علت کاهش تولید انسولین کشف شد

 تاکنون دانشمندان تصور می کردند علت کاهش انسولین توسط پانکراس –مشخصه دیابت نوع 2- بدلیل مرگ سلولهای بتا در این ارگان است اما براساس نتایج تحقیق اخیر توسط محققین مرکز پزشکی دانشگاه کلمبیا(CUMC)مشخص گردید که سلولهای بتا نمی میرند بلکه به فرم بنیادی یا تمایز نیافته ای از سلولها که قادر به تولید انسولین نمی باشند، تبدیل می شوند.

این یافته ها نشان می دهد که به منظور بهبود مقدار قندخون و ایجاد تعادل قند در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 باید استراتژی جدیدی اتخاذ کرد تا از تبدیل سلولهای تمایز یافته ی بتا به فرم تمایز نیافته جلوگیری نمود یا از روشی برای تمایز مجدد سلولها برای تبدیل به سلولهای بتا کمک گرفت.

نتایج این تحقیق که بروی موشها انجام شده است بصورت ٱنلاین در شماره جدید مجله Cellمنتشر گردید.

زیرنویس شکل: چرخه حیات فاکتور نسخه برداری Fox01بازتابی از وضعیت سلامت سلولهای بتای پانکراس می باشد. در یک سلول سالم، فاکتورFox01(برنگ قرمز) غیرفعال است و بهمراه مولکولهای انسولین (سبزرنگ) درون سیتوپلاسم قرار دارد(پنل سمت چپ). در مراحل اولیه دیابت،استرسی که به علت افزایش مقدار گلوکز خون ایجاد می شود متقابلاً با حرکت Fox01به هسته خنثی می شود. حرکت Fox01به هسته سبب می شود سلول به تولید انسولین ادامه دهد (پنل میانی). اما اگر استرس ادامه یابد، این مکانیسم شکست می خورد،در این حالت Fox01متلاشی می شود و سلولهای بتا به نوعی سلول نابالغ تبدیل می شوند در نتیجه تولید انسولین متوقف می گردد (پنل راست).

به گفته دکتر Acciliسرپرست این تحقیق: تئوری غالب در مورد کاهش تولید انسولین در افراد مبتلا به دیابت نوع 2، مرگ سلولهای بتای پانکراس است. اما هنگامیکه به پانکراس افراد دیابتی نگاه می کنید تعداد بسیار کمی سلولهای بتای مرده می یابیم. بنابراین، اختلال عملکرد این ارگان مربوط به تعداد سلولهای مرده ی بتا نمی باشد اما تاکنون توضیحی برای این مطلب ارائه نشده بود.

بر اساس مشاهدات موجود ، توجه دکتر Acciliو همکارش پرفسور Talchaiبه برخی از پاسخ های احتمالی که مربوط به فعالیت پروتئین Fox01جلب شده بود.

پروتئینFox01یک فاکتور نسخه برداری است که روشن و خاموش شدن ژنها را کنترل می کند و بعنوان یک معیار سنجش وضعیت تغذیه ای بدن محسوب می شود.

زمانیکه یک سلول بخوبی تغذیه می شود،  Fox01غیرفعال است و در جسم سلول یعنی سیتوپلاسم قرار دارد اما در مواجهه با یک استرس فیزیولوژیک مانند بالا رفتن قندخون، Fox01به هسته مهاجرت کرده و نهایتاً ناپدید می شود.

دکتر Acciliمی گوید : نقطه شروع تحقیق ما این سوال بود که چرا Fox01در مراحل اولیه دیابت به هسته مهاجرت می کند و آیا کاهش  Fox01دلیل بروز دیابت است یا نتیجه ایجاد دیابت می باشد؟

برای پاسخ به این سوالات دکتر Talchaiگونه ای از موشهایی  که سلولهای بتای پانکراس آنها فاقد Fox01بود ،را با دستکاری ژنتیک تولید کرد.

در ابتدا موشها بنظر سالم می رسیدند اما بعد از یک استرس فیزیولوپک مانند حاملگی یا پیری، تولید انسولین در این موشها کاهش یافته و میزان تولید گلوکاگون (هورمونی در پانکراس که تاثیرات عکس انسولین را دارد) افزایش می یابد، پاسخ هایی که در انسان دیابتی نیز مشاهده می شود.

سپس محققین از یک نوع لاین سلولی ردیاب جدید برای پی بردن به حوادثی که در سلولهای بتا اتفاق می افتد، استفاده کردند و با کمال تعجب مشاهده نمودند که سلولهای بتا ناپدید نمی شوند بلکه به نوعی سلول دیگر تغییرشکل می یابند.

آنها به نوعی به عقب بازمی گشتند یعنی از فرم سلولهای تمایز یافته ی تولید کننده ی انسولین به سلولهای شبه اجدادی تخصص نیافته یعنی مرحله مولتی پوتنت تبدیل می شوند.

علاوه بر این، برخی از سلولهای بتا به سلولهای تولیدکننده گلوکاگون تبدیل می شوند این موضوع علت افزایش غیرطبیعی گلوکاگون را در افراد دیابتی نشان می دهد.

دکتر Acciliمی گوید: یافته های اخیر به ما می گوید که Fox01برای حفظ هویت سلولهای بتا ضروری است. در هنگام استرس متابولیک سلولهای بتا بتدریج پروتئین Fox01  را از دست می دهند و به فرم تمایز نیافته تبدیل می شوند که احتمالاً این عمل یک مکانیزم خود محافظتی برای این سلولها می باشد.

دکتر Accili  می گوید: این تحقیق مطالب مهمی را برای درمان دیابت نوع 2 برای ما بیان می کند، در حال حاضر ما به بیماران دیابتی داروهایی می دهیم که سلولهای بتا را مجبور به فعالیت بیشتر می کند، اما این حرکت مانند شلاق زدن یک اسب مرده می باشد. در حقیقت مصرف این نوع داروها سبب وخیم تر شدن اوضاع می شود.

یافته های جدید پیشنهاد می کند که درمان دیابت را با استراحت دادن به سلولهای بتا از طریق تجویز انسولین تزریقی آغاز کنیم. سپس باید عاملی را برای تحریک تمایز مجدد سلولهای بتا در اختیار سلولهای مولتی پوتنت قرار دهیم. دانشمندان هنوز نمی دانند که چه عاملی می تواند این کار را انجام دهد ، اما براساس کارهای انجام شده اطلاعات مختصری در مورد مسیرهای پیام رسانی خاصی نظیر wntیاnotch pathway  وجود دارد که می تواند هدف رسیدن به این موفقیت باشند.

منبع:

www.sciencedaily.com/releases/2012/09/120913122832.htm