها را تحت تاثیر قرار می دهد.

2 بیماری پارکینسون
شواهدی وجود دارد که نشان می دهد، چندین میکروگلی فعال شده در قسمت فوقانی ubstancia nigra (SN) نرون های بیماران مبتلا به PD یا برخی از سندروم های مربوط به آن وجود دارد که به سایر قسمت های مغز مانند هیپوکمپ، پوتامن، سینگولیت و قشر گیجگاه گسترش می یابد. در PD فامیلی، α-synuclein یک از رایج ترین ژن های پاتولوژیک تغییر یافته است و پروتئین های جهش یافته می توانند توده هایی را به وجود آورند که حاوی اجسام Lewy است. نشان داده شده است که α-synuclein از نرون های دوپامینوژنیک (DA) مرده یا در حال ترشح می شود که باعث فعال شدن میکروگلی به طرف فنوتیپ M1 می شود که با افزایش تولید سیتوکین های پیش التهابی و ریشه های فعال اکسیژن (ROS) همراه است. علاوه براین، هنگام افزایش بیش از حد بیانα-synuclein، منجر به تبدیل میکروگلی به فنوتیپ بسیار فعال M1 می شود و کمبود α-synuclein باعث کاهش ظرفیت فاگوسیتی میکروگلی می شود، درحالی که افزایش میانجی گرهای التهابی پس از تحریک LPS مشاهده می شود. در بیماری پارکینسون، فعالسازی میکروگلی ممکن است توسط توکسین های محیطی، پروتئین معیوب یا مخرب انجام گیرد. فقدان انتخابی نرون ها در بیماران SN و PD ممکن است این ساختار را خصوصا به عوامل التهابی خطرناک سازد و در حقیقت، کمبود گلوتاتیون و مقادیر بالای آهن باعث بدتر شدن اوضاع سیستم ردوکس می شود. برخی از فاکتورها که می توانند توسط نرون های DA و میکروگلی های ترشح شوند شامل متالوپروتئیناز 1 ماتریکس (MMP3) و ساختار حاوی ملانین، اجزای لیپیدی و پپتیدها با نام نروملانین می شود.خصوصا، نشان داده شده است که توکسین محیطی 1-Methyl-4-phenyl1,2,3,6,-tetrahydropropyridine (MPTP) می تواند به طور غیر مستقیم میکروگلی را فعال کند. در کشت neuron–glia، یک متابولیت فعال MPTP، 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP+) افزایش MMP 3 بهمراه افزایش فعالسازی میکروگلی را القاء می کند که به نرودژنراسیون سلول های DA منتهی می شود. در حقیقت، پاسخ به MPTP به عنوان مدلی از PD در ارتباط با فعالسازی میکروگلی کاهش می یابد و نرودژنراسیون DA در موش های MMP3 مشاهده شد. در مورد تغییرات دینامیک میکروگلی در PD اطلاعات اندکی در دسترس است، که باعث کاهش کارایی درمان در تغییر تعادل M1/M2 می شود. به عنوان مثال، زهرزدگی با MPTP پروفایل M1 القاء می کند که این امر با ترشح میانجی گرهای پیش التهابی و فعالسازی NAPDH اکسیداز و مسیر NF-Κb به اثبات رسیده است. با این وجود، هیچ تغییری در بیان شناساگرهای M2 در مدل موشی PD مشاهده نشده است که بیان بیش از حد α-synuclein انسانی، منجر به افزایش در سیتوکین های ضد التهابی IL-4, IL-13 یا درArg-1 می شود. مطالعات بیشتر در مورد پاتولوژی PD باید صورت بگیرد تا دستکاری سودمند فنوتیپ های میکروگلی نجام شود تا امیدی برای درمان AD پیدا شود.

معالجه با شستشو به همراه برنامه آموزش روانی جهت خودداری از بنزودیازپین: مطالعه عملی

Balneotherapy Together with a Psychoeducation Program for Benzodiazepine Withdrawal: A Feasibility Study

Benzodiazepines should be prescribed on a short-term basis, but a significant proportion of patients (%) use them for more than 6 months, constituting a serious public health issue. Indeed, few strategies are effective in helping patients to discontinue long-term benzodiazepine treatments. The aim of this study was to assess the feasibility and the impact of a program including cognitive behavioural therapy, psychoeducation, and balneotherapy in a spa resort to facilitate long-term discontinuation of benzodiazepines. We conducted a prospective multicentre cohort study. Patients with long-term benzodiazepine use were recruited with the aim of anxiolytic withdrawal by means of a psychoeducational program and daily balneotherapy during 3 weeks. The primary efficacy outcome measure was benzodiazepine use 6 months after the program, compared to use at baseline. A total of 70 subjects were enrolled. At 6 months, overall benzodiazepine intake had decreased by 75.3%, with 41.4% of patients completely stopping benzodiazepine use. The results also suggest a significantly greater improvement in anxiety and depression symptoms among patients who discontinued benzodiazepines compared to patients who only reduced their use. Our findings suggest that balneotherapy in association with a psychoeducative program is efficient in subjects with benzodiazepine addiction.

1 Introduction

Among psychotropic drugs, benzodiazepines are one of the most widely prescribed. Given their sedative, anxiolytic, muscle relaxant, anticonvulsive, and hypnotic properties, benzodiazepines are widely used in the short-term management of anxiety, insomnia, alcohol withdrawal, seizures, or agitation. Their long-term use is not recommended for several reasons including misuse with tolerance, dependence, decreased alertness, and the potential risk of domestic or traffic accidents. Furthermore, long-term use has been associated with cognitive impairment especially in elderly patients, with recent studies highlighting a possible link with dementia and particularly Alzheimer’s disease [1].

Prevalence rates of long-term benzodiazepine use vary widely in older studies [2] with differing eligibility criteria. A study of the literature estimated the prevalence to be between 2.2 and 17.6% [3]. Results of the ESEMeD/MHEDEA 2000 epidemiological study showed that in France 21% of a sample of the general population (? = 580) had taken at least one psychotropic drug during the current year, an anxiolytic or hypnotic drug for 19% of subjects, often on a long-term basis (3 to 6 months: 6.7%; >6 months: 23%) [4, 5].

Reducing the consumption of benzodiazepines and promoting their proper use is a major public health issue. Thus seeking new strategies to help patients discontinue long-term benzodiazepine use is essential. Indeed while many strategies have been tried the rates of effective discontinuation remain low [6].

Balneotherapy (BT) with mineral water and other types of somatic care in the environment of a spa resort can be used for the treatment of affective disorders, anxiety disorders, and withdrawal syndromes.

Recently, BT has been shown to be effective in the treatment of generalized anxiety disorder (GAD) [7, 8]. A prospective, randomized, multicentric, controlled clinical trial demonstrated the significant superiority of BT over paroxetine treatment in terms of efficacy and tolerance. Furthermore, a pilot study has suggested that balneotherapy improves the psychological symptoms of occupational burnout [9].

Few studies have attempted to explain the pathophysiological mechanisms underlying the effectiveness of balneotherapy. However, a decrease in salivary cortisol levels, a stress marker that is modified by psychotropic drugs, was reported after spa bathing [10] and the affinity of the serotonin transporter, altered in depression, appears to be increased between 30 min and 1 week after balneotherapy in ozonized water [11]. Warm footbaths have been shown to induce relaxation with a concomitant decrease in sympathetic tone and serum cortisol levels as well as an elevation in salivary secretory IgA titers [12]. A local effect through nociceptive skin receptors and central effects on endorphins and immune factors have been suggested by Lange et al. [13]. Moreover, balneotherapy by fibromyalgia patients stimulated the hypothalamic axis, corticotropic releasing factor, and adrenocorticotropic hormone in correlation with pain decrease and improvements in depression and quality of life [14]. Another hypothesis is that balneotherapy could stimulate ?MSH cutaneous cells which could activate the corticotropic system [15]. Lastly, gate control theory explains why heat and the hydrostatic pressure of water on the body surface can decrease the sensation of pain [16].

Psychoeducation is a psychosocial intervention centred on cognitive and behavioral therapy.

The aim of this approach is to teach patients to understand their illness and its treatment, to manage everyday symptoms, and to improve coping strategies.

A large number of studies have shown this strategy to be effective in major depressive disorders (in particular relapse/recurrence prevention) [17, 18], bipolar disorders [19, 20], and schizophrenia [21] as well as for addiction [22] and anxiety disorder [23, 24].

The present study was performed in anxious outpatients with long-term (more than 6 months) benzodiazepine use. The aim was to study the interest of a psychoeducation program together with balneotherapy in a spa resort for benzodiazepine withdrawal and the feasibility of such a program. We expected a significant decrease in benzodiazepine intake following the program.

انبساط کنترل شده محلول فوق بحرانی: یک روش مقاوم برای تولید نانوذرات دارویی خالص با توزیع-اندازه باریک

Controlled Expansion of Supercritical Solution: A Robust Method to Produce Pure Drug Nanoparticles With Narrow Size-Distribution

Abstract

We introduce a robust, stable, and reproducible method to produce nanoparticles based on expansion of supercritical solutions using carbon dioxide as a solvent. The method, controlled expansion of supercritical solution (CESS), uses controlled mass transfer, flow, pressure reduction, and particle collection in dry ice. CESS offers control over the crystallization process as the pressure in the system is reduced according to a specific profile. Particle formation takes place before the exit nozzle, and condensation is the main mechanism for postnucleation particle growth. A 2-step gradient pressure reduction is used to prevent Mach disk formation and particle growth by coagulation. Controlled particle growth keeps the production process stable. With CESS, we produced piroxicam nanoparticles, 60 mg/h, featuring narrow size distribution (176 ± 53 nm).

1 Introduction

Introduction Particle production based on supercritical carbon dioxide (scCO2) is efficient, inexpensive, and ecological.1 These kinds of bottom-up technologies form particles by recrystallization.2 CO2 is the most common solvent in supercritical processes because its critical temperature and pressure are relatively low, 31
C and 74 bar.3 Furthermore, CO2 is “Generally Recognized As Safe” by the Food and Drug Administration; it is neither flammable nor toxic. The prepared particles are pure, and the obtained polymorph can be controlled.4-6 Supercritical particle production allows using a 1-step preparation process.2 This simplifies the particle production, which, for example, in common industrial ball milling techniques requires many steps and excipients. Moreover, current nanoparticle technologies feature limited batch size and often require organic solvents.7

Particle production techniques using scCO2 use scCO2 as solvent, as solute, or as antisolvent.5,8 Rapid expansion of supercritical solutions (RESS) is a solvent- and excipient-free production method.9 It has been used to micronize pharmaceutics1,4,10 and to produce nanomicron- and submicron-size drug particles.11-21 For example, piroxicam, the model compound in our research, has been micronized with RESS resulting in particles with Ø ¼ 1.52-8.78 mm.22

The processes using scCO2 as a solvent have been modified by changing process parameters (e.g., ultrahigh pressure,23 nozzle construction,24 or by expanding the scCO2 in a liquid environment25). However, since invented, particle production using scCO2 as solvent is based on rapidly decreasing the pressure.26 Although promising also for nanoparticle production, the results have not always been satisfactory regarding particle size and product uniformity.27

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

مبتنی بر مکانیستیک
گلوتامات دهیدروژناز (GLDH) یک آنزیم میتوکندری است که در کبد و با مقدار کمتر در کلیه و بسیار نادر در عضلات اسکلتی یافت میشود. این آنزیم بسیار ویژه-بافت تر از ALT و AST است. اشخاص سالم سطحی قابل اندازه گیری و ثابت از سرم GLDH دارند که با گذر سن و جنسیت تغییری نمیکند. یک افزایش در گردش GLDH نشان دهنده نارسایی در ناحیه میتوکندری و در نتیجه از بین رفتن یکپارچگی غشای میتوکندری است، که در خلال نکروز هپاتوسلولار روی میدهد. GLDH به خوبی با افزایش ALT هماهنگی دارد، مخصوصا در بیمارانی که آسیب های کبدی مختلف دارند، از جمله اوردز APAP، اما آنچنان حساس نیست تا سمیت کبدی APAP را پیش از ALT نشان دهد. علاوه بر این، داوطلبان سالم هپارین زیر پوستی دریافت میکردند که بنا بر گزارشات باعث افزاش در GLDH به همراه افزایش بدون علامت ALT میشد، این خود نشان دهنده رابطه بین GLDH و ALT است. نتایج مشابه برای مالات دهیدروژناز (MDH) هم مشاهده شده است، یک آنزیم تشکیل یافته در چرخه سیتریک اسید که پس از آسیب دیدن بافت به داخل سرم وارد میشود. با تمام اینها MDH بستگی کمتری به بافت دارد و سطح سرم آن با آسیب خارج کبدی تحت تاثیر قرار میگیرد.
HMGB1 یک پروتئین کروماتین-اتصال با فعالیت پیش التهابی تنظیم شده از طریق گیرنده های تولیک و گیرنده برای سیگنال دهی محصولات نهایی پیشرفته گلیکاسیون است. این پروتئین به صورت منفعلانه از سوی سلول های نکروتیک به فرم هایپوآستیلتید آزاد میشود، اما نه از سوی سلول های نکروتیک آپوپتوز یا ثانویه. بر خلاف آن، به صورت فعالانه در فرم هایپرآستیلات شده از سلول های مصون منتشر میشود. همچنین HMGB1 نوعی نماینده از سلول نکروز یا سلول مصون فعال شده بسته به شرایط استیله اش است. کراتین-18 عضوی از خانواده پروتئین کراتین است، که در ساختار سلولی و پیوستگی آن نقش دارد. بسیار شبیه به HMGB1، کراتین-18 با طول کامل دچار برآمدگی به واسطه کاسپاس میشود که بخشی از سازماندهی مجدد ساختاری در حین آپوپتوز بوده و پس از آن میتواند وارد جریان خون شود. پس مقادیر متمایز غلظت سرم از کراتین-18 هایی با طول کامل یا کاسپاس میتواند نشانی از سطح سلول نکروز و آپوپتوز دخیل باشد. شکل های مولکولی HMGB1 و K18 به عنوان نشانگرهای حساس به خون در آسیب های کبدی حاد تشخیص داده شده اند و میتوانند آگاهی خوبی نسبت به فرآیند مکانیستیک سمیت کبدی APAP از خود نشان دهند. این نشانگرهای زیستی از ALT هم حساستر تشخیص داده شده اند و با افزاش واضح پیش از ALT در بیمارانی که اوردز APAP دریافت کرده باشند. استفاده از نشانگرهای زیستی در درمان های پزشکی میتواند سرعت تصمیم گیری در رابطه با درمان را افزایش دهد. هرچند، ارزش و کاربرد پزشکی در موارد مرتبط با DILI ویژه همچنان ناشناخته باقی مانده است.
MicroRNA
MicroRNA ها (miRNAs) نوکلئوتید های کوچک غیر کد کننده RNA دخیل در تنظیمات پسا-رونویسی خصوصیات ژن هستند. آسیب به ارگان های بدن معمولا باعث انتشار miRNA ها در جریان خون و تا حدودی در ادرار میشوند که به طور معمول در مایعات زیستی ثابت است، ویژگی ای که باعث شده است miRNA ها توجهات بیشتری را به خود جلب کنند. از آنها به عنوان نشانگرهای زیستی غیر تهاجمی یاد میشود. تا کنون چندین مطالعه تغییر در مقدار سرم miRNA را پس از آسیب های کبدی نشان داده است. MiR-122 و miR-192 اولین miRNA هایی بوده اند که پس از دز های سمی APAP در موش مشاهده شده اند و کمی بعد هم رفتاری مشابه در انسان را از خود نشان داده اند. MiR-122 و miR-192 هر دو miRNAهای غنی در کبد هستند، گستردگی miR-122 با درصد 72% در موش ها گزارش شده است. سرم miR- 122 در اولین مراحل آسیب هپاتوسلولار در بیماران تازه بستری شده با اوردز APAP مشاهده شده است، حتی زمانی که ALT همچنان نرمال به نظر میرسید. این ویژگی miR-122 را به طور ویژه برای تشخیص بیماری و شناسایی کاندیدهای دارویی برای بیماران مستعد سمیت کبدی ارزشمند میسازد. همین مساله میتواند با نشانگرهای زیستی کنونی بدون تشخیص باقی بماند. علاوه بر این، miR-122 بیشتر حساس به کبد است تا ALT، همانطور که در گروه آزمایشاتی انسانی نشان داده شده است. برای مثال در آسیب های عضلانی میزان miR-122 ثابت باقی ماند در حالیکه میزان ALT دچار تغییر شده بود.
داده تازه نشان میدهد miRNA-122 میتواند ارزش پیش بینی کننده نیز داشته باشد، این موضوع با سطوح بالای اوردز APAP در بیمارانی که تحت معیارهای کالج کینگ واجد پیوند کبد شناخته شده بودند، بررسی شده است. هر چند ارزش miR-122 برای DILI ویژه هنوز مورد مطالعه است. لازم به ذکر است در حالیکه miR-122 به عنوان یک نشانگر زیستی DILI حامل خونی حساس عملکرد خوبی دارد، سطح ادرار miRNA ها پس از اوردز APAP افزایش محسوسی ندارند، نه در حیوانات و نه در انسان. یافته های اخیر همچنین نشان میدهند سرم miRNA، به جای miRNAهای تکی ارزش تشخیص بالاتری دارد. این یافته بر اساس تست 11 miRNA مختلف در بیماران مبتلا به آسیب کبدی حاد با علل مختلف کسب شده است.
اگزوسومز
در حالیکه miRNAها میتوانند به صورت منفعلانه و در حین نکروتیک و یا آپوپتوز سلول مرده وارد جریان خون شوند، انتشار فعالانه شان هم میتواند بوسیله اگزوسومزها صورت گیرد. اگزوسومزها یکی از اشکال ساختار اطراف غشای سلولی هستند که تقریبا از سوی هر نوع سلولی آزاد میشوند. نقش کامل اگزوسومز در کنار انتقال و تحویل مواد مختلف از قبیل مولکولهای سیگنال رسان و زباله سلولی همچنان در حال بررسی است. مواد تشکیل دهنده اگزوسومزها محدود به miRNA نمیشوند بلکه حاوی پروتئین، لیپید و نوکلئیک اسیدهای اضافی (miRNAها) نیز میشود. اگزوسومزها اخیرا یکی از مهمترین مناطق تحقیق در پی یافتن نشانگرهای زیستی مناسب برای عارضه DILI بوده اند، به این خاطر که ترکیبات سازنده اگزوسومزها تحت فشار سلولی دچار تغییر میشود. اگزوسومزهای در حال چرخش نشات گرفته از بافت های مختلف در بسیاری از مایعات بدن یافت میشوند، خون و ادرار منابع بهتری برای نشانگرهای زیستی غیر تهاجمی هستند. چالش عمده در تشخیص اگزوسومزهای مشتق شده از سلولهای کبدی است. در کنار این نتایج امیدوار کننده ای با استفاده از مدلهای حیوانی برای نشان دادن افزایش در اگزوسومزهای mRNA های مختص کبد و miRNA های غنی در کبد یافت شده است. جالبتر اینکه با وجود تشخیص افزایش سطح miR-122 و miR-155 در سرم غنی از اگزوسومز / تکه های پلاسما در موش با آسیب کبد ناشی از مصرف الکل یا لیپوپلی ساکارید، این miRNA ها در سرم / تکه های پلاسمای غنی از پروتئین موش هایی با اوردز APAP با افزایش روبرو میشوند. این یافته نشان میدهد الگوی توزیع miRNA میتواند بسته به علل متفاوت باشد. تنوع در miRNA های مشتق شده از اگزوسومزها هم در شرایط کبدی مختلف گزارش شده است، از جمله هپاتیت مزمن و رایج بی و سی و استئاتوهپاتیت غیر الکلی در مقایسه با کنترلهای سالم. علاوه بر این الگوی رفتاری miRNA برای انعکاس مرحله تصلب بافت ها و درجه التهاب کبد در بیماران مبتلا به هپاتیت سی مزمن مشاهده شده است.

نشانگرهای زیستی مشتق شده از «امیکز »
به لطف تکنولوژی امیکز رویکرد جدیدی برای مطالعات نشانگرهای زیستی ایجاد شده است. قابلیت مشاهده تعداد بالایی از مولکول ها (برای مثال متابولیت ها، پروتئین و یا DNA) به طور همزمان تشخیص «میزان سمی بودن » را ممکن میسازد که به نوبه خود در ارزیابی های ایمنی و تشخیص بیماری کمک شایان توجهی به شمار میرود. متابولومیک تکنیک مناسبی به شمار میرود، معمولا از طریق اسپکتومتری یا طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای. این تکنولوژی ارزیابی کلی تغییرات متابولیک را ممکن ساخته و شناسایی خصوصیات متابولیک مرتبط با آن را سهولت میبخشد، برای مثال بیماری ها یا واکنش های درمانی. تکنولوژی متابولومیک برای شناسایی کاندیدهای نشانگر زیستی در بسیاری از بیماری های کبدی به کار میرود. از جمله این بیماری های رایج کبد میتوان به کبد چرب فاقد الکل، استئاتوز، فیبروز، سیروز، سرطان کبد، و کلانژیوکارسینومای اشاره کرد. علاوه بر این، یک مقایسه بین خصوصیات متابولیک پلاسما بیماران مبتلا به هپاتیت خود ایمنی، سیروز صفراوی اولیه، التهاب هپاتیت اتوایمون / سندرم سیروز صفراوی اولیه همپوشانی شده، DILI و کنترل های سلامتی منجر به ایجاد فنوتایپ هپاتیت خود ایمنی متابولیک با حساسیت بیش از 93% شده است. به همین ترتیب سرم Y-گلوتامیل به عنوان نشانگر زیستی مستعد برای تفکیک گونه های مختلف بیماری های کبدی معرفی شده اند.
هرچند، در حوزه سمیت کبدی، مطالعات متابولومیک انجام شده تا امروز بیشتر محدود به DILI ذاتی در حیوانات یا مدل های مجازی بوده اند. یک رنگ نگاری مایع با عملکرد بالا یا تحلیل اسپکتومتری از درمان موش با سرم گالاکتوزامین تفاوت هایی در برخی متابولومیک ها نشان داده است، از جمله آمینو اسیدها و لیپیدهای غشای سلولی در مقایسه با کنترل موش ها. برخی از این یافته ها با درجه بافت شناسی تعیین شده از شدت آسیب کبدی همخوانی دارند. مطالعه ای مشابه از نمونه دریافت شده از موش های تحت درمان با دارو نشان دهنده افزایش سطح اسید صفرا به علاوه چندین تغییر متابولیت دیگر میشود که در کنار نشانگرهای شیمیایی پزشکی سنتی میتواند دقت و قابلیت اتکای تشخیص سمیت کبدی را افزایش دهد. مطالعات اخیر بر روی حیوانات نشان دهنده برتری خصوصیات متابولیک بر متابولیت های تکی هستند که میتوانند سمیت کبدی که شامل سمیت کبدی ویژه هم میشود را نیز پیش بینی کنند.
دسته بندی متابولیک از ادرار هم برای یافتن متابولیت های مرتبط با عارضه DILI صورت گرفته است. داوطلبان سالم سطوح غیر سمی از APAP داخل ادرار و ترکیبات متابولیک پلاسما ارائه کردند، هم پس از مقایسه قبل و هم بعد از نمونه گیری دز. در طول کل بررسی ها این سطوح غیر سمی بیشتر به تغییرات پارامترهای بیوشیمیایی داخل سرم حساسیت نشان میدادند. لازم به ذکر است با اینکه بسیاری از مطالعات متابولیک انجام شده تا این تاریخ به دنبال یافتن انواع متابولیت های درون زاد بوده اند، اما متابولیت های شناسایی شده معمولا بین آثار تحقیقاتی متفاوت هستند. تفاوت در طراحی مطالعه در کنار درمان های مختلف میتواند به چنین تفاوت هایی منتهی شود. حتی باید در ذهن داشت که تفاوت های بینافردی بین متابولومیک ها رایج بوده و میتوانند نشان دهنده تنوع در شرایط محیطی و شرایط پذیرنده بین موضوعات مختلف باشند. با همه اینها، متابولومیک ها میتوانند یک روش عملی برای شناسایی بیماران DILI باشند، حتی در مدت کوتاهی از شروع درمان با یک داروی خاص و در نتیجه همه اینها خطر آسیب جدی به کبد را به خاطر قطع درمان با مشاهده تغییرات متابولیک بخصوص کاهش دهند. در کنار متابولومیک ها، پروتئومیکس هم در جستجوی نشانگرهای زیستی DILI میتواند مسمر ثمر باشد. یک مقایسه کاوشگرانه در سرم کلی پروتئومیکس DILI نتایج قابل توجهی با آپولیپوپروتئین E نشان داده است که نشان میدهد قدرت زیادی در ایجاد تمایز بین کنترل های DILI دارد. در حالی که کدهرین 5 و اسید چرب متصل کننده پروتئین 1 مرتبط با DILI با استفاده از رویکرد چینش تسبیحی یک آنتی بادی موفق به حصول این نتیجه شده اند. به همین ترتیب مطالعات مرتبط با طیف ژنوم در گروه مطالعاتی DILI منجر بوجود آمدن تعدادی آلل های HLA شده اند که به نظر مرتبط با فرم های مشخصی از عارضه DILI میشود. این آلل ها که ارزش های پیش بینی کننده منفی بالایی دارند میتوانند به عنوان نشانگرهای زیستی جهت شناسایی DILI و یا تشخیص عامل مسبب در بیمارانی شوند که بیش از یک عامل سمیت کبدی دریافت میکنند، و در نتیجه اینها روند تشخیص DILI را سرعت بخشند. هر چند، شکل های DILI مرتبط با HLA بیشتر محدود به عامل های مسبب متداول میشوند و بسیاری از انواع DILI ارتباط مستحکم کمی با HLA پیدا میکنند.
چشم اندازهای آینده
آلانین آمینوترانسفراز، آسپارتات آمینوترانسفراز، آلکالن فسفاتاز و بیلی روبین توتال تا امروز تنها نشانگرهای زیستی شناخته شده برای عارضه DILI در درمان های پزشکی هستند. با اینکه این نشانگرها نقش پر رنگی در تشخیص بیماری ها دارند، اما صرفا برای سمیت کبدی تعبیه نشده اند، افزایش این مقادیر بیوشیمیایی در تمامی شرایط کبدی به چشم میخورد. علاوه بر این این نشانگرهای زیستی فاقد حساسیت کمی در قبال ایجاد آسیب کبدی دارند پس برای تشخیص زود هنگام و پیش بینی این قبیل آسیب ها چندان کاربرد ندارند. این نکته اهمیت بالایی در آزمایشات پزشکی دارد. حضور نشانگرهای زیستی DILI با تخصص ارتقا یافته و حساسیت بیشتر میتواند داروهای مستعد ایجاد سمیت کبدی را در مراحل اولیه شناسایی کند. همین مساله میتواند باعث کاهش تاثیرات سو دارو در مراحل پایانی درمان شده و از جمع آوری دارو از بازار جلوگیری کند. علاوه بر این چنین نشانگرهای زیستی میتواند ایمنی بیمار را بالا ببرد، به خاطر نظارت ارتقا یافته در حین شروع درمان و همچنین تشخیص سریع و دقیق DILI.

رویه های مناسب تولید برای محصولات دارویی مختص انسان

Good manufacturing practices for medicinal products for human use

چکیده
سازمانها و موسسات ملی و بین المللی
کنفرانس بین المللی هماهنگ سازی الزامات فنی برای ثبت دارویی مختص انسان
طرح همکاری بازرسی دارویی(PIC / S)
سازمان بهداشت جهانی(WHO)
اداره داروی اروپا(EMA)
اداره غذا و داروی آمریکا
رویه های مناسب تولید( وضعیت عمومی / فعلی)
سیستم کیفیت دارویی
کارکنان
محل و تجهیزات
مستندات
تولید
کنترل کیفی
قرارداد تولید ، تجزیه و تحلیل / فعالیت های منابع خارج از کشور
شکایات و ارجاع محصول
خود بازرسی
الزامات اصلی برای مواد موثراستفاده شده به عنوان مواد فعال اولیه
تولید محصولات دارویی
تولید محصولات دارویی جامد و نیمه جامد
تولید محصولات دارویی استریل
تولید مواد فعال بیولوژیکی و دارویی برای استفاده انسانی
تولید داروهای رادیولوژیک
تولید دوزهای آئروسول تحت فشار برای مصارف استنشاقی
محصولات داروهای تحقیقاتی
محصولات دارویی مشتق شده از خون یا پلاسمای انسانی
تولید داروهای گیاهی
تابش یونیزه در تولید محصولات دارویی
نمونه برداری مواد اولیه و بسته بندی
سیستم های کامپیوتری
کیفیت و اعتبارسنجی
صدور گواهینامه توسط یک فرد واجد شرایط و بچ ریلیس
انتشارپارامتریک
نمونه های مرجع و نگهداری
مدیریت ریسک کیفیت
نتیجه

چکیده

در سطوح بین المللی و ملی، سازمان های دولتی و خصوصی، موسسات و مقامات نظارتی وجود دارند که برای بدست آمدن قوانین و توافقهای رهنمودهای تولید محصولات دارویی مختص انسان بین آنها و صنعت داروسازی همکاری و فعالیت می کنند. این مقاله شامل توضیح چگونگی عملکرد و همکاری بین این شرکت کنندگان و بیان مقررات جاری، مطابق خط اتحادیه اروپا و منطقه اقتصادی اروپا میباشد.به این ترتیب، دستیابی به کیفیت، ایمنی و سطوح اختصاصی اثربخشی در تولید محصولات بهداشتی در نظر گرفته شده است. رویه مناسب تولید به ارتقائ سلامت انسان و متعاقبا به بهبود کیفیت سطح زندگی انسان کمک میکند. برای دستیابی به اهداف پیشنهادی، لازم است که عملی بودن مفاهیم ارائه شده را تضمین کرده و مزایای ناشی از آن را نشان دهیم.

رویه های مناسب تولید (GMP) مجموعه ای از دستورالعمل ها ، اسناد و بخشنامه های راهنما برای تضمین بالاترین استانداردهای کارایی، کیفیت و ایمنی در هر فرایندی که شامل تولید محصولات بهداشتی است میباشد که توسط موسسات و سازمان های بین المللی ، با همکاری صنایع داروسازی و چندین مقام ملی نظارتی در مناطق و کشورهای مختلف صادر شده است،. GMPs دستورالعمل هایی هستند که تولید، توزیع و عرضه یک دارو را کنترل می کنند. این شرط لازم برای مجوز بازاریابی (MA) است. هدف این بررسی، تنظیم مقررات، تولید، توزیع و مصرف داروها است.
برای نشان دادن و ارائه وضعیت عمومی و فعلی GMP برای محصولات دارویی مختص انسانی ، تاکید بر اهمیت به روز رسانی مداوم، هماهنگی قانونی، تصویب ، نظارت و بازرسیGMP، به منظور دستیابی به دامنه وسیعتری از تکامل مداوم تضمین کیفیت، ایمنی و کارآیی در نظر گرفته شده است.که این موضوع از طریق همکاری نزدیک بین چندین سازمان ملی و بین المللی، دستیابی به یک هماهنگی نظارتی GMP برای محصولات دارویی مختص انسانی و نیز نظارت دقیق تر بر روی این موارد توسط مقامات دارای صلاحیت بدست می آید.
از اواسط آغاز نیمه دوم قرن بیستم، تمام سهامداران صنایع بهداشتی و دارویی تلاش می کنند تا دانش ، کاربرد ودرک دستورالعمل های GMP را در بازاریابی خود بکاربرند. این مقاله مطابق با آخرین دستورالعمل GMP برای محصولات دارویی برای استفاده انسانی است که توسط کمیسیون اروپا (EC) ارائه شده است، تحت عنوان Eudralex. بخشنامه های کمیسیون اروپا EC) ) در مورد دستورالعمل های GMP محصولات دارویی مختص انسانی ،در صورت لزوم توسط مقامات نظارتی سازمان های ملی و بین المللی و موسساتی مانند اداره غذا و داروی آمریکا (FDA)، سازمان بهداشت جهانی (WHO)، کنفرانس بین المللی هماهنگی الزامات فنی ثبت دارویی برای استفاده انسانی (ICH) و طرح همکاری بازرسی دارویی (PIC / S) دنبال میشود.
نتیجه
تمام مشارکت کنندگان در کل فرایند تولید محصولات دارویی، به طور دائمی در به روز رسانی و اجرای دستورالعمل های GMP برای محصولات دارویی مختص انسانی ، بر اساس تکنیک ها و روش های جدید، مشارکت میکنند و ثابت شده است که این بروزرسانی و مشارکت برای کل فرایند تولید و ارائه کیفیت بهتر، ایمنی و کارآیی بیشتر بسیار سازنده است. شایان ذکر است که درگیر شدن سازمان ها و مؤسسات دولتی یا خصوصی، مقامات نظارتی و صنعت داروسازی در دستیابی به حداکثر رهنمودهای هماهنگی GMP برای محصولات دارویی که در هر کشور اعمال می شود، قابل توجه است. برای دستیابی به تمام این پارامترها، لازم است تولید کنندگان از اهمیت اجرای خوب و مدیریت این دستورالعمل ها، مسئولیت های خود در رابطه با تولید محصولات دارویی ،آگاه باشند. این بسیار مهم است که یک سیستم موثر کنترل کیفی و مدیریت ریسک کیفیت داشته باشیم. کنترل و بازرسی از دستورالعمل GMP فاکتورهای کلیدی برای پرسنل و تولید کننده و سهام داران خارجی است.و همچنین داشتن سازمان و مدیریت موثر در منابع انسانی وداشتن پرسنل با کیفیت ، موجب افزایش انگیزه و مسئولیت میشود.
بنابراین، لازم است تلاش هایی که از پیش انجام شده همچنان ادامه یابد، تا وضعیت فعلی GMP را بهبود ببخشد ، و موانع را از بین برده و باعث دستیابی به اهداف جدید، ارتقاء سلامت عمومی و فردی، و افزایش کیفیت زندگی بهتر برای جامعه شود.

Abstract

At international and national levels, there are public and private organizations, institutions and regulatory authorities, who work and cooperate between them and with Pharmaceutical Industry, in order to achieve a consensus of the guidelines and laws of the manufacturing of medicinal products for human use. This article includes an explanation of how operate and cooperate these participants, between them and expose the current regulations, following the line of European Community/European Economic Area, referencing, wherever appropriate, the practiced guidelines, outside of regulatory action of space mentioned. In this way, it is intended to achieve quality, security and effectiveness exceptional levels in the manufacturing of health products. Good Manufacturing Practice aim the promotion of the human health and consequently, to the improvement of quality of life. For achieve the proposed objectives, it is necessary to ensure the applicability of the presented concepts and show the benefits arising from this applicability.

Good Manufacturing Practices (GMPs) are a compilation of various guidelines/guidance documents/directives issued and elaborated by international organizations and institutions, in collaboration with Pharmaceutical Industry and several national regulatory authorities in different regions and countries, in order to be guaranteed the highest standards of efficacy, quality and safety in any process that involves the manufacture of health products. GMPs are guidelines which govern the production, distribution and supply of a drug. It is a necessary condition for marketing authorization (MA). The aim of this review is to map the regulation, production, distribution and consumption of pharmaceuticals. It is intended to show and provide the General/Current State of GMP for Medicinal Products for Human Use, emphasizing the importance of a continuous update, regulatory harmonization, its adoption and monitoring/inspection, in order to be able to achieve, through the greater consensus, the continuous evolution of quality assurance, safety and efficacy. This is possible through a close cooperation between the several national and international entities, achieving a regulatory harmonization of GMP for medicinal products for human use, as well as a more rigorous monitoring compliance of these, by the competent authorities. Since the middle of the beginning of the last half of the 20th century, all stakeholders in the health and pharmaceutical industry are making efforts in the conception, knowledge and applicability of guidelines for GMP. This article is in line with the latest GMP guidelines for Medicinal Products for Human Use, provided by the European Commission (EC), entitled Eudralex. The EC directives were followed, making reference to the guidelines to GMP for Medicinal Products for Human Use, where appropriate, which are available by regulatory authorities, national and international organizations and institutions such as US Food and Drug Administration (FDA), World Health Organization (WHO), the International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use (ICH), and Pharmaceutical Inspection Co‑Operation Scheme (PIC/S).

CONCLUSION

It is verified that there has been a major concern by all stakeholders in the whole process of manufacture of medicinal products in constantly updating and implementing guidelines of GMP for Medicinal Products for Human use, based on new techniques and methods, which have proved to be more useful for the entire manufacturing process and provide a better quality, safety and efficacy. It is noticeable a growing involvement by organizations and institutions whether public or private, regulatory authorities and the pharmaceutical industry in the reach of maximum harmonization guidelines of GMP for medicinal products to be applied in each country. To be achieved all these parameters, it is necessary that manufacturers are aware of the importance of good implementation and management of these guidelines, their responsibilities relating to the manufacture of medicinal products. It is important to have an effective system of Quality Control and Quality Risk Management; the control and inspection of GMP guidelines are key factors for the personnel within the manufacturer and external stakeholders as well as the importance of having an organization and effective management of all human resources and qualified personnel, motivated and responsible.

رویه های مناسب تولید برای محصولات دارویی مختص انسان

Good manufacturing practices for medicinal products for human use

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

خاصیت آنتی اکسیداتیو آستاگزاتین همچنین در مدل های آزمایشگاهی بیماری های حاد عصبی نیز مشاهده شده است (شکل1). لی و همکاران گزارش کرده اند که آستاگزاتین درای اثرات محافظ عصب علیه استرس اکسیداتیو القاء شده توسط محرومیت oxygen-glucose در سلول های SH-SY5Y و سلولهای ایسکمیک مخچه رت است. در مدل موشی سکته ایسکمیک، پیش-تیمار با آستاگزانتین تولید ROS را کاهش داد و پراکسداسیون چربی را در همانسوی نیمکره مغز رت های تحت انسداد شریان میان مخچه ای(MCAO) تقلیل داد. به طور همزمان، آستاگزاتین آنفارکتوس مخی را کاهش داد و بازیابی عمکرد لوکوموتر را در رت های تحت MCAO بهبود بخشید. Zhang و همکاران دریافتند که تجویز آستاگزاتین دارای پتانسیل کاهش آسیب مغزی اولیه (EBI) پس خونریزی تحت زیر عنکبوتیه ای (SAH) از طریق خواص آنتی اکسیدانی خود است. این باور وجود دارد که اثرات محافظتی آستاگزاتین ناشی بهبود عملکرد آنزیم های درون زاد گلوتاتیون (GSH) و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) است. Wu و همکاران گزارش کردند که به دنبال SAH درمان با آستاگزاتین مسیر Nrf2-ARE را بهبود می بخشد و EBI در مدل پیش ایسکمیک SAH تقلیل می دهد. آستاگزاتین مسیر پیام رسانی Nrf2-ARE جهت افزایش بیان ژن تنظیمیNrf2 تعدیل می کند تا سنتز آنزیم هایی مانند HO-1، NQO-1، glutathione-S-transferase-α1(GST-α1) تا در برابر استرس اکسیداتیو مقاومت کند.
آستاگزاتین همچنین در جلوگیری از تخریب مزمن عصب نقش دارد. آن بیان ژن HO-1 را افزایش می دهد و از نورون در برابر سمیت القاء شده توسط Aβ محافظت می کند. مسیر پیام رسانی خارج سلولی فعال شده توسط آستاگزاتین پروتئین کیناز (ERK) را تعدیل می کند که باعث تسهیل تفکیک Nrf2 از Keap1 می شود که آن هم به نوبه خود باعث جابجایی هسته و فعالیت Nrf2 متصل شونده به DNA می گردد تا بیان ژن HO-1 را بیشتر کند و از آسیب ناشی از Aβ محافظت نماید. در مدل سلولی PD، آستاگزاتین تولید داخل سلولی ROS را کاهش می دهد و باعث حفاظت سلول علیه ROS تولید شده توسط 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP) می گردد. بعلاوه، آستاگزاتین بیان ژن HO-1 را افزایش می دهدو باعث محدود شدن استرس اکسیداتیو ناشی از NADPH در سلول های تیمار شده با MPP می گردد. آستاگزاتین استرس اکسیداتیو القاء شده توسط MPP را از طریق تعدیل مسیر پیام رسانی پروتئین مخصوص ا (Sp1)و گیرنده NMDA تحت واحد 1 (NR1) آنتاگونیزه می کند. پیش تیمار با آستاگزاتین به طور قابل توجهی مانع افزایش و انتقال Sp1 هسته ای می گردد، بدین ترتیب تولید ROS داخل سلولی و سمیت را در سلول های PC12 کاهش می دهد. بنابراین؛ آستاگزاتین باعث جلوگیری و محافظت در برابر حملا اکسیداتیو در مدل های تجربی بیماری های عصبی می شود.

3.2 اثرات ضد التهابی
التهاب به عنوان یک سری از پاسخ های پیچیده ایمنی که به طور بیولوژیک در پاسخ به آسیب بدن رخ می دهد، تعریف می شود. آن به عنوان مکانسیم های دفاعی میزبان جهت حذف بافت های آسیب دیده از موضع جراحت و آغاز فرآیند ترمیم بافتی عمل می کند. با این وجود، التهاب بیش از اندازه و کنترل نشده مضر است و می تواند نجر به مرگ و تخریب بافت ها و سلول های میزبان گردد. در سیستم عصب مرکزی (CNS)، التهاب نقش حیاتی در هر دو فرم حاد (مانند سکته، آسیب های تروماتیک) و مزمن (مانند AD, PD و HD) دارد. به طور جالبی، آستاگزاتین خواص ضد التهابی در مدل تورم مشمیه القاء شده توسط لیپوپلی ساکارید از طریق انسداد مستقیم سنتز نیتریک اکساید (NOS) دارد (شکل 2).

علاوه براین، بیان ژن های واسطه های التهابی (مانند TNF-α و IL-1β) را سرکوب می کند و التهاب مشمیه ناشی از آندوتوکسین را از طریق انسداد مسیر پیام رسانی وابسته به NF-κB تحلیل می دهند. تحت شرایط طبیعی NF-κB، یک هترودیمر متشکل از تحت واحدهای p50 و p65، با ممانعت کننده NF-κB (IκB) میانکنش می دهد و به طور غیر فعال در سیتوزول باقی می ماند. به محض تحریک، IκB دچار فسفریلاسیون بوسیله (IκB kinase β (IKKβ می شود و از طریق مسیر ubiquitin proteasome تجزیه می گردد. تفکیک IκB از هیترودیمر p50/p65 باعث در معرض قرارگیری پیام های هسته به NF-κB می شود که به دنبال آن منجر به انتقال NF-κB (p65) به داخل هسته می شود تا رونوشت برداری از ژن های التهابی تنظیم کند. تیمار با آستاگزاتین به طور موثری التهاب ناشی از NF-κB در کبد موش های تحت دزهای بالای فروکتوز و جیره پرچرب از طریق سرکوب فسفرسیلاسیون IKKβ و انتقال هسته ای NF-κB تقلیل می دهد. آستاگزاتین همچنین بیان هسته ای (NF-κB (p65 ناشی از ROS را سرکوب می کند و تولید سیتوکین های پیش التهابی (مانند IL-1β, IL-6 and TNF-α) را در سلول های تک هسته ای U937 از طریق بازیابی میزان فیزیولوژیگی پروتئین تیروزین فسفات-1 (SHP-1) کاهش می دهد. در مدل موشی تجربی، رگزایی کروئیدی، Izumi-Nagai نشان داد که تیمار با آستاگزاتین منجر به مهار چشمگیر فیلتراسیون ماکروفاژ به داخل مایع کروئیدی می شود. همچنین، آستاگزاتین تجزیه IκB-α و انتقال NF-Κb هسته ای را سرکوب کرد منجر به کاهش بیان مولکول های التهابی (مانند، IL-6، فاکتور رشد آندوتلیالی (VEGF)، فاکتور عامل چسبندگی داخل سلولی (ICAM-1) و پروتئین شماره 1 کموتاکتیک مونوسیتی (MCP1)) گردید. استاگزاتین همچنین تولید نیریک اکسید (NO) و سنتز نیتریک اکسید قابل القاء (iNOS) را در ماکروفاژها کاهش می دهد، که باعث مهار سیکلواکسیژناز و کاهش بیان پروستاگلندین E2 (PGE2) و TNF-α در موش شد. تجویز خوراکی آستاگزاتین به طور چشمگیری فعال سازی نا معمول NF-Κb در موکوس کولون سرکوب کرد که باعث کاهش بیان ژن IL-1β، IL-6، و COX-2، که به کاهش التهاب کولون ناشی از dextran sulfate sodium(DSS)کمک می کند. لی و همکاران پی بردند که آستاگزاتین مانع فرآیندهای التهابی از طریق سرکوب فعالسازی پیام رسانی NF-κB و تولید سیتوکین های پیش التهابی (مانند TNF-α and IL-1β) با استفاده از مدل های درون تنی و برون تنی می شود. در کراتینوسیت های انسانی، Terazawa و همکاران نشان دادند که آستاگزاتین در فسفوریلاسیون خودکار و فعال سازی میتوژن و پروتئین کیناز فعال شده توسط (MSK1) تداخل ایجاد می نماید که منجر به کاهش فسفریلاسیون NF-κB و کمبود NF-κB متصل شونده به DNA می گردد. در نتیجه، بیان و ترشح القاء شده توسط- UVB، PGE2 و IL-8 در سلول های کراتینوسیت انشان کاهش می یابد.
در مدل پیش ایسکمیک SAH، آستاگزاتین از طریق سرکوب التهاب مغزی باعث حفاظت نورون علیه EBI می شود. پس از درمان با آستاگزاتین با عث کاهش نفوذ نوتروفیل، سرکوب فعالیت NF-κB، کاهش میزان پروتئین و mRNA میانجی های التهابی IL-1β, TNF-α, ICAM-1 و کاهش چشمگیر التهاب مغزی می شود. به دنبال آبشار آسیب مغزی ثانویه، آسیب های نورونی، اختلال در سد خونی-مغزی، ادم مخم و اختلالات نورولوژیک، همه گی به دنبال درمان با آستاگزاتین کاهش یافت. با این وجود، همچنان در مورد اثرات ضد التهابی آستاگزاتین در درمان اختلالات عصبی کمبود تحقیق و اسناد علمی کافی وجود دارد. چندین مطالعه، گزارش کرده اند که آستاگزاتین می تواند هر دو نوع پاسخ ایمنی سلولی و هومرال را تقویت کند. تجویز مکمل خوراکی آستاگزاتین می تواند سلول های B و T را تحریک کند، فعالیت سلول های کشنده طبیعی را بیشتر کند و تولید IFN-γ و IL-6 در افراد سالم و زنان بزرگ سال بیشتر کند. بعلاوه، Balietti و همکاران تفاوت های وابسته به جنسیت را در اثرات التهابی آستاگزاتین در مغز موش های مسن نشان دادند. با این وجود، هنوز مشخص نیست که آیا اثرات ضد التهابی آستاگزاتین در مغزها افراد مونث و مذکر تحت شرایط پاتولوژیک، تفاوتی با یکدیگر دارد یا نه. بنابراین، به تحقیقات بیشتری جهت روشن ساختن مکانیسم های ضد التهابی آستاگزاتین لازم است.

3.3 اثرات ضد آپاپتوزیس
آپاپتوزیس یک رونده بسیار پیچیده وابسته به انرژی مرگ برنامه ریزی شده سلول است. از لحاظ ریخت شناسی، آن با تحلیل سلول، برآمدگی غشا، قطعه بندی هسته و فشرده سازی کروماتین مشخص می گردد. تحت شرایط طبیعی فیزیولوژیک، آپاپتوزیس برای بلوغ جنین و تعادل بافت ها حیاتی است. تحت شرایط پاتولوژیک، آپاپتوزیس کنترل نشده مضر است و می تواند منجر به انواع بیماری های انسان، مانند اختلالات عصبی شود. Kim و همکاران نشان دادن که آستاگزاتین باعث محفاظت سلول های عصبی در مدل تجربی آپاپتوز القا شده توسط H2O2در سلول های پیش ساز نورون های موش می شود. این باور وجود دارد که آستاگزاتین مانع آپاپتوز سلولی ناشی از H2O2 بوسیله حفظ یک پارچگی میتوکندری، کاهش رهاسازی سیتوکروم c از میتوکندری و جلوگیری از فعال سازی کاسپاز در سلول های پیش تیمار با آستاگزاتین از طریق تعدیل p38 و مسیر پیام رسانی پروتئین کیناز فعال شده توسط میتوژن (MEK) در سلول های پیش ساز عصبی موش می شود. Dong و همکاران گزارش کردند که آستاگزاتین به طور چشمگیری مرگ آپاپتوتیک سلول های گانگلیون شبکیه را کاهش می دهد و آسیب شبکیه ناشی از دیابت را از طریق مهار استرس اکسیداتیو تا حد زیادی تقلیل می بخشد. علاوه بر، تجویز آستاگزاتین Akt افزایش داد، فسفریلاسیون Bad را بهبود بخشید و فعالسازی پروتئین های پیش-آپاپتوز (مانند سیتوکروم c و کاسپاز 3/9) مهار کرد که همگی منجر به کاهش آپاپتوز مربوط به میتوکندری و تحلیل اولیه آسیب حاد کلیه به دنبال سوختگی شدید شد. آستاگزاتین همچنین اثرات ضد آپاپتوز نورون ها را در مجموعه ای از اختلالات عصبی اعمال می کند (شکل 3).

شکل3: اثرات ضد آپاپتوزی آستاگزاتین ئر بیماری های عصبی. آستاگزاتین فعالسازی مسیر بقاء PI3K/Akt القاء می کند، که باعث افزایش غیر فعالسازی وابسته به فسریلاسیون Bad می شود که منجر به کاهش آپاپتوز وابسته به کاسپاز نورونی می گردد. آستاگزاتین همچنین یک پارچگی میتوکندری را از طریق تعدیل مسیرهای پیام رسانی p38 و MEK حفظ می کند که باعث کاهش رهاسازی سیتوکروم c و ممانعت از مرگ سلولی وابسته به کاسپاز می شود.
به عنوان مثال آستاگزاتین فعالسازی مسیر بقاء PI3K/Akt میانجی گری می کند، غیر فعالسازی وابسته به فسفریلاسیون Bad افزایش می دهد و آپاپتوز وابسته به کاسپاز را به دنبال SAH کاهش می دهد. در نتیجه آسیب ثانویه مغزی در مراحل اولیهSAH، اختلالات سد خونی-مغزی، ادم مخی، نقایص عصبی به دنبال درمان با آستاگزاتین همگی کاهش می یابند. تجویز داخل جمجمه ای آستاگزاتین رهاسازی سیتوکروم c ناشی از ischemia/reperfusion از میتوکندری به سیتوپلاسم آنتاگونیزه می کند و مانع آپاپتوزیس در مدل گزرا سکته ایسکمیک MCAO می شود. Lu و همکاران علاوه بر گزارش موارد مشابه، نشان دادند که آستاگزاتین محافظت نورونی چشمگیری علیه ischemia-reperfusion از طریق نقش ضد-آپاپتوزی خود اعمال می کند. بعلاوه، پیش-تیمار با آستاگزاتین همچنین به طور چشمگیری پتانسیل غشاء میتوکندری را بازیابی کرد و مانع آپاپتوز ناشی از H2O2 شد، حجم آنفارکتوس مخی را کاهش داد و عملکرد سیستم عصبی را به دنبال MCAO بهبود بخشید.
در یک مدل درون تنی PD، Ikeda و همکاران نشان دادند که آستاگزاتین آپاپتوز ناشی از 6-hydroxydopamine (6-OHDA) در سلول نوروبلاستمای SH-SY5Y نشن دادند. پیش تیمار با آستاگزاتین به طور چشمگیری مانع تولید ROS و فسفریلاسیون متعاقب p38 MAPK عملکرد ناکافی میتوکندری را اصلاح می کند. Lee و همکاران دریافتند که باعث بهبود وضعیت Bax و کلاپس ΔΨm در سلول های SH-SY5Y می شود. Liu و همکاران نشان دادند که آستاگزاتین اثرات محافظتی علیه سمیت سلولی ناشی از 6-OHDA دارد و می تواند مرگ سلول های SH-SY5Y را کاهش دهد.
آستاگزاتین مسیر Janus kinase 1 (JAK1)/ STAT3 را میانجی گری می کند که آن هم بیان ژن های Bcl-2 و Bcl-xl را دچار وقفه می کند و بدین ترتیب بیان ژن Bax منجر به آپاپتوزیس می شود. گزارش شده است که آستاگزاتین می تواند مسیر آپاپتوز درون زاد در مدل همستر سرطان دهان از طریق غیر فعالسازی ERK/MAPK و PI3K/Akt القا کند که منجر به ممانعت از NF-κB و Wnt/β-catenin می شود. بنابراین، بسته شرایط پاتولوژیک، آستاگزاتین ممکن است هم اثر ضد آپاپتوز داشته باشد و هم اثر پیش آپاپتوز.

توارث چند نسلی و انتقال بین نسل ها در مواجهه با مواد: اثرات الکل، افیون، کوکائین،ماری جوانا و نیکوتین

Multigenerational and transgenerational inheritance of drug exposure: The effects of alcohol, opiates, cocaine, marijuana, and nicotine

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب)

F2141

شکل ۱. فنوتیپ های چند نسلی و بین نسلی که در نتیجه مواجهه با مواد به وجود ‌می‌آیند. پارادایم مواجهه مادری یا پدری به عنوان مدلی برای توارث در جوندگان استفاده ‌می‌شود. نرها و ماده های F0 در معرض مواد قرار ‌می‌گیرند تا زاده های F1 را تولید کنند که دارای فنوتیپ چند نسلی هستند و زاده های F2 را با فنوتیپ بین نسلی تولید کنند(بالا). ماده های F0 در معرض مواد در طی بارداری زاده های F1 و F2 را با فنوتیپ چند نسلی و زاده های F3 را با فنوتیپ های بین نسلی ایجاد ‌می‌کنند(پایین).
در عوض، اگر مادرهای ‌F0 در طی بارداری در معرض مواد قرار بگیرند، سلول های سوماتیک و زایشی زاده های F1 مواجهه مستقیم با مواد را در از طریق رحم دریافت ‌می‌کنند(شکل ۱، پایین). چون سلول های زایشی زاده های F1 در معرض مواد قرار ‌می‌گیرند و زاده های F2 از این سلول های زایشی در معرض قرار ‌می‌گیرند، بنابراین والدین F0، زاده های F1 و F2 همه در معرض مواد قرار ‌می‌گیرند. در این مورد، فنوتیپ های F0، F1 و F2 چند نسلی هستند و فقط فنوتیپ مشاهده شده در نسل F3 و نسل های بعد از آن، بین نسلی هستند(شکل ۱).
４. تکامل گامت و برنامه ریزی دوباره
رخدادهای برنامه ریزی مجدد سلول های زایشی ممکن است مستقیما توارث اپی ژنتیکی را در طی نسل‌هاتسهیل کند. برنامه ریزی مجدد متیلاسیون DNA در ژنوم گسترده در دو نقطه زمانی از تکامل اولیه جنین اتفاق ‌می‌افتد. هر دوی این رخدادهای برنامه ریزی مجدد در موش‌هابه خوبی شناخته شده اند. اول، دمتیلاسیون DNA گسترده ژنوم بعد از باروری در زیگوت اتفاق ‌می‌افتد تا متیلاسیون اپی ژنتیکی گامت‌هارا پاک کند تا توتی پوتنسی(توانایی تبدیل یک سلول زاینده به انواع مختلفی از سلول ها) سلولی را در جنین در حال رشد بهبود بخشد. اگرچه، در حال حاضر، اثر انگشت های ژنومی، متیلاسیون در ژن هایی مثل H19، Igf2 ناشناخته مانده اند. دوم، اکثریت رخدادهای برنامه ریزی مجدد در سلول های زایشی رخ ‌می‌دهند و متیلاسیون DNA در طی ژنوم از طریق فعالیت DNA متیل ترانسفراز‌هاصورت ‌می‌گیرد. در طی این دوره از برنامه ریزی مجدد، مواجهه با چالشی که ‌می‌تواند فعالیت ماشین های اپی ژنتیکی را افزایش یا کاهش دهد ممکن است منجر به جایگزینی هایی در متیلاسیون DNA شود. برنامه ریزی مجدد جنینی پیشنهاد ‌می‌کند که تغییرات اپی ژنتیکی در DNA که در مواجهه با مواد به وجود آمده اند را از بین ‌می‌برد. اگرچه شواهدی وجود دارد که وجود متیلاسیون مانع از پاک شدن کامل این اثرات است. بهترین مثال شناخته شده در ژن های اثر انگشت است که متیلاسیون در آن‌هادر جنین در حال توسعه اتفاق ‌می‌افتد. به علاوه، شواهد روبه رشدی وجود دارد که ژن های غیر ردیابی شده و عناصر ژنو‌می‌تکرار شونده از حذف کامل الگوهای متیلاسیون در طی رخدادهای برنامه ریزی مجدد فرار ‌می‌کنند. نگهداری الگوهای متیلاسیون ژنو‌می‌در اسپرم در والدین در معرض و مغز زاده‌هاممکن است در نتیجه استرس های عمو‌می‌و مواجهه با مواد ایجاد شود.
استیلاسیون هیستون و متیلاسیون اگرچه به خوبی متیلاسیون DNA توصیف نشده اند، ممکن است موضوع مکانیسم های اپی ژنتیکی تغییر کرده در معرض مواد باشند. اگرچه اکثریت هیستون‌هابا پروتامین‌هادر طی اسپرم زایی جایگزین ‌می‌شوند، همه هیستون‌هاحذف ن‌می‌شوند و نگهداری DNA اسپرم‌هادرون هیستون‌هاهم در انسان‌هاو هم در موش‌هادیده شده است. به علاوه، نگهداری متیلاسیون DNA در اسپرم ممکن است مربوط به DNA همراه با اسپرم‌هاباشد. تقویت هیستون های پیچیده به DNA اسپرم در جایگاه لوکوس ردیابی شده و ژن های مهم تکاملی در جنین به صورت متیله شده باقی ‌می‌مانند.
متغیرهای هیستونی هم مثل حضور هیستون متیل ترانسفرازها در اووسیت های بالغ شناسایی شده اند و متیلاسیون و استیلاسیون افتراقی در تکامل اووسیت‌هادیده ‌می‌شوند. به علاوه، هیستون های تعیین شده در اووسیت‌ها‌می‌توانند در بین نسل‌هامنتقل شوند. بنابراین محتوای ژنو‌می‌در اسپرم و اووسیت همراه با تغییرات شیمیایی، حامل های بالقوه ای برای اطلاعات اپی ژنتیکی هستند.
５. توارث مواجهه با مواد
سوء مصرف مواد با محتوای ژنتیکی تحت تاثیر قرار ‌می‌گیرد که در آن توارث پذیری در محدوده 45-79% تخمین زده ‌می‌شود. افرادی با تاریخچه فامیلی از سوء مصرف مواد به میزان 6-8 برابر افزایش بیشتری را در سوء مصرف مواد نشان ‌می‌دهند که پیشنهاد ‌می‌شود که ناهنجاری های سوء مصرف مواد به صورت فامیلی منتقل ‌می‌شود. توارث پذیری سوء مصرف مواد بسته به نوع مواد تغییر ‌می‌کند اگرچه چند شکلی در بیان ژن‌هاو عملکرد آن‌هامرتبط با میزان حساسیت به دریافت دارو و میزان آزادسازی آن بعد از مصرف مواد است.
چون ژنتیک نقشی در متغیرهای آغاز و پیشرفت مواد بازی ‌می‌کند، پیشرفت در فاکتورهای ژنتیکی تعیین کننده که مسئول خطرات اعتیاد هستند در بیشتر دسته های مواد شدید است. ارتباط سایر فاکتورها که در حساسیت به مواد دخیل هستند باید برای ناهنجاری شیوع مصرف مواد بررسی شود. در حقیقت، علاوه بر اطلاعات ژنتیکی که در توالی DNA حمل ‌می‌شود، زاده‌هااطلاعات اپی ژنتیکی را از والدین در شکل تغییرات شیمیایی DNA و هیستون های وابسته به آن‌هادریافت ‌می‌کنند. این تغییرات ‌می‌توانند به طور قابل ملاحظه ای بیان ژن‌هارا جایگزین کنند. در بخش بعدی، ما اثرات اپی ژنتیکی خاصی را مورد بحث قرار ‌می‌دهیم که با توارث فنوتیپ های چند نسلی و بین نسلی از هر دسته مواد مرتبط هستند.
۵.۱. الکل
اثرات الکل به صورت مستقیم از طریق سیستم انتقال دهنده عصبی ایجاد ‌می‌شود. الکل به صورت مستقیم سیگنال گلوتامات را در پذیرنده N- متیل-D- آسپارتات کاهش ‌می‌دهد و سیگنال دهی پذیرنده گاما آمینو بوتیریک اسید(GABA) را در پذیرنده های آن افزایش ‌می‌دهد. به علاوه الکل باعث افزایش دوپامین و آزاد شدن افیون ‌می‌شود. تغییرات ژنتیکی در GABRA2، ژن کد کننده زیر واحد آلفا ۲ در پذیرنده GABA2 با وابستگی انسان به الکل و پاسخ به الکل در حیوانات مرتبط است. به علاوه، پلی مرفیسم در الکل دهیدروژناز و آلدهید دهیدروژناز مرتبط با مصرف الکل است‌، هر دوی ژن‌هاآنزیم هایی را کد ‌می‌کنند که مسئول متابولیسم الکل هستند. جالب است که تفاوت در الکل دهیدروژناز و پذیرنده دوپامین یا ژن های انتقال دهنده دوپامین به صورت اپی ستاتیک بر وابستگی به الکل تاثیر ‌می‌گذارد. در نهایت، شواهدی وجود دارد که بیان ‌می‌کند تنوع ژنتیکی در سروتونین، افیون‌هاو سایر سیستم های کنترل شونده توسط انتقال دهنده های عصبی ‌می‌تواند بر مصرف الکل تاثیر بگذارد.
گزارش های کلینیکی شواهدی را درباره رفتارهای به ارث رسیده از مصرف مواد گزارش کرده اند که در آن افرادی که مادرانی داشته اند که الکل مصرف ‌می‌کرده اند مورد بررسی قرار گرفته اند. نوشیدن گاه گاهی در هر دو والد و مصرف سنگین در پدران مرتبط با مصرف زود هنگام الکل در زاده‌هاو مقدار الکل مصرف شده توسط آن هاست. توارث پذیری وابستگی به الکل به خوبی در محدوده 40-70% تخمین زده شده است. بنابراین، ژنتیک بعضی ولی نه همه پاسخ شیمیایی عصبی به الکل را توضیح ‌می‌دهد.
اثرات رفتاری الکل بر تکامل جنین به خوبی در نتیجه استفاده والدین بررسی شده است. به طور ویژه، مادران F0 که در دوران بارداری در معرض الکل هستند، نوزادانی با نقص در تکامل عصبی به دنیا ‌می‌آورند و پدران در معرض F0 نسل های مختلفی از زاده‌هارا تولید ‌می‌کنند که مبتلا به نقایص تکاملی و فیزیولوژیکی هستند. مدل های توارثی در حیوانات تغییراتی را در رفتار پاداش دهی، سیگنال های شیمیایی عصبی و ریخت شناسی مغزی در زاده های F1 از پدران F0 نشان داده اند که در معرض الکل بوده اند(جدول ۱ خلاصه ای از این موارد را ارائه ‌می‌دهد). اگرچه، تاکنون هیچ مطالعه ای اثرات شیمیایی عصبی مواجهه با الکل در مادران را قبل از بارداری بر روی زاده‌هانشان نداده است.