4 ژوئن 2022- یک معمای قدیمی در مورد دیابت نوع 2 این است که "چرا برخی از افراد چاق به دیابت نوع 2 مبتلا می شوند و برخی دیگر به این بیماری مبتلا نمی شوند". اکنون محققان دانشگاه ایالتی اورگان با کمک یک روش تحلیلی جدید علت آن را توضیح داده اند.

دیابت نوع 2 یک بیماری متابولیکی جدی است که قبلاً به عنوان دیابت بزرگسالان شناخته می شد، یک بیماری مزمن که بر نحوه ی متابولیسم گلوکز- قندی که منبع اصلی انرژی در بدن است- تأثیر می گذارد و اغلب با چاقی همراه است.

برای برخی از بیماران، این بدان معناست که بدن آنها به درستی به انسولین پاسخ نمی‌دهد، به عبارت دیگر در برابر اثرات انسولین- هورمون تولید شده توسط لوزالمعده که برای ورود قند به سلول‌ها ضروری است- مقاومت می‌کند. در مراحل بعدی بیماری، زمانی که پانکراس خسته می شود، بیماران انسولین کافی برای حفظ غلظت گلوکز در حد طبیعی تولید نمی کنند.

در هر صورت، قند در جریان خون تجمع می‌یابد و اگر درمان نشود، بسیاری از اندام‌های اصلی را دچار اختلال می‌کند، و گاهی تا حد ناتوان‌کننده یا تهدیدکننده زندگی پیش می رود. یک عامل خطر کلیدی برای دیابت نوع 2 ، اضافه وزن است که اغلب در نتیجه ی مصرف بیش از حد چربی و قند در ترکیب با فعالیت بدنی کم، ایجاد می شود.

دکتر آندری مورگون و ناتالیا شولژنکو از دانشگاه ایالتی اورگان(OSU) و جورجیو ترینچیری از موسسه ملی سرطان، یک تکنیک تحلیلی جدید، برای تجزیه و تحلیل شبکه ای چند اندامی[1]، برای کشف مکانیسم‌های مراحل اولیه ی مقاومت سیستمیک به انسولین توسعه دادند.دانشمندان به دنبال این بودند که بدانند کدام اندام ها و مسیرهای بیولوژیکی و ژن ها در مقاومت به انسولین نقش دارند.

یافته‌های آنها نشان داد که رژیم غذایی پرچرب/قند بالا(HFHS) سبب تقویت نوع خاصی از میکروب ها در روده می شود که با تولید لیگاندهای TLR2، تولیدMmp12  یا Matrix metalloproteinase-12[2]  را با تحریک مسیر سیگنالینگ TLR2/Myd88 و فعال‌سازی فاکتور رونویسی (TF) ATF3 در ماکروفاژهای Mmp12⁺ در بافت چربی القا می‌کند. تولید Mmp12، فسفوریلاسیون اکسیداتیو میتوکندری (OXPHOS) - فرآیند سنتز انرژی توسط میتوکندری- را در بافت چربی سفید مختل کرده و منجر به مقاومت سیستمیک به انسولین می‌شود. این یافته ها در مجله ی Experimental Medicine منتشر شد. در بدن انسان، بافت چربی سفید، نوع اصلی چربی است.

دکتر مورگون، دانشیار علوم دارویی در کالج داروسازی OSU در این باره گفت: آزمایش‌ها و تجزیه و تحلیل ما پیش‌بینی می‌کند که رژیم غذایی پرچرب و حاوی مقادیر زیادی قند، با تغییر در میکروبیوتا و با وارد کردن آسیب‌ به فرآیند سنتز انرژی توسط میتوکندری عمدتاً در بافت چربی سفید، منجر به مقاومت سیستمیک به انسولین می‌شود. درمان هایی که میکروبیوتای فرد را به گونه ای تغییر می دهند که مقاومت به انسولین را در سلول های ماکروفاژ Mmp12⁺ دربافت چربی هدف قرار می دهد، می تواند یک استراتژی درمانی جدید برای دیابت نوع 2 باشد.

میکروبیوم روده انسان دارای بیش از 10 تریلیون سلول میکروبی از حدود 1000 گونه مختلف باکتری است.

دکتر مورگون و دکتر شولژنکو، دانشیار کالج دامپزشکی کارلسون درOSU، در تحقیقات قبلی یک روش محاسباتی، تجزیه و تحلیل شبکه فرا سلسله ای، ایجاد کردند که انواع خاصی از باکتری‌ها را که بیان ژن‌های مرتبط با بیماریهای خاص مانند دیابت را در پستانداران کنترل می‌کنند، پیش‌بینی می‌کند.

دکتر شولژنکو گفت: دیابت نوع 2 یک بیماری همه گیر جهانی است و انتظار می رود تعداد موارد تشخیص این بیماری در 10 سال آینده افزایش یابد. رژیم غذایی غربی - سرشار از چربی های اشباع شده و قندهای تصفیه شده - یکی از عوامل اصلی در بروز این بیماری است. اما باکتری های روده نقش مهمی در میانجیگری اثرات این رژیم غذایی دارند.

در این مطالعه جدید، دانشمندان هم بر تجزیه و تحلیل شبکه فرا سلسله ای و هم بر تجزیه و تحلیل شبکه چند اندامی، تکیه کردند. آنها همچنین آزمایشاتی را روی موش‌ها انجام دادند، همچنین روده، کبد، ماهیچه و بافت چربی سفید را بررسی کردند و امضای مولکولی - ژن‌های در حال بیان - ماکروفاژهای بافت چربی سفید در بیماران چاق را بررسی نمودند.

دکتر مورگون گفت: دیابت ناشی از رژیم غذایی غربی حاصل آسیب به میتوکندری و فرآیند تولید انرژی سلولی است که با تغییر میکروبیوتا مرتبط است. بافت چربی نقش غالبی در مقاومت سیستمیک به انسولین دارد و ما برنامه بیان ژن و تنظیم کننده ی اصلی ماکروفاژهای بافت چربی را که با مقاومت به انسولین مرتبط هستند، مشخص کردیم. ما کشف کردیم که باکتریOscillibacter valericigenes ، که توسط یک رژیم غذایی غربی در میکروبیوتای روده افزایش می یابد، باعث افزایش ماکروفاژهای بیان کننده ی Mmp12 در بافت چربی می شود که در نهایت به ایجاد مقاومت به انسولین می انجامد.

با این حال، محققان اضافه کردند کهOscillibacter به احتمال زیاد تنها تنظیم‌کننده میکروبی برای بیان ژن کلیدی که آنها شناسایی کرده‌اند، یعنی   Mmp12نیست و مسیر Mmp12، اگرچه به وضوح در این موضوع نقش دارد، احتمالاً تنها مسیر مهم دخیل در بروز دیابت نیست، بلکه بسته به اینکه چه انواعی از میکروب‌ها در روده تقویت شوند، احتمالا مسیر نیز تغییر می کند.

دکتر شولژنکو گفت: ما قبلاً نشان داده بودیم که باکتری Romboutsia ilealis با مهار ترشح انسولین، تحمل گلوکز را بدتر می‌کند، که ممکن است مربوط به مراحل پیشرفته‌تر دیابت نوع 2 باشد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2022-06-obese-patients-diabetes.html