بررسی تاخوردگی ناصحیح پروانسولین به درک بهتر دیابت کمک می‌کند
16 نوامبر 2016- براساس تخمین‌های سازمان بهداشت جهانی هم اکنون 422 میلیون نفر در سراسر دنیا از دیابت رنج می برند. برای کمک به جمعیت درحال رشد این بیماران، محققان به بررسی علت ناکارآمدی مولکولهای انسولین در این بیماری درسطح مولکولی پرداختند.
دیابت زمانی رخ می‌دهد که پانکراس به میزان کافی انسولین برای تنظیم قندخون تولید نمی‌کند یا انسولین تولید شده در بدن کارایی کافی را ندارد.
پرفسور Ming Liuاستادیار طب داخلی در دانشگاه U-Mمی‌گوید: ده سال پیش متوجه شدیم در هنگام تولید انسولین در سلولهای بتا در پانکراس، جزئی از مولکولهای انسولین تازه ساخته شده بنام proinsulinبه درستی تاخوردگی نمی‌یابند، تاکنون مشکل تاخوردگی ناصحیح پروانسولین توسط گروه‌های متعددی از محققان گزارش شده است، ما همچنین دریافتیم تاخوردگی ناصحیح 30 درصد از مولکولهای پروانسولین تولید شده در حیوان، به دلیل نارسایی در عملکرد سلولهای بتا کافی است تا حیوان به دیابت مبتلا شود.
پرفسور Billy Tsaiاستاد سلولی و رشد و نمو در U-Mمی‌گوید: شما دو نسخه از ژن تولید پروانسولین را از هر یک از والدین خود دریافت می‌کنید، در نوع خاصی از دیابت به نام MIDY[1]، جهشی در یکی از این نسخه‌ها ایجاد می شود که موجب می‌گردد نیمی از مولکولهای پروانسولین تولید شده در بدن آنها بطرز ناصحیح تاخوردگی یابند.
پرفسور Tsaiمی‌گوید: در سلولهای بتا پروانسولین تولید شده به شبکه‌ی اندوپلاسمی تحویل داده می‌شود تا مراحل ساخت انسولین ادامه یابد، اگر همه چیز صحیح پیش رود، انسولین باید با تاخوردگی صحیح، واجد ساختاری 3بعدی و کارآمد شود اما چنانچه انسولین بشکل مناسبی تاخوردگی نیابد، پروتئینی معیوب تولید می شود که توسط سلول تشخیص داده شده و نابود می‌شود.
در بیماری MIDYداشتن ژنی که یک نسخه‌ی آن دچار جهش شده است، سبب تاخوردگی ناصحیح نیمی از مولکولهای پروانسولین می‌شود، سلولهای بتا این مولکولهای پروتئینی بد را که حاصل ژن جهش یافته هستند، شناسایی و تخریب می‌کند. چنانچه سلول این مولکولهای ناصحیح را تخریب نکند پروانسولین معیوب می تواند با یک "اثر غالب مداخله ای" بر مولکولهای bystanderپروانسولین نرمال که از روی نسخه‌ی سالم ژن نسخه برداری و ساخته می شوند، تأثیر گذارد و با اتصال به آنها، توانایی سلولهای بتا در ساخت انسولین از مولکولهای پروانسولین نرمال را ممانعت می کند.
محققان می گوید: سلولهای لوزالمعده روشی برای اصلاح مشکلات تاخوردگیهای اشتباه در پروتئین‌ها دارند، اصلی ترین روش آنها شناسایی پروتئین هایی با تاخوردگی ناصحیح یا تخریب این پروتئین‌ها و خارج نمودن آنها از شبکه ی اندوپلاسمی به پروتوزوم سلولی است که مانند زباله‌ی اصلی سلول، مسئول بسته بندی پروتئین های بد برای تخریب است، به این فرایند ERAD[2]می گویند. حال محققان درحال بررسی راههایی برای تحریک مسیر تخریب پروانسولین‌هایی با تاخوردگی ناصحیح هستند زیرا چنانچه این مولکولهای بد در سلول تخریب و حذف شوند، پروانسولین‌های طبیعی باقی مانده، می‌توانند از طریق سلولهای بتا با موفقیت به انسولین بیولوژیک فعال تبدیل شده و به خون ترشح و به کاهش قند خون کمک کنند.
پرفسور Tsaiمی گوید: به این ترتیب می‌توانیم از شر پروتئین‌های جهش یافته خلاص شویم، من فکر می کنم با دستکاری مسیر ERADبتوانیم ترشح انسولین را به حالت طبیعی بازگردانیم.
او افزود: ما در تلاش هستیم که این ایده را با دستکاری سلولها برای افزایش توانایی آنها به منظور تخریب پروانسولین‌های جهش یافته، عملی کنیم و امیدواریم با تولید دارویی بتوانیم مسیر ERADرا تحریک کرده و این اثرات مفید را ایجاد نماییم.
محققان می‌گویند: تاکنون این نوع از تحقیقات در زمینه‌ی دیابت گزارش نشده بود. دکتر Qiمی‌گوید: مطالعات گسترده ای بر روی پروتئین‌هایی که در مسیر ERADقرار می گیرند، انجام شده است، محققان می‌دانند که پروتئین‌هایی که تاخوردگی ناصحیح دارند، علت بروز بیماریهای خاصی هستند و ما هم اکنون بر روی دیابت تمرکز کرده‌ایم.
دکتر Arvanمی گوید: برای درک بیماریهای مرتبط با تاخوردگیهای اشتباه در پروتئین‌ها ما باید در مورد نحوه‌ی تاخوردگی پروتئین‌ها اطلاعات بیشتری بدست آوریم و این تحقیق گامی هیجان انگیز در این زمینه است.
این تیم به مدت چهار سال با بودجه‌ی موسسه‌ی ملی بهداشت که به چند نفر از محققان در این پروژه تعلق گرفته بود، ادامه دارد و انتظار می‌رود نتایج بسیار مهمی از این تحقیقات حاصل شود.
منبع:www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161116131939.htm