نقشه ای دقیق از عملکرد مستقیم و غیر مستقیم انسولین درون سلولها

10سپتامبر 2018 - بر اساس یک روش علمی جدید که داده های چند پایگاه داده و نتایج آزمایشات در مقیاس بزرگ را با هم ترکیب می کند، مشخص گردید که غلظتهای بالا یا پایین انسولین مسیرهای مختلفی را در سلول فعال می کند. این پروژه ی تحقیقاتی که هم اکنون ادامه دارد، ممکن است روشهای بهتری برای درک علل و درمانهای بالقوه برای دیابت نوع 2 ارائه دهد.
دانشمندان در حال حاضر روش هایی برای درک تمام ژن ها (ژنومیک)، پروتئین ها (پروتئومیک ها) یا متابولیتها(متابولومیک) درون سلول در اختیار دارند، اما همه ی این مولکول های مختلف را بطور همزمان نمی توانند ارزیابی کنند. حال محققان دانشگاه توکیو یک روش جدید بنام  trans-omics  را ابداع کرده اند که همه روشهایمختلف"omics" را برای درک تعاملات بین مولکول ها در داخل سلول ها به روشی جامع و بسیار دقیق با هم ترکیب می کند و قادر است مولکول های مختلف را بطور همزمان ارزیابی کند.
 پروفسور Shinya Kuroda گفت: نتایج ما تقریبا مثل یک نقشه ی مترو است. هر مولکولی که انسولین بر آن به طور مستقیم یا غیر مستقیم تاثیر می گذارد، بعنوان یک ایستگاه مترو در نظر گرفته می شود، اما این نقشه چندان مفید نخواهد بود اگر از مسیرها بطور دقیق مطلع نباشید. در این روش جدید، اطلاعات اقتباس شده از پایگاه داده با داده های تجربی جدید که از مطالعاتی در مقیاس بزرگ بدست آمده است با هم ترکیب می شوند تا چگونگی اتصال ایستگاه ها یا مولکول های مختلف پس از دریافت سیگنال انسولین مشخص گردد.
پروفسور شینیا کورودا پیشگام در روشهایtrans-omics  بوده و از زمان آغاز این زمینه ی پژوهشی در سال 2013 در تحقیقات مختلف حضور داشته است.  Kentaro Kawata، پژوهشگر و نویسنده ی اول مقاله ی اخیر، این پژوهش را به عنوان بخشی از تز دکترای خود انجام داده است.
Kuroda و تیم او علاقه مند به بررسی سیگنالهایی بودند که سلول ها برای کنترل فرآیندهای داخلی خود ارسال می کنند، به ویژه آنها می خواستند از تغییرات این سیگنال ها در طول روز مطلع شوند. انسولین یک مولکول بسیار پویا و هورمونی است که تبدیل قند به انرژی را کنترل می کند.تنظیم نامناسب انسولین منجر به دیابت می شود.
 کاواتا گفت: دیابت نوع 2 یک بیماری پیچیده است، اما می تواند آن را به سادگی به عنوان اختلالی در الگوی موقت پاسخ بدن به انسولین دانست.
این تیم تحقیقاتی کشف کرد که غلظت های بالا و پایین انسولین، ژن ها و فرآیندهای متابولیکی مختلفی را فعال می کند. سلول ها نه تنها به حضور یا عدم حضور انسولین پاسخ می دهند بلکه می توانند غلظت های متفاوت انسولین را برای کنترل فرآیندهای بیولوژیکی متفاوت تفسیر کرده و به آن واکنش نشان دهند.
محققان در حال انجام آزمایشاتی بر روی موشهای زنده، برای تایید نتایج بدست آمده از آنالیز اطلاعاتtrans-omic  خود هستند.درک جزئیات دینامیک چگونگی و زمان فعال سازی بسیاری از مولکول های دیگر درون سلول توسط انسولین، ممکن است به طراحی رژیم های مؤثرتر انسولین برای افراد مبتلا به دیابت کمک کند.
Kuroda گفت: با تکمیل نقشه برداری از این شبکه ی ارتباطی بزرگ، می توانیم اهداف بالقوه ی دارویی را برای درمان موثرتر دیابت شناسایی کنیم.

منبع و سایت خبر:

iScience, 2018; DOI: 10.1016/j.isci.2018.07.022

www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180910142509.htm