26 سپتامبر 2023- محققان مکانیسم ارتباط بین غلظت روی(زینک) در انسان و خطر ابتلا به دیابت نوع 2 و بیماری کبد چرب را شناسایی کردند.

این تحقیق که امروز درeLife منتشر شد، توسط ویراستاران به‌عنوان یک مطالعه بنیادی توصیف شده است که درک ما از نقش روی در متابولیسم را به طور قابل‌توجهی ارتقا می‌دهد. محققان شواهد محکمی را از طریق تجزیه و تحلیل ژنتیکی پیشرفته خود از جمعیت بزرگی از شرکت کنندگان انسانی و مطالعات آزمایشگاهی جامع در مورد یک هدف درمانی بالقوه برای بیماری کبد چرب غیر الکلی و دیابت نوع 2 ارائه دادند. این نتایج برای محققانی که روی متابولیسم و زیست شناسی عناصر کمیاب کار می کنند، جالب خواهد بود.

نویسنده اول این مقاله، دکتر Shek Man Chim، دانشمند اصلی شرکت دارویی Regeneron در نیویورک، گفت: شواهد همگرا نشان داده اند که "روی" نقش مهمی در تولید انسولین و متابولیسم گلوکز دارد. ما می دانیم که افزایش مصرف روی، کنترل قند خون را در افراد مبتلا به پیش دیابت یا دیابت نوع 2 بهبود می بخشد. همچنین می دانیم که خطر ابتلا به دیابت در افرادی که دارای یک جهش در پروتئین ناقل کلیدی روی هستند، کمتر است. با این حال، مکانیسم نحوه ی تأثیر روی(زینک) بر سطح گلوکز خون و خطر دیابت نامشخص است.

دکترChim ، و همکارانش برای کشف نقش محافظتی روی در مقابل دیابت، جهش‌های از دست دادن عملکرد را از میان داده‌های توالی ژنتیکی جمع‌آوری‌شده از جمعیت بزرگی از شرکت‌کنندگانی با اجداد اروپایی در مطالعه مرکز ژنتیکRegeneron-Geisinger Health System DiscovEHR ، آزمایش کردند. آنها یک جهش نادر را شناسایی کردند که باعث از دست دادن عملکرد پروتئین ناقل روی به نام "SLC39A5"می شود که با افزایش غلظت روی در گردش خون همراه است.

برای تأیید این موضوع، آنها با یک متاآنالیز از چهار مطالعه ی چند قومیتی اروپایی و آمریکایی که در مجموع بیش از 62000 مورد دیابت و بیش از 518000 فرد سالم را شامل می شد، به بررسی نحوه ی ارتباط جهش‌های از دست دادن عملکرد SLC39A5 با دیابت نوع 2، پرداختند. این متاآنالیز تایید کرد که غلظت روی در گردش در افراد حامل جهش از دست دادن عملکردSLC39A5 افزایش یافته و با کاهش خطر ابتلا به دیابت مرتبط است.

با شناسایی SLC39A5 به عنوان یک ارتباط بالینی مهم بین روی(زینک) و دیابت، این تیم با مهندسی ژنتیکی موش‌هایی که فاقد این پروتئین ناقل روی بودند، عملکرد آن را بررسی کردند. همانطور که پیش بینی می شد، غلظت روی در خون و بافت این موش ها بالا بود. هنگامی که محققان برای القای چاقی، این موش‌ها را با رژیم غذایی پرچرب و فروکتوز بالا تغذیه کردند، کاهش قابل توجهی در قند خون ناشتا در مقایسه با موش‌های کنترلی که با همان رژیم غذایی تغذیه شده بودند، مشاهده کردند. نتایج مشابهی در مدل مادرزادی (کمبود گیرنده ی لپتین) چاقی مشاهده شد. از دست دادنSLC39A5 همچنین منجر به کاهش مقاومت به انسولین شد - یک علامت بارز دیابت که در آن بافت‌ها به سیگنال‌های انسولین که سعی در تحریک جذب گلوکز از خون دارند، پاسخ نمی‌دهند.

با توجه به اینکه دیابت اغلب با بیماری کبد چرب غیر الکلی، بطور همزمان بروز می کند، محققان بررسی کردند که آیا از دست دادن SLC39A5، از کبد نیز محافظت می کند یا خیر. همانطور که انتظار می رفت، تجمع چربی در کبد موش های فاقدSLC39A5 کمتر بود و نشانگرهای خونی آسیب کبدی کمتری داشتند. علاوه بر این، موش‌هایی که فاقد SLC39A5 بودند اما با رژیم غذایی پرچرب و فروکتوز بالا تغذیه می‌شدند، تجمع چربی کمتری در کبد داشتند و حساسیت آنها به انسولین نسبت به موش‌های کنترل، بهتر بود.

بهبودهایی که در کبد موش‌های فاقد SLC39A5 مشاهده شد، محققان را بر آن داشت تا بررسی کنند که آیا از دست دادن SLC39A5 در برابر پیشرفت بیماری کبد چرب غیرالکلی به استئاتوهپاتیت غیر الکلی(NASH)، یک التهاب شدید کبدی که منجر به زخم‌های بالقوه غیرقابل برگشت می‌شود(فیبروز)، از موش ها محافظت می‌کند یا خیر. آنها از رژیم غذایی پرچرب و کلسترول بالا برای القای NASH در موش ها استفاده کردند تا نشانگرهای آسیب کبدی، وزن بدن، قند خون ناشتا و فیبروز کبدی در این حیوانات افزایش یابد. در مقابل، در موش‌های فاقدSLC39A5 ، نشانگرهای آسیب کبدی و قند خون ناشتا کاهش یافت، التهاب بهبود و فیبروز کبدی آنها کاهش یافت.

یکی از نگرانی‌های عمده ی داورانی که این مقاله را مرور کردند، این بود که تفاوت‌های مشاهده شده در پیامدهای متابولیکی غیرفعال‌سازی SLC39A5 بین موش‌های نر و ماده نامشخص باقی مانده است. آنها گفتند: در تحقیقات بعدی باید این مورد بیشتر بررسی گردد، و همچنین نقش SLC39A5 در عملکرد سلول های پانکراس و تحمل گلوکز به طور کامل تری مشخص شود.

دکتر Harikiran Nistala، نویسنده ارشد این مقاله و رئیس بخش ژنومیکس عملکردی در شرکتAlkermes ، در شهر Waltham، در ایالات متحده، نتیجه گیری کرد: مطالعه ی ما برای اولین بار شواهد ژنتیکی را ارائه داد که نقش محافظتی روی در برابر قند خون بالا را نشان می دهد و اساس مکانیسم زیربنای این اثر را آشکار می کند. مشاهدات ما نشان می دهد که مهار SLC39A5 می تواند یک راه درمانی بالقوه برای دیابت نوع 2 و سایر مواردی باشد که نشان می دهند استفاده از مکمل روی به تنهایی کافی نیست.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-09-scientists-reveal-mechanistic-link-zinc.html