مکانیسمی که سبب مرگ سلولهای بتا در دیابت نوع 1 می شود، کشف شد
6نوامبر 2019 - محققان اخیرا در مقاله ای در مجله ی Nature Genetics، مکانیسم هایی را که باعث ایجاد یک پاسخ التهابی و مرگ سلولهای بتا در پانکراس و بروز دیابت نوع 1 (T1D) می شوند را منتشر کردند. رهبر این تحقیق، دکترPasquali از موسسه تحقیقات لوسمی IJC و رئیس گروه ژنتیک تنظیم کننده غدد درون ریز، و Mireia Ramos-Rodríguez نویسنده ی اول این مقاله و دانشجوی دکترا در این گروه تحقیقات اخیر را انجام داده اند. این تحقیق با همکاری پرفسور Decío Eizirik ازULB (بروکسل ، بلژیک) انجام شد.
دردیابت نوع 1، سیستم ایمنی بدن به طور انتخابی سلولهای بتا را در لوزالمعده از بین می برد و این ارگان را از ظرفیت تولید انسولین محروم کرده و بنابراین کنترل قند خون در بدن مختل می شود. محققان در جستجوی دلیل ایجاد این بیماری در برخی افراد، بیش از 60 منطقه ی ژنومی را شناسایی کردند که در آنها انواعی از تغییرات ژنتیکی با خطر بیشتری برای ابتلا بهT1D مرتبط بودند، اما تاکنون عملکرد آنها مشخص نشده است. علاوه بر این، بیشتر این تغییرات ژنتیکی در توالی هایی از DNA قرار دارند که پروتئینی را رمز نمی کنند و به عنوان" junk DNA" شناخته می شوند.
حمله ی سیستم ایمنی به سلولهای بتا در لوزالمعده توسط سلولهای ایمنیT وB ، انجام می شود. این سلولها در جزایر لوزالمعده که سلولهای بتا در آن زندگی می کنند، نفوذ کرده و با آزاد کردن سیتوکین ها و کیموکین ها، با سلول های بتا که تولید انسولین را بعهده دارند، "گفتگو" می کنند. برخی سوء تفاهمات در این "گفتگو" همان چیزی است که در نهایت باعث می شود سلولهای بتا عملکرد خود را از دست داده و بمیرند. برای آزمایش مکانیسمهای اساسی این مرحله ی اولیه بیماری، محققان تغییرات در بیان ژن، تولید پروتئین و ساختار DNA سلولهای بتا را که در معرض سیتوکینهای التهابی قرار داشتند، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.
فقط در حدود دو درصد از ژنوم حاوی توالی هایی است که پروتئین های حیاتی را کد می کنند. پیش از این، تصور می شد كه قسمتهای بسیار بزرگتری از DNA كه كدهایی ندارند یا همان junk DNA، هیچگونه كارایی ندارند. اما دانشمندان به طور فزاینده ای کشف کرده اند که این مناطق دارای توالی های نظارتی قابل توجه و غنی هستند که به عنوان "سوئیچ" عمل کرده و روشن و خاموش شدن ژن ها را کنترل می کنند.
این گروه از محققان دریافتند که قرار گرفتن در معرض سیتوکینهای التهابی، تنظیم ژنها در سلولهای بتا را تغییر داده و بر عملکرد آنها تأثیر می گذارد. آنها تقریباً از 3600 منطقه در DNA غیر کد کننده که در جزایر پانکراس فعالیت داشتند، نقشه برداری کردند. آنها همچنین مشاهده كردند كه قرار گرفتن در معرض سیتوكینهای التهابی باعث ایجاد تغییر در تاخوردگی DNA می شود و به مناطق غیر کدان اجازه می دهد كه با ژن های هدف خود در تماس نزدیک قرار گیرند. در نتیجه ، هزاران ژن روشن شده و به پروتئین هایی ترجمه می شوند.
محققان دریافتند که تغییرات ژنتیکی مربوط به افزایش خطر ابتلا بهT1D در این مناطق تازه نقشه برداری شده از ژنوم رخ می دهند. دکتر Pasquali می گوید: "تغییرات DNA در چنین عناصر نظارتی ممکن است بر ظرفیت سلول های تولید کننده ی انسولین در واکنش به محیط التهابی تأثیر بگذارد." او اضافه کرد این دانش به ما اجازه می دهد تا مکانیسم های دقیقی که به واسطه آن ها انواع تغییرات خاص درDNA ، سبب مستعد شدن فرد برای ابتلا به دیابت نوع 1 می شوند را درک کنیم.
گروه دکتر Pasquali از یک مدل مورد توجه خاص در این تحقیق استفاده کرد، زیرا این مدل شرایطی که سلولهای جزایر ممکن است در مراحل اولیه T1D تجربه کنند، را بخوبی تقلید می کند. نشان داده شده است که بخش عمده ای از خطر ژنتیکی T1D بر سلولهای ایمنی تأثیر می گذارد و نقش آنها را در پیشرفت بیماری تقویت می کند. به نظر می رسد سلولهای جزایر خود ژنهایی دارند که مراحل حیاتی در پاسخ به سیگنالهای خطر و سیستم ایمنی ذاتی را کنترل می کنند. با این حال، مرتبط دانستن تنظیم ژن جزایر با خطر T1D تاکنون نتیجه ی قابل توجهی نداشته است. این داده های جدید، راه را بسوی کشف مکانیسم های مولکولی موجود در سلول های جزایر پانکراس باز می کند.
اکنون که این گروه از محققان، نقشه ی سوئیچ هایی که ژن ها را در پاسخ به محیط التهابی در جزایر لوزالمعده فعال می کنند، تعیین نموده اند، آزمایش فرضیه های مختلف در مورد چگونگی تأثیر تغییرات ژنتیکی بر سلول های جزایر دردیابت نوع 1بسیار ساده تر خواهد شد. به عنوان مثال، در تحقیقات آتی می توان راه های مختلفی را که توسط آنها، سیستم ایمنی بدن در مراحل بعدی بیماری بر سلولهای بتا فشار وارد می کند، مورد بررسی قرار داد.Mireia Ramos-Rodríguez می گوید: این نتایج می تواند برای سایر بیماری ها کاربرد داشته باشد. در بسیاری از موارد، ما نمی فهمیم چرا سلولهای ایمنی بدن به یک سلول خاص حمله می کنند. تشریح عناصر نظارتی در محرکهای مرتبط با بیماری، ما را به درک مکانیسمهای مولکولی نه تنهابرای دیابت نوع 1، بلکه برای سایر بیماریهای خود ایمنی نزدیکتر می کند.
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2019-11-mechanism-beta-cells-involved-type-diabetes.html