محققان از ارتباط جدیدی بین قرار گرفتن مزمن در معرض آرسنیک با دیابت نوع 2 پرده برداشتند

15سپتامبر 2021- محققان دانشکده ی علوم بهداشتی دانشگاه آریزونا، مکانیسم بیولوژیکی را کشف کردند که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک را با بیماری هایی مانند سرطان و دیابت نوع 2 مرتبط می کند. این یافته ها می تواند به اهداف بالقوه جدیدی برای توسعه ی داروها منجر شود.

طبق اعلام مرکز کنترل و پیشگیری از بیماریها، بیش از 34 میلیون آمریکایی مبتلا به دیابت هستند و تقریباً 90-95 درصد از آنها به دیابت نوع 2 مبتلا هستند. یکی از عوامل اصلی خطر، قرار گرفتن در معرض سموم محیطی، به ویژه قرار گرفتن در معرض مزمن آرسنیک است، که تحقیقات نشان داده است بر تولید انسولین و حساسیت به انسولین، سطح قند خون و پروفایل لیپیدها، -همه ویژگی های شایع شروع و پیشرفت دیابت- تأثیر می گذارد.

از آنجایی که آرسنیک یک فلز طبیعی است که در خاک یافت می شود، می تواند یکی از مهمترین آلاینده های آب آشامیدنی در سطح جهان باشد، به ویژه هنگامی که به میزان بالاتر از مقدار مجاز(امن) مصرف شود. آرسنیک تقریباً در تمام منابع آب زیرزمینی در آریزونا، به ویژه در مناطق روستایی وجود دارد. همراه با مواجهه های شغلی مانند افرادی که در معادن کار می کنند، بیش از 160 میلیون نفر در سراسر جهان در معرض آرسنیک قرار دارند.

در تحقیقات جدید به رهبری پرفسورDonna D. Zhang ، از مرکز کشف دارو در دانشکده داروسازی UArizona و یکی از اعضای موسسه ی BIO5، یک مکانیسم بیولوژیکی کشف شد که توسط آن قرار گرفتن مزمن در معرض آرسنیک منجر به مقاومت به انسولین و عدم تحمل گلوکز می شود که دو ویژگی کلیدی پیشرفت دیابت هستند.

این مطالعه تأثیر قرار گرفتن در معرض آرسنیک را بر فعال شدن فاکتور هسته ای NRF2-عامل مرتبط با اریتروئید 2- مورد بررسی قرار داد. NRF2، پروتئینی است که نقش مهمی در حفظ هومئوستازی سلولی ایفا می کند، به ویژه در زمان استرس اکسیداتیو که عدم تعادل رادیکال های آزاد اکسیژن و آنتی اکسیدان ها در بدن ایجاد می شود.

استرس اکسیداتیو طولانی مدت، مانند استرس ناشی از دود سیگار، اشعه، رژیم های غذایی حاوی قند بالا، چربی و الکل یا سموم محیطی، به ایجاد طیف وسیعی از بیماری های مزمن از جمله سرطان، دیابت و بیماری های عصبی دامن می زند.

پروتئین NRF2، نهاد نظارتی بدن در برابر استرس اکسیداتیو است. هنگامی که بدن وارد حالت استرس اکسیداتیو می شود، NRF2 فعال می شود و فرایند محافظت سلولی آغاز می گردد. هنگامی که هومئوستازی سلولی ترمیم می شود، سطح NRF2 به حالت عادی برمی گردد.

دکتر ژانگ و تیم او دریافتند که قرار گرفتن در معرض آرسنیک منجر به فعال شدن طولانی مدت و غیرقابل کنترل NRF2 می شود، که قبلا مشخص شده بود که محرک پیشرفت سرطان و مقاومت در برابر درمان ضد سرطان است. در این مطالعه، آنها دریافتند که قرار گرفتن در معرض آرسنیک منجر به عدم تحمل گلوکز و کاهش حساسیت به انسولین می شود. به طور خاص، فعال شدن طولانی مدتNRF2 ، با قرار گرفتن در معرض آرسنیک، باعث تغییر در مسیرهای کنترل متابولیسم اسید آمینه، اسید چرب، کربوهیدرات، چربی و متابولیسم دارو می شود.

این یافته ها نشان داد که فعال شدن طولانی مدتNRF2 ، در پاسخ به آرسنیک باعث افزایش تولید گلوکز در کبد و ترشح گلوکز به جریان خون می شود که می تواند محرک اصلی تغییرات گلوکز سیستمیک خون باشد. دکتر ژانگ، که همچنین مدیر دانشکده مرکز تحقیقات سرمایه گذاری فوق العاده UArizona است، گفت: ما امیدوارم این مطالعه به عنوان پایه ای برای تحقیقات آتی بر روی دیابت ناشی از سموم در دانشگاه علوم بهداشت آریزونا و سایر مراکز تحقیقاتی باشد. هدف نهایی ما ایجاد استراتژی های پیشگیرانه یا مداخله ای موثر برای درمان افراد در معرض خطر است.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-09-uncovers-link-long-term-arsenic-exposure.html