موشهایی با استخوان ضعیف تر و متابولیسمی قوی تر ، راه جدیدی برای درمان دیابت

16 ژوئن 2015- در حالیکه به وضوح مشخص است که ضعف استخوان ها چیز خوب و مطلوبی نیست، بر اساس مطالعه اخیر بر روی موشها دانشمندان گمان می کنند که جایی در بین مکالمه ی اسکلت موشهایی با دستکاری ژنتیکی و دیگر قسمت های بدن آنها، پاسخی نهفته است که به جلوگیری از ابتلا  افراد چاق به بدترین بیماری همه گیر یعنی دیابت کمک خواهد کرد.

دانشمندان می گویند: بنظر می رسد موشهایی با استخوانهای ضعیف حتی زمانیکه با یک رژیم غذایی با چربی بالا تغذیه می شوند، دارای متابولیسمی قوی هستند.

دکتر لارنس از گروه بیولوژی و علوم تشریح سلولی از کالج پزشکی دانشگاه Regentsگرجستان می گوید:ما می دانیم که استخوانها برای حرکت بیومکانیکی، حفاظت از اندام های داخلی و به عنوان بانک کلسیم در بدن بسیار مهم هستند، اما در طول 10 سال گذشته، دانشمندان واقعا درک کرده اند نقش استخوانها از آنچه گفته شد، مهمتر است، در واقع، استخوانها نقش غدد درون ریز واقعا مهمی را در بدن بازی می کنند.

او تاثیر متابولیکی استخوان را یک مرز جدید  نامید  و تحقیق بر روی آن بمنظور ارائه ی تصویر کاملی از آنچه استخوان انجام می دهد را مهم معرفی کرد. شواهد روز افزون از عملکرد استخوان به عنوان یک عضو درون ریز نشان دهنده ی وجود راه های جدیدی برای درمان دیابت نوع 2 مرتبط با چاقی است.

 دکتر لارنس در توضیحات خود در مجله ی Molecular and Cellular Endocrinologyمی گوید: اگر ما بتوانیم ، نه تنها از نقش چربی و لوزالمعده، بلکه از نقش اسکلت در فرآیند ابتلا به بیماری دیابت آگاه شویم، در این صورت می توانیم راههای جدیدی برای درمان دیابت ابداع نماییم.

مطالعات دکتر لارنس بر روی استخوان، بر مولکولی بنام  Hdac3که یک تنظیم کننده مهم بیان ژن در سراسر بدن است و می تواند بیان ژن را کم یا زیاد نماید، متمرکز بود. هنگامی که تیم تحقیقاتی او به طور خاص Hdac3 را از اسکلت موشها بروش مهندسی ژنتیک حذف کردند، آنها دریافتند استخوان موشها ضعیف تر شده، که جای تعجب نداشت اما متابولیسم اصلی بدن موش بهتر تنظیم شده است و این موضوع تعجب آنها را بر انگیخت.

دکتر لارنس می گوید: ما واقعا نمی دانیم چه عاملی سبب بروز این فنوتیپ می شود ، آنها دریافتند اگر چه موشهای فاقد Hdac3در مقایسه با گروه کنترل مقدار غذای یکسان و نرمالی را مصرف می کنند، اما چربی بدنی کمتری داشته و غلظت قند خون ناشتای آنها پایین تر است، این موضوع نشانگر استفاده ی کارآمد بدن آنها از گلوکز بعنوان یک منبع انرژی کلیدی است.همچنین موشهای فاقد Hdac3بطور کارآمدی از انسولین استفاده می کنند- هورمون تولید شده در پانکراس که برای سلول در استفاده از گلوکز به عنوان منبع انرژی، ضروری است.

یکی از اولین نشانه های دیابت نوع 2 در موش و انسان است کاهش حساسیت انسولین در سلولهای کبدی است درحالیکه  کبد موشهای فاقدHdac3 به انسولین بسیار حساس است.

آنها با یک مظنون منطقی یعنی استئوکلسین به تحقیقات خود ادامه دادند. استئوکلسین توسط استئوبلاستها که سازنده ی استخوان هستند، تولید می شود و شناخته شده ترین مولکول مشتق شده از استخوان است که ترشح انسولین و حساسیت به آنرا تحت تاثیر قرار می دهد. بار دیگر موشهای فاقد Hdac3دانشمندان را شگفت زده کرد به این دلیل که غلظت استئوکلسین در این موشها پایین بود، بهمین دلیل دانشمندان به بررسی کبد، که نقش عمده ای در هضم غذا، مدیریت متابولیسم بدن و ذخیره سازی ذخایر انرژی دارد، پرداختند.

دکتر مک گی-لارنس می گوید: در بدن موشهای فاقد Hdac3اتفاقی می افتد یا ماده ای تولید می شود که برای متابولیسم مفید است. اگر ما بتوانیم مولکولی که این تاثیرات را سبب می شود، شناسایی کنیم، نقطه ی عطفی برای ابداع درمانهای جدید برای این بیماری در آینده خواهیم یافت.

آنها گمان می کنند بخشی از این تاثیر ممکن است به مولکولی مرتبط باشد که به کبد کمک می کند تا حساسیت به انسولین خود را حفظ کند و این مولکول می تواند  osteoprotegerinیا OPGباشد.

 OPG نیز توسط استئوبلاستها ساخته شده و برای کمک به کاهش تجزیه ی استخوان در اسکلت بدن تولید می گردد، OPGمولکول خوبی است و عملکرد آن در اسکلت توسط دارویdenosumab ، یکی از داروهای نسل جدیدتر پوکی استخوان تقلید می شود.

موشهای فاقدHdac3 دارای مقادیر بالایی ازOPGهستند این یکی دیگر از شگفتیهای این موشها برای  دانشمندان بود. سایر محققان قبلا نشان داده اند که، علاوه بر نقش این مولکول در اسکلت، OPG  می تواند با خون حرکت کرده و به کبد برسد و در آنجا التهاب را کاهش دهد و کاهش التهاب کبد به معنای بهبود حساسیت به انسولین است و این موضوعOPG را به یک مظنون خوب مبدل می کند.

آیا مولکولOPG قطعه گم شده ی پازل دانشمندان است؟ آیا این مولکول می تواند توضیح دهد که چرا حذفHdac3 با وجود تضعیف استخوان سبب بهبودمتابولیسم بدن موشها می شود؟مطالعات در این زمینه ادامه دارد، دکتر لارنس می گوید:اگر پاسخ مثبت باشد، می توان از یک داروی موجود، به طور مستقیم  در درمان چاقی به عنوان یکی از علل قابل پیشگیری و اصلی بیماریهایی مانند دیابت نوع 2 و بیماریهای قلبی- عروقی و سایر مشکلاتی که معمولا بدنبال چاقی بروز میکند، استفاده نمود.

دکتر مک گی-لارنس در یادداشت طنزآمیزی نوشته است که موشهای دستکاری شده ی او استخوان ضعیف تری دارند اما مقادیر بیشتری از مولکولی را دارا هستند که به استحکام استخوان کمک می کند اما در این موش ها استخوانها ضعیف تر نیستند و این به دلیل جذب بالاتر مواد استخوانی است که توسطOPG انجام می شود، در حقیقت عدم تشکیل استخوان کافی با افزایش تراکم استخوان جبران می شود که طرف دیگر معادله ی استخوان سالم است.

هیئت منصفه هنوز در مورد اینکه آیا denosumabمی تواند متابولیسم بدن را تحت تاثیر قرار دهد نظری ارائه نداده اند، اما دکترمک گی-لورنس می گوید: هیچ چیز از تجزیه و تحلیل گذشته نگر مصرف این دارو توسط بیماران مبتلا به پوکی استخوان بدست نمی آید، اما این سوال را باید در یک جمعیت خاص از  بیماران، از جمله افراد مبتلا به پیش دیابت مطرح و آزمایش کرد.

منابع:

Molecular and Cellular Endocrinology, 2015; 410: 42 DOI: 10.1016/j.mce.2015.02.001

www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150615103950.htm