محققان تفاوت های وابسته به جنس را در مکانیسم های عصبی تنظیم گلوکز کشف کردند

6 اوت 2020 - محققان دانشکده پزشکی و دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم بیومدیکال دانشگاه Tufts ، مکانیسم های عصبی خاصی را که تنها مختص به موش های ماده است کشف کردند که می تواند تغییر نقش استروژن را از یک عامل محافظ در متابولیسم گلوکز به یک عامل مخرب در متابولیسم گلوکز توضیح دهد. نویسندگان در این مقاله  که در مجموعه مقالات آکادمی های ملی علوم (PNAS) منتشر شده است، این فرضیه را مطرح کردند که این "سوئیچ" متابولیکی که با واسطه ی استروژن کار می کند، ممکن است سرنخ هایی در مورد افزایش خطر مقاومت به انسولین و دیابت در زنان یائسه ارائه دهد.

این مطالعه بر روی ناحیه ای از مغز به نام ونترومدیال هیپوتالاموس(VMH)  متمرکز بود. محققان نشان دادند که حذف گیرنده ی گلوتامات متابوتروپیک 5 (mGluR5) در این منطقه باعث می شود، استروژن سبب کاهش فعالیت نورون های مهم برای کنترل گلایسمی شود که منجر به مقاومت به انسولین و عدم تحمل گلوکز می گردد. این اثرات بر خلاف افزایش فعالیت عصبی و افزایش متابولیسم گلوکز مشاهده شده در موشهای دارای این گیرنده بعد از تحویل استروژن بود. این نتیجه ی متناقض بر متابولیسم گلوکز تنها در موش های ماده، اما نه در موشهای نر مشاهده شد.

تحقیقات قبلی سایر محققان نشان داده بود كه منطقه VMH در مغز در مدیریت مقادیر مناسب تولید گلوكز در كبد و استفاده از گلوكز موجود در گردش خون توسط سلولها و بافتها نقش دارد. در داخل VMH ، نورونهای steroidogenic factor 1 (SF1) ، وظیفه ی کمک به تنظیم گلوکز و همچنین چربیها- به عنوان مثال کلسترول و تری گلیسیریدها- را بعهده دارند، با این حال، اطلاعات دقیق کمی در مورد چگونگی تنظیم متابولیسم گلوکز توسط VMH در دست است. به طور مشابه، در حالی که اثرات مفید استروژن از مدتها پیش کشف شده است، در مورد مکانیسم های هدایت این اثرات اطلاعات زیادی در دست نیست.

گیرنده های mGluR5، به میزان زیاد در VMH تولید می شوند و مطالعات پیشین نشان داده اند که این گیرنده ها فعالیت نورونها را در سایر قسمت های مغز تنظیم می کنند. وقتی محققان تولید mGluR5 را به طور اختصاصی در VMH ، با استفاده از روشهای ویرایش ژنی متوقف کردند، کاهش فعالیت نورون SF1  و اختلال در تنظیم طبیعی گلوکز فقط در موشهای ماده مشاهده شد. حذف mGluR5 در موشهای نر این اثرات را نداشت و سبب اختلال در متابولیسم طبیعی گلوکز در آنها نشد.

محققان با توجه به تأثیرات مختلف حذف mGluR5 بر متابولیسم گلوکز بین موشهای نر و ماده، احتمال دخالت هورمونهای جنسی را مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند که استروژن، که به طور معمول باعث افزایش سلامت متابولیک در زنان می شود، تنها از کنترل گلایسمی در صورت وجود گیرنده ی mGluR5  درVMH ، پشتیبانی می کند. بدون mGluR5، استروژن در واقع سلولهای عصبی را که مسئول تنظیم گلوکز هستند، سرکوب می کند و به یک دردسر متابولیکی تبدیل می شود.

نویسنده ی ارشد این مقاله دکتر Maribel Rios، محقق علوم اعصاب از دانشکده پزشکی تافتز گفت: یافته های ما نشان می دهد که گیرنده ی گلوتامات برای اثرات استروژن در تنظیم سطح مناسب گلوکز و استفاده از گلوکز در زنان ضروری است، در حالی که به نظر نمی رسد این نقش نظارتی را در مردان بازی کند. این موضوع می تواند اطلاعات زیادی را در مورد تفاوت های بین مردان و زنان در معرض خطر ابتلا به دیابت و پیشرفت بیماری در طول زندگی آنها، ارائه دهد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2020-08-sex-specific-differences-neural-mechanisms-glucose.html