سیگنالینگ لیپیدی ارسال شده توسط سلولهای بتا می تواند قطبی شدن التهابی ماکروفاژها را تقویت کند

21فوریه 2020 - آیا سلولهای بتا در لوزالمعده، ناخواسته سیگنالی را تولید می کنند که به مرگ آنها در دیابت نوع 1 کمک می کند؟ طبق تحقیقاتی که به رهبری مشترک دکتر Ramanadham، استاد زیست شناسی سلولی، تکاملی و یکپارچه سازی در دانشگاه آلباما در بیرمنگام و دکتر Chalfant، استاد زیست شناسی سلولی، میکروبیولوژی و زیست شناسی مولکولی در دانشگاه فلوریدا جنوبی انجام شد، به نظر می رسد این مورد اتفاق می افتد.

در این تحقیق سیگنالهایی مطالعه شد که سلولهای ماکروفاژ را در بدن هدایت می کنند، این سیگنالها سبب ایجاد دو فنوتیپ مختلف از این سلولهای ایمنی فعال شده می گردد. نوعM1 ، که از طریق فاگوسیتوز و ترشح سیگنال هایی که سبب افزایش التهاب و مولکول های از بین برنده ی میکروب ها می شود، به عفونتها حمله می کنند، در حالیکه عملکرد نوع M2،رفع التهاب و ترمیم بافت های آسیب دیده است.

بیماری های خود ایمنی ناشی از التهاب پایدار است، جایی که سلول های ایمنی بدن به سلولهای خودی حمله می کنند. در دیابت نوع 1 ، ماکروفاژها و سلولهایT به لوزالمعده نفوذ کرده و به سلولهای بتا حمله می کنند و به دلیل مرگ سلولهای بتا، تولید انسولین افت می کند یا از بین می رود.

دکتر Ramanadham، محققUAB ، چندین دهه از فعالیت پژوهشی خود را صرف مطالعه ی سیگنالینگ لیپیدی در دیابت نوع 1 کرده است. دکتر Chalfant در فلوریدای جنوبی به مطالعه ی سیگنالینگ لیپیدی در سرطان پرداخته است. آزمایشگاه وی طیف سنجی جرمی را برای هر دو مطالعه بطور تخصصی انجام می دهد. طیف سنجی جرمی یک روش بسیار حساس برای شناسایی گروه های مختلف لیپیدها و مقدار فراوانی این گونه از چربیها است.

محققان روی آنزیم خاصی بنام "فسفولیپاز A2beta وابسته به Ca²⁺"،یا iPLA2beta متمرکز شدند. این آنزیم گلیسروفسفولیپیدهای غشایی را در غشای سلولی هیدرولیز می کند تا اسیدهای چرب و لیزوفسفولیپیدها را آزاد کند که به خودی خود می توانند پاسخهای سلولی را تعدیل کنند. سپس سایر آنزیم ها می توانند این اسیدهای چرب را به لیپیدهای فعال زیستی تبدیل کنند، که آزمایشگاه Ramanadham آن را به عنوان چربیهای مشتق از iPLA2beta یا iDLs نامگذاری کرده است.iDL ها می توانند یا لیپیدهای پیش التهابی باشند که فنوتیپ ماکروفاژ M1 را تقویت می کنند و یا لیپیدهایpro-resolving ، که باعث ایجاد فنوتیپ ماکروفاژ M2 می شوند، بسته به اینکه کدام مسیرها بیشتر فعال باشند. از آنجائیکهiDL ها توسط سلول ها آزاد می شوند، بنابراین می توانند در سیگنالینگ سلول به سلول شرکت کنند.

محققان برای بررسی اینكه چگونه فراوانیiDL ها می توانند بر التهاب تأثیر گذارد، موشهای فاقدiPLA2beta  و موشهایی که سلولهای بتای آنها در لوزالمعده برای بیان بیش از حدiPLA2beta  مهندسی شده بود، را مورد مطالعه قرار دادند.

ماکروفاژهای موشهای فاقد iPLA2beta سپس جدا شده و به صورت کلاسیک برای ایجاد فنوتیپ M1 فعال شدند. محققان سپس iDLهای اکوزونوئیدیتولید شده توسط ماکروفاژهای فاقد iPLA2beta را اندازه گیری کردند. در مقایسه با ماکروفاژهای فعال شده ی طبیعی(یا وحشی)، ماکروفاژهای موشهای فاقد iPLA2beta، پروستاگلاندین های ضد التهابی کمتر و  مقدار بیشتری از یک واسطه ی لیپیدی pro-resolvingاختصاصی به نام resolvin D2را تولید می کردند. هر دوی این تغییرات با قطبش به سمت فنوتیپ M2، یک حالت التهابی کاهش یافته، سازگار بودند.

در مقابل، در ماکروفاژهای موشهایی با سلولهای بتای مهندسی شده که مقادیر بیش از حدی ازiPLA2beta  را تولید می کردند، افزایش تولید ایکوزانوئیدهای ضد التهابی و کاهش resolvin D2، در مقایسه با موشهای نوع طبیعی مشاهده شد، که منعکس کننده یک حالت التهابی پیشرفته و قطبش به سمت فنوتیپ M1، بود.

دکتر Ramanadham گفت: این یافته ها برای اولین بار، ارتباط بین تغییرات انتخابی در ایکوزانوئیدها و واسطه های تخصصی حل کننده ی چربی را با قطبش ماکروفاژها نشان می دهد و علاوه بر این، نشان می دهد که گونه های لیپیدی مربوطه، با فعالیت iPLA2beta تعدیل می شوند. مهمتر از همه این که، یافته های ما از احتمال وقوع حوادثی در سلولهای بتا خبر داد که می تواند ماکروفاژ و احتمالاً سایر سلولهای ایمنی نفوذکننده به جزایر را تعدیل کنند.

او افزود: بر اساس اطلاعات ما، این اولین مطالعه ای است که نشان می دهد سیگنالینگ لیپیدی توسط سلولهای بتا بر یک نوع سلول ایمنی بدن که پیامدهای التهابی را ایجاد می کند، تاثیر می گذارد. ما فکر می کنیم که لیپیدهای ایجاد شده توسط سلولهای بتا می توانند باعث مرگ خود آنها شوند.

علاوه بر این، در حالی که تمرکز اصلی مطالعات دیابت نوع 1 ، بر رمزگشایی اجزای ایمونولوژی فرآیند این بیماری است، ما در این مطالعات به سایر فاکتورهایی که به همان اندازه مهم هستند، مانند سیگنالینگ لیپیدهای موضعی تولید شده، توجه نمودیم. به عقیده ی ما به این فاکتورها باید در جستجوی راهکارهای مؤثر برای جلوگیری یا تأخیر در شروع و پیشرفت دیابت نوع یک، توجه شود.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2020-02-lipid-beta-cells-potentiate-inflammatory.html