آنزیم Rap1 در هیپوتالاموس میزان قند کل بدن را از مغز کنترل می کند

23 ژوئن 2021 - کنترل دیابت نوع 2 معمولاً شامل کاهش وزن، ورزش و دارو است، اما تحقیقات جدید دکتر ماکوتو فوکودا و همکارانش در کالج پزشکی بیلور و سایر موسسات نشان می دهد که ممکن است روش های دیگری نیز برای کنترل قند در بدن از طریق مغز وجود داشته باشد. محققان مکانیزمی را در ناحیه کوچکی از مغز کشف کرده اند که تعادل گلوکز کل بدن را بدون تأثیر بر وزن بدن تنظیم می کند، این نتایج نشان می دهد که احتمالا با تعدیل این مکانیسم می توان به حفظ سطح قند خون در محدوده سالم کمک کرد.

دکتر فوکودا، متخصص تغذیه اطفال در کالج پزشکی بیلور، گفت: شواهد در حال رشد به شدت نشان می دهد که مغز یک هدف درمانی امیدوار کننده و در عین حال عملی نشده برای دیابت نوع 2 است، زیرا تحقیقات نشان داده است که می تواند متابولیسم گلوکز را تنظیم کند. برای تحقق بخشیدن به این مفهوم، شناسایی اهداف مولکولی بالقوه ی قابل تنظیم با دارو، برای ایجاد اثرات ضد دیابت در مغز بسیار جالب توجه است.

تنظیم تعادل گلوکز در کل بدن توسط مغز

تحقیقات نشان داده است که ناحیه ای از هیپوتالاموس در مغز، منطقه کوچکی که به عنوان هسته شکمی هیپوتالاموس (VMH) شناخته می شود، دارای نوعی از سلول عصبی است که قادر به سنجش گلوکز می باشد و متابولیسم گلوکز را در بافتهای محیطی تنظیم می کند.

دکتر فوكودا گفت: تصور می شود كه نورون هایVMH ، واسطه های اساسی برای مکانیسم تنظیم گلوكز عصبی هستند. با این حال، مکانیسم های سیگنالینگ در سلول های عصبی VMH که میانجی کنترل قند در کل بدن هستند، مشخص نشده بود. در این مطالعه، ما یک مسیر مولکولی در VMH شناسایی کردیم که واسطه ی تعادل گلوکز در کل بدن است و شامل Rap1، است که آنزیمی شناخته شده در تعدیل اختلالات مرتبط با پرخوری است.

محققان با یک مدل دیابت ناشی از چاقی که به دلیل تغذیه ی موشها با رژیم غذایی پرچرب ایجاد شده بود، کار کردند و در این حیوانات با استفاده از تکنیک های ژنتیکی یا دارویی، Rap1 را به طور خاص در نورون های VMH فعال یا از بین بردند.

آنها کشف کردند که فعال شدن Rap1 در هیپوتالاموس باعث افزایش میزان قند خون یا هایپرگلایسمی در مدل موش مبتلا به چاقی ناشی از رژیم غذایی می شود. در مقابل، حذف Rap1 با دستکاری ژنتیکی در هیپوتالاموس، هایپرگلایسمی را در موشهای مبتلا به چاقی ناشی از رژیم غذایی کاهش می دهد.

دکتر فوكودا گفت: جالب توجه اینست، كه تغییرات در سطح قند خون بدون تغییرات در وزن بدن ایجاد شد، كه نقش اولیه ی Rap1 را در عملكرد تنظیم گلوكز نشان می دهد. یافته های ما مبنی بر اینکه فعالیت Rap1، را می توان از طریق مداخلات دارویی تنظیم کرد، اثباتی بر این مفهوم است که هدف قرار دادن سیگنالینگ  Rap1 در مغز، بمنظور بهبود عدم تعادل گلوکز و القا اثرات ضد دیابتی، امکان پذیر است.

در حالی که هیچ تأثیری بر وزن بدن صرف نظر از جنس، رژیم و سن نداشت، کمبود Rap1 در سلولهای عصبیVMH ، به طور قابل توجهی سطح گلوکز و انسولین خون را کاهش داد و تحمل گلوکز و انسولین را بهبود بخشید.

در مجموع، این داده ها نشان می دهد که Rap1 هیپوتالاموسی یک مسیر مولکولی برای کنترل متابولیسم گلوکز است و عدم تعادل قند خون ناشی از رژیم غذایی پرچرب را میانجی گری می کند، در نتیجه می توان آن را به عنوان یک هدف بالقوه برای داروها در نظر گرفت.

فوكودا گفت: اگر دچار اضافه وزن شویم، تنظیم قند خون ما دچار اختلال می شود. به همین دلیل افراد چاق ممكن است به دیابت نیز مبتلا باشند. اما در این مدل موش، ما متوجه شدیم که با تعدیل فعالیتRap1  در یک ناحیه کوچک از مغز، می توان متابولیسم گلوکز کل بدن را بدون تغییر وزن بدن تنظیم کرد. هنوز کارهای زیادی برای انجام وجود دارد، اما یافته های ما نشان می دهد که شاید در آینده بتوان با دستکاری در مکانیسم Rap1 در مغز افراد چاق مبتلا به دیابت، بدون کاهش وزن، سطح قند خون آنها را کاهش داد.

شما می توانید تمام جزئیات این پژوهش را درJCI Insight ، مطالعه کنید.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-06-rap1-body-sugar-brain.html