کشف مولکولی که مقصر اصلی در دیابت است

ازنظر بنیادی دیابت بیماری ایجاد شده بوسیله ی استرس است- استرس های میکروسکوپیک موجب بروز التهاب و از دست رفتن قدرت تولید انسولین در پانکراس می شود و استرس گسترده در سیستم سبب از دست رفتن هورمون تنظیم کننده ی قند خون می شود.محققین دانشگاه کالیفرنیا (UCSF)مولکول کلیدی جدیدی را کشف کردند که نقش اصلی را در تقویت این استرس درمراحل اولیه ی بیماری دیابت باز می کند.این مولکول TXNIPیا thioredoxin – interacting protein  نام دارد.

این مولکول مرکز فرآیندهای التهابی است که موجب مرگ سلولهای تولید کننده ی انسولین در پانکراس انسان می گردند. این مولکول عمل بسیار مهمی را انجام می دهد، به گفته پرفسور Feroz papaاین مولکول با گرفتن استرس آنرا تقویت می کند.

نتایج این تحقیق در این هفته در مجله ی (Aug, 7,2012) cell Metabolism  به چاپ رسید. این مطالعات با تحقیقات موازی محققین دانشگاه واشنگتن انجام شده است.

این تحقیق، یک نقشه ی راه برای یافتن داروهای جدید که هدف آنها مولکول TXNIPباشد و بتوانند عمل این مولکول را متوقف کرده یا از تقویت فرآیندهای التهابی ممانعت نماید، ایجاد نموده است.

محققین این رشته معتقدند که این استراتژی می تواند درمراحل اولیه ی بیماری دیابت موثر باشد مراحلی که در ابتدای ابتلا به دیابت یا قبل از ابتلا به بیماری آغاز شده اند که به این محدوده ی زمانی honeymoonیاماه عسل بیماری می گویند.

مطالعات کلینیکی نشان داده است که تغییرات تغذیه ای و سایر روش ها می توانند طول مدت honeymoon را  نامحدود کنند.

دیابت و از دست رفتن سلولهای بتا

دیابت نگرانی اصلی سلامت درکل دنیا محسوب میشود و هر روزه به تعداد افراد مبتلا به این بیماری و هزینه های درمان عوارض آن افزوده می شود.

قلب بیماری دیابت، هورمون تخصصی تولید شده توسط سلولهای بتا در پانکراس است که در تنظیم مقدار قند خون فرد موثر می باشد.

 سلولهای بتا مانند کارخانه های ریز بیولوژیکی هستند که دائماً به تولید انسولین می پردازند . یک سلول بتا به تنهایی می تواند میلیونها مولکول انسولین را در دقیقه تولید کند. این بدان معنی است که یک میلیون یا بیشتر سلول بتا در یک پانکراس سالم میتوانند تعداد بسیار زیادی مولکول انسولین درسال تولید کنند که به تعداد تمام دانه های شن در هر ساحل یا هر صحرایی در دنیا می باشند.

تولید انسولین تحت یک بالانس دقیق دربدن صورت میگیرد واگر سلولهای بتا کاهش یابند، پانکراس قادر به تولید انسولین کافی نخواهد بود و بدن نمی تواند مقدار قندخون را به حالت بالانس در آورد و این دقیقاً در دیابت اتفاق می افتد.

استرس در سلولها

پرفسور papaو همکارانش درسالهای اخیر دریافتند که کاهش سلولهای بتا و دیابت بعلت بروز استرس درون بخشی از سلول بنام شبکه ی اندوپلاسمی (ER)می باشد.

شبکه ی اندوپلاسمی درتمام سلولها وجود دارد و بصورت لایه های چین خورده ای در زیر میکروسکوپ براحتی قابل مشاهده  می باشد، شبکه ی اندوپلاسمی نقش حیاتی درتمام سلولهای انسان به عهده دارد . نقش این اندام سلولی، فرآوری وفولدینگ پروتئین هایی است که درسلولها تولید می شوند اما برای سلولهای بتا این ساختار بسیار حیاتی برای تولید وترشح انسولین اختصاصی شده است.

 اگرتصور کنیم که سلولهای بتا یک کارخانه ی کوچک باشند، شبکه ی اندوپلاسمی مانند یک انبار کالا می باشد و محل بسته بندی محصولات نهایی و چسباندن لیبل آدرس محلی است که مقصد نهایی پروتئین مذکور می باشد.

یک شبکه ی اندوپلاسمی سالم مانند یک انبار دایر و فعال است. در این انبار وسایل فرآوری و بسته بندی شده و به محل مورد نظر حمل می شوند.

یک شبکه ی اندوپلاسمی دچار استرس همانند یک انبار در کشتارگاه است که یک محموله ی بار بدون بسته بندی درجایی انباشته می شود. هر چه این استرس طولانی تر شود شرایط بدتر می شود و راه حل بدن برای این مشکل بسیار جدی  تر می گردد: بدن اساساً شروع به سوزاندن کارخانه و بستن انبار آن می کند.

به عبارت علمی ، سلول شروع به پاسخ به پروتئین های تانخورده در شبکه ی اندوپلاسمی می کند که این موضوع سبب فعال شدن التهاب از طریق تولید پروتئینی بنام اینترلوکین 1-  می گردد . این فرآیند نهایتاً منجر به مرگ یا خودکشی سلولی می شود که در سلولهای بتا صورت می گیرد.

در کل ارگان، خودکشی سلولهای بتای پانکراس سبب از دست رفتن بسیاری از سلولها  کی شود اما در برخی افراد تعداد کمتری از سلولهای بتا از بین می روند.

مشکل این است که با مردن تعدادی از سلولهای بتا، سلولهای باقیمانده  مجبور به کار کردن بیشتر برای جبران کمبود تولید انسولین هستند.

 پرفسور PAPAمی گوید: دراین حالت تعادل بهم می خورد و دیابت آغاز می شود.

کشف نقش مولکول TXNIP

تشخیص فرآیندهای التهابی دربروز دیابت از اهمیت زیادی برخوردار است . چندین کارخانه ی فارماکولوژیک درحال انجام مطالعات کلینیکی و آزمایش چندین دارو با هدف پروتئین IL-1هستند .

در تحقیقات جدید گروه تحقیقاتی دانشگاه UCSFنقش پروتئین TXNIPرا به عنوان یک هدف جدید پررنگ تر کردند تا قبل از این، نقش این پروتئین به عنوان مسئول فرآیند التهابی مورد توجه قرار نگرفته بود.

پروتئین TXNIPدر آغاز فرآیندهای تخریبی شبکه ی اندوپلاسمی که دچار استرس شده است، نقش دارد . این پروتئین در پاسخ به پروتئین های تانخورده و در التهاب ومرگ سلولها، نقش اصلی را بعهده دارد . دانشمندان دریافتند که با شروع این فرآیند پروتئینی بنام IRE1سبب القا TXNIPمی گردد و افزایش TXNIPموجب تولید اینترلوکین 1-  و بروز التهاب می شود.

حذف TXNIPاز این معادله سبب جلوگیری از مرگ سلولها می شود. در حقیقت زمانیکه موشهای فاقد TXNIPبا موشهای مستعد ابتلا به دیابت لقاح داده شدند، نوزادان آنها کاملاً در برابر ابتلا به دیابت محافظت شدند زیرا سلولهای تولید کننده ی انسولین در آنها بقا می یابند و تخریب نمی شوند.

پرفسور papaمی گوید: شاید ممانعت از TXNIPدر افراد، سبب محافظت سلولهای بتا و تآخیر شروع دیابت گردد ، این ایده در حال تکمیل و آزمون درتحقیقات کلینیکی است.

 منبع: www. sciencedaily.com/releases/ 2012/08/ 120808121953.htm