مطالعات جدید نشان می دهد که سطح پایین گلوکز ممکن است به ترمیم عضلات کمک کند

5آوریل 2021- محققان دانشگاه متروپولیتن توکیو نشان داده اند که سلول های ماهواره ای عضله اسکلتی[1]، که بازیگران اصلی در ترمیم عضله هستند، در محیط هایی با قند پایین، بهتر تکثیر می یابند. این برخلاف خرد متعارف است که می گوید سلول های پستانداران وقتی قند بیشتری برای سوخت فعالیت های آنها وجود دارد، بهتر عمل می کنند. از آنجایی که محیط های حاوی مقادیر بسیار کم گلوکز اجازه تکثیر سلول های دیگر را نمی دهد، محققان توانستند کشت خالصی از سلول های ماهواره ای را تولید کنند، که به طور بالقوه می تواند برای تحقیقات زیست پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

عضلات به دلیل فرسودگی و تخریب ناشی از استفاده ی روزمره ، باید به طور مداوم خود را ترمیم کنند تا در شرایط عالی باقی بمانند. در سالهای اخیر، دانشمندان شروع به درک نحوه ی ترمیم عضلات در سطح سلولی کرده اند. سلول های ماهواره ای یا همان سلول های بنیادی عضله اسکلتی، مسئول ترمیم و بازسازی عضلات اسکلتی هستند. این سلولها بین دو غلاف، لامینای پایه و سارکولما که سلولهای میوفیبر را در هر یک از فیبرهای عضلانی می پوشانند، قرار دارند. هنگام آسیب به عضلات، سلول های ماهواره ای فعال شده تکثیر و با تشکیل میوتوب های عضلانی و جوش خوردن به تارهای عضلانی آسیب دیده، فرایند ترمیم را پشتیبانی می کنند.این کار نه تنها به ترمیم آسیب کمک می کند، بلکه باعث حفظ توده عضلانی نیز می شود. برای درک چگونگی از دست دادن عضلات به دلیل بیماری، کم تحرکی یا افزایش سن، و جلوگیری از آن، محققان باید مکانیسم های خاص درگیر در تحلیل عضلات را کشف کنند که چالش کلیدی علم پزشکی محسوب می شود.

تیمی از دانشمندان دانشگاه متروپولیتن توکیو در حین بررسی چگونگی تکثیر سلول های ماهواره ای عضله اسکلتی در خارج از بدن، دریاقتند که حضور مقادیر بالاتر گلوکز در ظرفهای پتری در یک محیط رشد، بر میزان تکثیر و رشد این سلولها تأثیر سوءدارد. این یافته، خلاف خرد متعارف است که گلوکز را برای رشد سلولی ضروری تلقی می داند. گلوکز در سلول به ATP تبدیل می شود، سوختی که فعالیت های سلولی زیادی را تحریک می کند. با این حال، این تیم تأیید کرد که محیط حاوی مقادیر کم گلوکز منجر به تکثیر تعداد بیشتری از این سلولها بهمراه افزایش تمامی نشانگرهای بیوشیمیایی می شود که با درجات بیشتری از تکثیر سلولی مرتبط هستند.

آنها همچنین تأیید کردند که این موضوع برای همه سلولها صدق نمی کند. در آزمایش های انجام شده در محیط های حاوی مقادیر بالای گلوکز، کشت سلول های ماهواره ای به دلیل تکثیر سایر سلول های موجود در نمونه اصلی، همیشه به یک مخلوط منتهی می شد. با پایین نگه داشتن غلظت گلوکز، دانشمندان قادر به ایجاد شرایطی شدند که فقط سلولهای ماهواره ای توانستند در آن تکثیر یابند، به این ترتیب آنها توانستند که یک کشت کاملاً خالص از سلولهای ماهواره ای عضله اسکلتی را ایجاد کنند. این یک پیش نیاز اصلی برای مطالعه این سلول ها در تنظیمات مختلف از جمله برای تحقیق در زمینه ی داروهای بازسازی کننده است. بنابراین آیا غلظت گلوکز در آزمایش اصلی آنها به نوعی درست بود؟ این تیم برای رسیدن به سطح پایین تری از گلوکز، آنزیم گلوکز اکسیداز را که هضم کننده ی گلوکز است به محیط کشت اضافه کردند و سلولهای ماهواره ای را در این محیط که گلوکز آن کاهش یافته بود، رشد دادند. به طرز عجیبی، سلول های ماهواره ای کاملاً خوب عمل کرده و به طور طبیعی در این محیط تکثیر یافتند. نتیجه گیری این است که به نظر می رسد این سلولهای بنیادی خاص، انرژی خود را از یک منبع کاملاً متفاوت می گیرند. تحقیقات برای مشخص نمودن این منبع انرژی ادامه دارد.

این تیم خاطرنشان کرد که میزان قند مورد استفاده در آزمایشات قبلی با سطح قند خون بیماران دیابتی، مطابقت دارد. این ممکن است توضیح دهد که چرا تحلیل توده عضلانی در بیماران دیابتی مشاهده می شود، و ممکن است پیامدهای قابل توجهی در مورد چگونگی حفظ سلامت عضلات برای مدت طولانی تر داشته باشد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-04-sugar-glucose-muscle.html