محققان دیابت، کلید بیماری کبد چرب را یافتند

17مه 2018 - محققان دانشگاه Duke، یک چنگال کلیدی را در مسیر متابولیسم کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئینها در کبد شناسایی کردند. آنها می گویند این می تواند یک هدف جدید امیدوار کننده برای مبارزه با بیماریهای همه گیر کبد چرب و پیش دیابت باشد.
به گفته ی دکتر White ، استادیار پزشکی در دانشگاه دوک و رهبر این تحقیق: این یافته حاصل از رویکردی بنام "retro-translation" است که توسط محققان ما در موسسه فیزیولوژی مولکولی دانشگاه دوک برای شناسایی مارکرهای خونی برای یک بیماری خاص، توسط غربالگری گسترده، توسعه یافته است، ما پس از شناسایی یک مارکر خاص آن را به مدل های حیوانی بر می گردانیم تا دریابیم که این سیگنال به چه معناست و در سلول چه آثاری را بوجود می آورد.

 در این مورد، دکتر White و همکارانش به دنبال دسته ای از اسیدهای آمینه بودند- محصولات متابولیسم و تجزیه ی پروتئینها - که به نظر می رسد سیگنالی برای مقاومت به انسولین هستند.این محصولات، آمینو اسیدهای شاخه دار یا BCAA نامیده می شوند که در سال 2009 به عنوان نشانگرهای قوی برای چاقی و مقاومت به انسولین در انسان، توسط دکتر Christopher Newgard، مدیر موسسه فیزیولوژی مولکولی در دانشگاه دوک، شناسایی شده اند.
به ارتباط بینBCAA و مقاومت به انسولین در مطالعات منتشر شده در مجله ی پزشکی نیوانگلند از سال 1969 اشاره شده است. همچنین در مطالعه یFramingham Heart study نشان داده شد که پیشرفت دیابت در آینده توسط غلظت آمینو اسیدهای شاخه دار (BCAA) بسیار قابل پیش بینی است.
دکتر White گفت: این متابولیت ها نشان دهنده ی سلامت متابولیکی بد هستند. گزارشات طولانی مدتی در مورد اسیدهای آمینه ی شاخه دار منتشر شده است، اما ما نمی دانیم که این اسیدهای آمینه چگونه در اختلالات متابولیکی افزایش می یابند؟
محققان در بررسی بیوشیمیایی چگونگی افزایشBCAA ها در چاقی و مقاومت به انسولین، دریافتند که سیستم های ارگانهای مختلف به شیوه های مختلفی به مواد حاصل از متابولیسم خود رسیدگی می کنند.در کبد که چربی بیشتری ذخیره می شود و گلوکز بیشتری در پیش دیابت تولید می گردد، مشخص شد که اجزای مولکولی مسئول تجزیه یBCAA ، توسط یک سوئیچ نظارتی خاموش می شوند.
یک مولکول کیناز و یک مولکول فسفاتاز، مخالف یکدیگر در کنترل این سوئیچ نظارتی که تجزیه یBCAA ها را کنترل می کند، کار می کنند.تعادل این مولکول ها تعیین می کند که آیاBCAA ها شکسته شوند و یا انباشته گردند.
دکتر White این سوال را مطرح نمود که اگر ما اجزای مولکولی تجزیه یBCAA ها را دوباره فعال کنیم، چه می شود؟ ما می توانیم سیگنال مهاری( کیناز) را کاهش داده و یا سیگنال فعالسازی (فسفاتاز) را افزایش دهیم.این رویکرد توسط همکاری با گروه David Chuangو Max Wynn  در مرکز پزشکی Texas Southwestern  در دالاس، که یک داروی مهار کننده برای این کیناز کشف کرده بودند، اجرا شد.
هنگامی که محققان کیناز را مهار و یا فسفاتاز را فعال کردند، نتایج تقریبا یکسانی بدست آوردند.با فعال شدن تجزیه ی  BCAAها، میزان تجمع چربی در کبد یک مدل موش صحرای برای پیش دیابت، در عرض یک هفته کاهش، و تنظیم قند خون بدون تغییر وزن حیوان بهبود یافت.
دکتر White گفت: این مدل خاص موش (موش چاق زوکر) یک مدل شدید از چاقی و بیماری متابولیک است، بنابراین اگر بتوان با این روش در مدت یک هفته، چنین بهبودی را حاصل نمود، می توان گفت که این روش واقعا قابل توجه است.
از طریق این آزمایشات، محققان دانشگاه دوک یافته های خود را با یک آنزیم مرتبط کردند که نقش مهمی در تولید چربی در کبد دارد.آنها نشان دادند که این آنزیم، که  ATP-citrate lyase نام دارد، توسط همان کیناز و فسفاتازی تنظیم می شود که متابولیسم BCAA را تنظیم می کنند. در یک سری آزمایشات، آنها تعیین کردند که چگونه و در چه مکانی این سه عامل در بخش های مختلف سلول های کبدی با هم تعامل دارند.
محققان با همکاری دکتر مارک هرمان از دانشگاه دوک، همچنین دریافتند که یک رژیم غذایی مملو از فروکتوز (مانند نوشیدن مقدار زیادی نوشابه ی قندی)، باعث ایجاد عدم تعادلی در سطوح کیناز و فسفاتاز به عنوان بخشی از یک برنامه بزرگتر برای تجمع چربی در کبد، می شود. در این وضعیتفعالیت کیناز افزایش و فعالیت فسفاتاز کاهش می یابد که منجر به افزایش چربی کبد و به خطر افتادن سلامت متابولیک می شود.
دکتر Newgard، که بیش از یک دهه بر روی اثرات  BCAAها در بیماری متابولیک تحقیق کرده است، گفت: این موضوع توضیح می دهد که چگونه و چرا BCAA با اختلال در متابولیسم چربی که می تواند به دیابت نوع 2 منجر شود، ارتباط دارد.
دکتر Robert Gerszten، مدیر تحقیقات بالینی و کاربردی مرکز قلب بیمارستان عمومی ماساچوست، گفت: تحقیقات دکتر نیوگارد اهمیت BCAA را در متابولیسم تایید کرد، شواهد رو به رشد نشان می دهدBCAA  نه تنها یک نشانگر منفعل برای دیابت نیست، بلکه ممکن است در بروز این بیماری نقش داشته باشد، این به ما انگیزه میدهد تا به بررسی تغییرات در جذب این نوع از اسیدهای آمینه در رژیم غذایی و تاثیر آن بر ابتلا به دیابت، بپردازیم.

دکتر White گفت: اگرچه این یافته ها تنها با استفاده از یک نوع مدل حیوانی و در مطالعه ای با مدت زمان کوتاه انجام شده است، اما ما خوشبین هستیم که در مطالعات طولانی مدت در سایر مدل های حیوانی این نتایج تایید شود. اگرچه تحقیقات زیادی باید انجام گردد اما می توان به یک هدف جدید برای درمان بیماری کبد چرب دست یافت.

منبع و سایت خبر:

Cell Metabolism, 2018; DOI: 10.1016/j.cmet.2018.04.015

www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180517113847.htm