مدل بیماری دیابت در ظرف آزمایشگاه، بینش جدیدی در مورد علت دیابت نوع 2 ارائه داد

3سپتامبر 2020- محققان برای کشف عوامل زیربنایی مولکولی که منجر به دیابت نوع 2 می شود، یک مدل جدید "بیماری در ظرف آزمایشگاه"[1] را توسعه داده اند، این مدل وجود بالقوه ی نقصهایی در داخل و خارج از آبشار کلاسیک سیگنالینگ انسولین را نشان می دهد. این نتایج دیدگاه های جدیدی در مورد مکانیسم های مقاومت به انسولین در دیابت نوع 2 و احتمالاً فرصت هایی برای توسعه داروهای جدید برای درمان این بیماری ارائه کرده است.

محققان با استفاده از سلول های گرفته شده از بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 و با کمک تکنیک های جدید این سلولها را به سلولهای پیش ساز ویژه ی سلول های عضلانی تبدیل کردند. محققان یک مدل جدید به نام "بیماری در ظرف آزمایشگاه" را برای بررسی عوامل اساسی مولکولی که منجر به ایجاد دیابت نوع 2 می شود، توسعه دادند.

نقص در سیگنالینگ انسولین یا مقاومت به انسولین در عضله اسکلتی موضوع بسیار مهم در ایجاد دیابت نوع 2 است، اما با این رویکرد جدید محققان وجود بالقوه ی نقصهایی در سیگنالینگ اصلی در داخل و خارج از آبشار کلاسیک سیگنالینگ انسولین را کشف کردند.

آنها دریافتند: در حالی که تعدادی از پروتئین های درگیر در عملکرد انسولین در سلول های گرفته شده از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 مختل شده اند، اکثر قریب به اتفاق تغییرات در پروتئین هایی مشاهده می شود که پیش از این نقش آنها در متابولیسم یا دیابت ناشناخته بود.

این برنامه ی تحقیقاتی توسطدکترC. Ronald Kahn، محقق ارشد و رئیس بخش فیزیولوژی و متابولیسم یکپارچه در مرکز دیابت Joslin و پرفسور Mary K. Iacocca،در دانشکده پزشکی هاروارد هدایت شد. یافته های کامل تحقیقات آنها در مجله Cell Metabolism منتشر شده است.

محققان با تمرکز بر روی برنامه ریزی مجدد سلولهای بنیادی پلوری پوتنت یاiPSC ها، که از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد سالم(گروه کنترل) گرفته شده بودند، موفق به ایجاد یک مدل کشت سلولی از سلولهای عضلانی با بسیاری از ویژگی های مقاومت به انسولین شدند که در افراد دیابتی مشاهده می شود.

آنها دریافتند که میوبلاستهای مشتق شده ازiPSC (سلولهای پیش ساز اولیه ی اکثر سلولهای عضلانی) -که از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 گرفته شده بودند-، بسیاری از پاسخهای مولکولی مختل شده به انسولین و گلوکز که در افراد دیابتی، مشاهده می شود، را منعکس می کنند. این شامل نقص در جذب گلوکز و متابولیسم سلولی است.

سپس محققان با استفاده از تکنیکی به نام فسفوپروتئومیکس که می تواند تغییرات شیمیایی هزاران پروتئین را به طور همزمان اندازه گیری کند، تغییرات در چندین مسیر را در داخل و خارج از مسیر کلاسیک سیگنالینگ انسولین در سلول های افراد مبتلا به دیابت نوع 2 را نسبت به گروه شاهد، کشف کردند.

این شامل تغییراتی در نحوه تبدیل DNA به RNA و سپس به پروتئین و همچنین تغییراتی بود که بر عملکرد و انتقال بسیاری از این پروتئین ها در داخل سلول تأثیر می گذارد. بر این اساس آنها می گویند که نتایج این تحقیق به یک لایه ی جدید و قبلاً ناشناخته از اهداف بالقوه برای ایجاد روشهای درمانی جدید برای دیابت نوع 2 اشاره دارد.

پرفسور باتیستا نویسنده اصلی این مقاله، گفت: یافته های ما به تغییر در تعداد زیادی از مسیرها اشاره دارد که توسط یک کیناز یا فسفاتاز که عملکرد آن تنظیم سیگنالینگ سلولی است، توضیح داده نمی شود. بهمین دلیل شناسایی عوامل شیمیایی که به تنهایی می توانند بر عملکرد چندین کیناز تأثیر گذارند و پس از آن کشف مسیرهای سیگنالینگ مربوطه، اهداف مورد توجه در این زمینه در مطالعات آتی هستند.

دکترKahn ، نویسنده ارشد این مقاله، افزود: در حالی که ما علاقه مندیم تا اطلاعات بیشتری در مورد این مسیرهای تازه شناسایی شده بدست آوریم، که ممکن است در پیشرفت بیماری نقش داشته باشند، تحقیقات آینده همچنین باید با هدف درک بهتر چگونگی ارتباط این مسیرها با اثرات ژنتیکی و محیطی که خطرات دیابت را افزایش می دهند، انجام گردند. نتایج تحقیقات آتی طیف وسیعی از امکانات تشخیصی و درمانی را برای این نوع شایع از دیابت ایجاد خواهد کرد.

منبع:

Cell Metabolism, 2020; DOI: 10.1016/j.cmet.2020.08.007

www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200903133023.htm