استفاده از میکرو RNA برای تشخیص نشانه های اولیه بیماری دیابت نوع 2 در نوجوانان

9 ژوئن 2019 - محققان می دانند که اگزوزوم ها، نانوذرات کوچکی که از سلول های چربی آزاد می شوند، از طریق جریان خون در بدن حرکت می کنند و فرایندهای مختلف از رشد و توسعه تا متابولیسم را تنظیم می نمایند.اگزوزوم ها در حفظ هومیوستازی افراد لاغر و سالم، مهم هستند،حال محققان دریافته اند که وقتی "چربی بیمار" می شود - شایع ترین دلیل افزایش وزن- فنوتیپ اگزوزوم ها می تواند تغییر کند، و التهاب ایجاد نموده و باعث اختلال در عملکرد اعضای بدن شود، بطوریکه می تواند بر متابولیسم قند درعضلات اسکلتی و کبد تا فرآوری کلسترول توسط عروق خونی تاثیر گذارد.

دکترRobert J. Freishtat، از دانشکده پزشکی و علوم بهداشتی دانشگاه جورج واشنگتن و دکترSheela N. Magge  ، مدیر بخش غدد درون ریز کودکان و استادیار پزشکی در دانشکده پزشکی جان هاپکینز، در مورد اینکه این روند در نوجوانانی با چاقی متوسط چگونه است، کنجکاو بودند.

چاقی یکی از عوامل خطر اصلی برای مقاومت به انسولین و نوع 2 دیابت است، اما دکترFreishtat  ودکتر Magge می خواستند بدانند: چرا تنها برخی از نوجوانان چاق به دیابت نوع 2 مبتلا می شوند؟ چرا برخی از نوجوانان که در محدوده چاقی متوسط قرار می گیرند از نظر متابولیکی سالم هستند در حالی که دیگران به سندرم متابولیک مبتلا می باشند؟ آیا چربی افراد چاق می تواند بیمار شود و بعنوان محرکی برای ابتلا به بیماری عمل کند؟

برای آزمایش این موضوع، دکتر Freishtat و دکتر Magge، 55 نوجوان چاق را که در سنین 12 تا 17 سال بودند، به عنوان بخشی از مطالعه ی Children's National بررسی نمودند. 32 نفر از شرکت کنندگان چاق دارای قند خون نرمال و 23 نفر دیگر به هایپرگلیسمی مبتلا بودند، این افراد از نظر سن، جنس، نژاد، مرحله بلوغ، شاخص توده بدنی و توده کل چربی بدنی مشابه بودند. عامل متفاوت در بین این دو گروه: محل تجمع چربی در شرکت کنندگان مبتلا به هایپرگلیسمی(دارای قند خون بالا)، بود. آنها دارای ذخیره چربی یا بافت چربی احشایی بیشتری بودند، این نوع چربی در اطراف کبد، پانکراس و روده قرار می گیرد و یک عامل خطر شناخته شده برای دیابت نوع 2 است.

دکتر Magge و دکتر Freishtat پیش بینی کردند که اگزوزومهای موجود درگردش خون نوجوانان مبتلا به هایپرگلیسمی( افزایش قند خون) مملو ازمیکروRNAs هایی است که متابولیسم کربوهیدرات ها را هدف قرار می دهند.

آنها از سه آزمایش برای بررسی متابولیسم، ترکیب بدنی و اگزوزومهای موجود در خون افراد شرکت کننده استفاده کردند. اولین آزمایش، آزمون تحمل گلوکز خوراکی بود، که بهره وری متابولیسم قند توسط بدن را ارزیابی می کند. آزمایش دوم DXA کل بدن یاجذب سنجی اشعه ايکس با انرژی دوگانه( DXA يا Dual-energy X-ray absorptiometry) است که به تجزیه و تحلیل ترکیب بدنی، از جمله بافت چربی، توده چربی و تراکم معدنی استخوانی می پردازد و آزمایش سوم، آزمایش میکروRNAهای اگزوزومی مشتق شده از ادیپوسیت در سرم بود که به تجزیه و تحلیل سیگنال های چربی در گردش خون می پردازد.

آنها دریافتند که نوجوانان مبتلا به هایپرگلیسمی که چربی احشائی آنها افزایش یافته است، دارای اگزوزوم های مشتق از آدپیوسیت متفاوتی هستند. این اگزوزوم ها مملو از 14 نوع میکروRNA  بودند که 1،304 RNAs پیامبر و 179 مسیر کانونی مرتبط با آنها را هدف قرار می دهند - که بسیاری از آنها به طور مستقیم با متابولیسم کربوهیدرات و چربی احشائی مرتبط هستند.

دکتر Magge،خلاصه ی این تحقیق را در یک سخنرانی تحت عنوان "تغییرات درمیکروRNA های اگزوزومال مشتق از ادیپوسیت می تواند در پیشرفت ازچاقی نورموگلیسمی به هایپرگلیسمی/دیابت نقش داشته باشد،" در هفتاد و نهمین جلسه علمی انجمن دیابت آمریکا در روز شنبه 8 ژوئن ارائه نمود.

دکتر Freishtat پیش بینی می کند که داشتن این اطلاعات برای بیمارانی با چاقی متوسط، بسیار مفید خواهد بود.اگزوزوم ها عمدتا ازRNA های کوچک غیر کدکننده تشکیل شده اند. در تحقیق حاضر، RNA های تغییر یافته، سیگنال هایP13K / AKT و STAT3، که مسیرهای حیاتی برای متابولیسم و ​​عملکرد ایمنی هستند، را تحت تاثیر قرار دادند.

دکتر Freishtat می گوید: به جای انتظار، برای ظهور تغییرات بیوشیمیایی مرتبط با دیابت نوع 2، مانند هایپرگلیسمی، هایپرلیپیدمی و مقاومت به انسولین، ما امیدواریم که پزشکان از این اطلاعات برای تشخیص زودهنگام افراد در معرض خطر استفاده کنند. از طریق تشخیص زودهنگام، پزشکان می توانند زمانی که چربی نشانه هایی از بیماری را نشان می دهد، مداخلات درمانی را آغاز کنند. این مداخلات می تواند تعیین یک رژیم غذایی مناسب و شیوه زندگی سالم برای یک فرد چاق و یا درمان دارویی زودهنگام باشد. هدف این است که کودکان و نوجوانان را زمانی که سیستم آنها برگشت پذیرتر است و به مداخلات بهتر پاسخ می دهند، شناسایی و درمان کنیم.

در طول این تحقیق و پس از آن ، دکتر Freishtat به بررسی تأثیرات بین نسلی اگزوزوم های مشتق از آدپیوسیت موجود در گردش خون ادامه داد. از طریق تحقیقاتی با بودجه یNIH  در هند، او این اگزوزوم ها را که سایز آنها مشابه با لیپوپروتئین ها بود، شناسایی نمود، این اگزوزوم ها می توانستند از جفت عبور کرده و بر رشد جنین در رحم تاثیر گذارند.

دکتر Freishtat می گوید: آنچه در تحقیق اولیه یافتیم این بود که این اگزوزوم ها یا "چربی بیمار" از جفت عبور کرده و بر رشد جنین تأثیر می گذارند. یکی از این تاثیرات، تغییر در ترکیب بدنی جنین به یک فنوتیپ با چربی بیشتر بود. برخی از کارهای ما در محیط کشت سلولی، تغییرات در عملکرد سلول های بنیادی و تمایز را نشان داد، اما موضوع جالبتر برای ما این بود که وقتی جنین مونث بود، تخمدانهای او در رحم، در حال رشد بودند، یعنی اگزوزوم های مشتق از آدپیوسیت مادر، میتوانند تاثیر مثبتی بر فنوتیپ نوه ی او داشته باشند یعنی بر سلامت سه نسل تأثیر می گذارند.

در حالیکه این تحقیق ادامه دارد، دکترFreishtat  با JPOD @ Boston، و مرکز نوآوری کمبریج در ماساچوست، در حال همکاری است تا آزمایشی را برای تجزیه و تحلیل میکرو RNAهای اگزوزومال مشتق از ادیپوسیت ابداع کنند.

دکتر Freishtat می گوید: برای خانواده ها مهم است که این مطالعات به محققان و پزشکان برای درک بهتر نحوه ی ایجاد بیماری در مراحل ابتدایی کمک می کند، اما نیازی نیست که بیماران منتظر تکمیل این مطالعات باشند، همین امروز نوجوانان می توانند اقدام کرده و با حفظ وزن سالم و ورزش، خطر ابتلای خود به چاقی و دیابت را کاهش دهند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-06-microrna-early-diabetes-teens.html