نشانه های جدید از منشاء دیابت

 

 دانشمندان دریافتند که یک جهش ژنی سبب اختلال در ساخت طبیعی انسولین در سلولهای بتای پانکراس در حیوانات  می شود.

دانشمندان  دانشگاه میشیگان موفق به شناسایی مراحلی در سلولهای تولید کنندۀ انسولین شدند که چگونگی ایجاد دیابت نوع 1 غیراتوایمیون را در نوزادان نشان می دهد. ممکن است همین مراحل در دیابت نوع 2 نیز صورت گیرد. نتایج این تحقیق می تواند در کشف داروهای جدید برای حفظ فعالیت طبیعی این پروتئین های پیش ساز انسولین مورد استفاده قرار گیرد.

تصویر تهیه شده توسط دانشمندان دانشگاه میشیگان، پروتئین جهش یافتۀ پروانسولین را که به پروتئین های طبیعی پروانسولین حمله  می کنند، نشان می دهد

 

نتابج این تحقیق بصورت آنلاین در مجلۀ PLoS ONE در دسترس است.نتایج نشان می دهد که جهش های بخصوصی در ژن تولید کنندۀ انسولین در بروز دیابت در نوزادان دخالت دارند. این جهش ها سبب تاخوردگیهای ناصحیح در بخشی از پروتئین های پروانسولین تولید شده در سلولهای بتای پانکراس می شود.

پروتئین های پروانسولین، پیش ساز پروتئین انسولین هستند که بدن برای تنظیم مقدار قند خون به آن نیاز دارد. پروتئین های جهش یافته با پیچش های اشتباه سبب ایجاد اشتباه در پروتئین های طبیعی پیش ساز انسولین در سلولهای بتا می شوند. دانشمندان این نتایج را با بررسی بروی سلولهای بتای موش و rat بدست آورند.

دکتر Arvan می گوید: زمانیکه مولکولهای پروانسولین خوب به نوع بد(اشتباه فولد شده) تبدیل می شوند دیگر انسولین تولید نمی شود، در نتیجه سلولهای بتا و سپس کل حیوان دچار کمبود انسولین می شوند، کمبود انسولین سبب دیابت می گردد و از این لحظه همه چیز بدتر و بدتر می شود.

پرفسور Ming Liu می گوید:  ما می خواهیم ببینیم که چگونه این مکانیزم که در نوع نادری از دیابت نوزادان، بوقوع می پیوندد، در بروز انواع دیگر دیابت نقش دارد. محققین دریافته اند که اشتباه در پیچش پروتئین ها در سلولهای بتا در مقادیر کم در موش ها و افراد غیر دیابتی نیز رخ می دهد و در مقادیر زیاد در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 اتفاق می افتد .

دکتر Arvan می گوید: در دیابت نوع 2، حساسیت به انسولین کاهش می یابد و سبب می شود که سلولهای بتا بیش از حد معمول شروع به کار کنند و نهایتاً از شدت فعالیت از کار خواهند افتاد. در دیابت نوع یک غیر اتوایمیون، جهش ژنتیکی باعث تولید ناکافی انسولین در سلولهای بتای پانکراس می شود.

در تمام انواع دیابت سلولهای بتا کار خود را به اندازۀ مورد نیاز انجام نمی دهند، این موضوع در سلولهای بتای تخریب شده در دیابت نوع 2 با پیچش بحرانی اجزاء پروتئین همراه است.

دکتر Arvan می افزاید : سوال اینست که آیا شما می توانید در دیابت به نقطه ای برسید که اشتباه در پیچش یک پروتئین سبب بروز مشکلاتی شود که ما معرفی کردیم.

جزئیات این تحقیق در کشت سلولهای بتای نرمال rat و موش توسط دانشمندان توضیح داده شد. دانشمندان موفق به شناسایی یک جهش مجزا در انواع مختلف دیابت نوزادان شدند. آنها دائماً پیچش اشتباه پروتئین پروانسولین طبیعی را در حضور پروانسولین غیر طبیعی مشاهده می کردند. آنها همچنین اتفاقات ناصحیحی رادر تولید پروانسولین سلولهای بتای موش Akita که دچار جهشی مشابه  با جهش انسانی شده بودند، یافتند.

پروتئین ها مولکولهایی هستند که از توالی اسیدهای آمینه ساخته شده اند و ترتیب قرار گرفتن و نوع اسیدهای آمینه آن بوسیلۀ ژنها (DNA درون هسته) تعیین می شود. این ساختارها برای داشتن عملکرد طبیعی باید به شکل خاصی پیچ خورده و ساختمان خاصی را تشکیل دهند. اما برخی اوقات پیچش غیر طبیعی یا غلط (misfolding) سبب می شود که پروتئین خاصیت و عملکرد خود را از دست دهد. اخیراً توجه دانشمندان به این مسئله و نقش آن در ایجاد بسیاری از بیماریها جلب شده است.

محققین بیماری دیابت، اخیراً به این موضوع که چرا سلولهای بتای درون پانکراس در دیابت تخریب می شوند، پرداختند. بسیاری از محققین معتقدند استرس و پاسخ به استرس از طرف شبکۀ اندوپلاسمی سلولهای بتا، سبب بروز این مشکل است. شبکۀ اندوپلاسمی شبکۀ حمل و نقل مواد در سلول است. استرس وارد شده به ساختار شبکۀ اندوپلاسمی همراه با کاهش تعداد سلولهای بتا، به دیابت می انجامد. دکتر Arvan و Liu در این مطالعه هر یک از جهش هایی را که یافتند بررسی کرده و متوجه بروز استرس بر شبکۀ اندوپلاسمی و پاسخ شبکۀ اندوپلاسمی به استرس در سلولهای بتا شدند. اما این وقایع در شبکۀ اندوپلاسمی به تنهایی سبب متوقف شدن تولید انسولین در سلولهای طبیعی بتا نمی شود و منشاء اصلی کاهش تولید انسولین نمی باشد. آنها این فرصیه را که اشتباه در پیچش پروتئین سبب بلوکه شدن اولیۀ تولید انسولین می شود و کاهش تولید انسولین منجر به دیابت می شود، مطرح کردند.

کشف وقایع اولیه مکانیسم مولکولی این بیماری به محققین برای یافتن روش های جدید درمانی کمک می کند. داروهای جدید بر اساس این یافته ها تا چند سال آینده وارد بازار خواهد شد . دکتر Liu می گوید: شاید بتوان راهی برای تعدیل محیط شبکۀ اندوپلاسمی بمنظور پیچش سریع و صحیح و طبیعی پروتئین ها قبل از وارد عمل شدن پروتئین های غیر طبیعی پیدا کرد.

منبع:PLos ONE ,2010:5(10):e13333DOI