کشف اثر انگشت بیوشیمیایی پیشرفت دیابت

21 اوت 2017- دانشمندان روش جدیدی را برای مطالعه‌ی تغییرات بیوشیمیایی در پانکراس در طول ابتلا به دیابت شرح دادند. این روش مبتنی بر اسپکتروسکوپی یا طیف سنجی مولکولی، می‌تواند برای استخراج ویژ‌گی‌های بیوشیمیایی یا اثرانگشت بیوشیمیایی پیشرفت این بیماری، مورد استفاده قرار گیرد. این روش می‌تواند به درک بهتر مکانیسم ابتلا به دیابت در سطح مولکولی و سلولی که کلید پیشرفت دیابت است، کمک کند.

تصویر دیجیتالی تولید شده می‌تواند چگونگی تغییرات بیوشیمیایی در پانکراس را با این روش بدون نیاز به استفاده از نشانگرهای خارجی برای ردیابی مشخص کند.

ساختارهای سبز مشاهده شده در تصویر مربوط به انباشت پروتئین‌های بتا شیت هستند که نمایانگر پیشرفت دیابت نوع 2 می‌باشند.

 محققان دانشگاه Umeå در سوئد یک روش جدید را برای مطالعه‌ی تغییرات بیوشیمیایی در پانکراس در حین ابتلا فرد به دیابت در مجله‌ی Scientific Reports شرح دادند.

 در این روش از تکنولوژی میکروطیف سنجی ارتعاشی[1] شامل Fourier Transform Infrared و رامان میکرواسپکتروسکوپی استفاده می‌شود.

 ترکیبات مختلف دارای ارتعاشات مولکولی منحصر به خود می باشند که می‌توانند با استفاده از نور مادون قرمز یا لیزر تشخیص داده شوند. این ارتعاشات شامل اطلاعاتی درباره‌ی ترکیب شیمیایی نمونه، از جمله خصوصیات مولکولی، میزان و ساختار آن هستند. معمولاً تفسیر نتایج فوق‌العاده پیچیده و حجم زیادی از اطلاعات که از این ارزیابی ها بدست می‌آیند، بسیار مشکل است. محققان با استفاده از روشهای آماری پیشرفته توانستند این نتایج را از اطلاعات مزاحم برای مثال ارتعاشات طبیعی، فیلتر کنند تا نگرش کلی را بهبود بخشیده و برفاکتورهای مهم تمرکز نمایند.

یکی از نویسندگان این مقاله از گروه شیمی این دانشگاه، دکترAndrás Gorzsás  می‌گوید: این روش برای مطالعه‌ی نمونه‌های بیولوژیکی بسیار مناسب است زیرا موجب آسیب به نمونه‌ها نمی‌شود و نیازی به نشانگرهای خارجی نظیر بر چسب‌های آنتی بادی ندارد و می‌تواند در تنظیمات میکروسکوپی مورد استفاده قرار گیرد، این روش برای مثال می‌تواند برای تعیین اینکه چه نوعی از سلولها در یک بافت خاص در کجا و چگونه تحت تأثیر قرار می‌گیرند، استفاده شود.

پانکراس یک عضو کلیدی در ابتلا به دیابت است، به گزارش فدراسیون بین المللی دیابت انتظار می‌رود که تعداد افراد مبتلا به دیابت تا سال 2040 از 415 میلیون نفر به بیش از 640 میلیون نفر افزایش یابد. علیرغم شیوع بالای دیابت، محققان، تاکنون از روشهای محدودی برای مطالعه‌ی تغییرات بیوشیمیایی به طورمستقیم در پانکراس استفاده کرده‌اند.

در این مقاله محققان توضیح دادند که چگونه با استفاده از یک روش آنالیز آماری چند متغیره می توانند بطور همزمان چندین متغیر را مدیریت کنند و بنابراین اطلاعات پیچیده‌ی بدست آمده از میکرواسپکتروسکوپی ارتعاشی پانکراس را آنالیز نمایند.

محققان با بکارگیری این روش که تاکنون تنها برای مطالعه‌ی بافت‌های گیاهی استفاده شده بود، نشان دادند که امکان کشف تغییرات بیوشیمیایی در پانکراس در حین توسعه‌ی این بیماری وجود دارد. علاوه بر این تغییراتی که در بافت پانکراس بوجود می‌آید و پیش از این ناشناخته بوده اند، قابل شناسایی می باشند، حتی مقایسه‌ی مراحل اولیه‌ی پیشرفت دیابت با آنچه تاکنون توسط سایر فن‌آوریها توضیح داده شده است، امکان پذیر گردید.

پرفسورUlf Ahlgren  استاد پزشکی مولکولی و یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: ما می‌توانیم با استفاده از این روش اثرانگشت‌های بیوشیمیایی همه‌ی تغییراتی که در پانکراس ایجاد می‌شود، را مشخص کنیم، این اثر انگشت‌های بیوشیمیایی به ما اطلاعاتی درباره‌ی نوع سلولی که به دنبال آن می‌گردیم و اینکه بیماری تا حد پیشرفت کرده است، می‌دهد. حتی ما می‌توانیم با استفاده از این اثر انگشت‌ها نمونه‌های ناشناخته را براساس مواد رفرانس موجود طبقه بندی کنیم.

 یک تکنیک غیر مخرب

 از این روش می‌توان برای آنالیز پانکراس موش و انسان از خارج از ارگان بدون نیاز به نمونه‌گیری از بافت استفاده کرد. علاوه بر این محققان در یک آزمایش پیوند توانستند بافت پانکراس را (جزایر لانگرهانس) در موجود زنده مطالعه کنند. علاوه بر مطالعه‌ی جنبه‌های مکانیسمی توسعه و پیشرفت دیابت و تظاهرات بیماری، محققان امیدوارند که بتوانند از این روش برای ابداع ابزارهای پروگنوستیک و تشخیصی دیابت استفاده کنند.

 پرفسورAhlgren  گفت: من معتقدم امکان مطالعه‌ی بافت پانکراس و بویژه بیوشیمی سلولهای تولید کننده‌ی انسولین در موجود زنده، یک فرصت بسیار جالب برای تحقیقات دیابت است، این روش می‌تواند برای مثال امکان مطالعه‌ی اثرات مستقیم درمانهای ضد دیابت را بر ترکیب بیوشیمیایی و عملکرد سلولهای انسولین ساز، فراهم کند.

 محققان همچنین امیدوارند که یافته‌های آنها مبنایی برای تولید و ساخت ابزارهای بهتر برای شناسایی بافت سرطانی گردد و به جراحی دقیق تر و درمان سرطان پانکراس کمک کند. این مطالعه حاصل تلاشهای تحقیقاتی و همکاری محققان NTNU در تروندهایم، نروژ و موسسه‌ی کارولینسکا درسوئد است.

منبع وسایت خبر:

Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-07015-z

www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170821102740.htm