پروتئینی که معمولاً در بارداری برای اختلالات کروموزومی غربالگری می شود با دیابت بارداری در ارتباط است

26نوامبر 2020- تحقیقات آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل داده های اپیدمیولوژیک، توسط دکترSilvia Corvera و دکترTiffany Moore Simas و همکارانشان نشان داد که غلظت کم یک پروتئین که در آزمایشات غربالگری برای اختلالات کروموزومی در سه ماهه اول بارداری بررسی می شود، با ریمدلینگ بافت چربی، مقاومت به انسولین و دیابت بارداری در زنان باردار، ارتباط دارد. این مطالعه که در Science Translational Medicine منتشر شده است، نقش جدیدی را برای پروتئین پلاسمایA مرتبط با بارداری یاPAPPA ، در مورد دیابت بارداری، با پتانسیل تبدیل به یک ابزار تشخیصی و یک هدف درمانی، تعریف کرد.

دکتر مور سیماس، استاد و رئیس بخش زنان و زایمان، گفت: ما در حال حاضر زنان را برای تشخیص دیابت حاملگی در هفته ی 24 تا 28 بارداری ارزیابی می کنیم، بنابراین فقط یک زمان کوتاه وجود دارد که بتوانیم بطور بالینی برای کنترل قند خون این گروه از زنان مداخله کنیم. اگر فرصت بیشتری برای مداخله ی زودهنگام در دوران بارداری وجود داشته باشد، ما فرصت بیشتری برای بهبود نتایج در اختیار خواهیم داشت.

دکتر Corvera، رئیس تحقیقات دیابت و استاد پزشکی مولکولی، افزود: دیابت بارداری نه تنها برای مادران، بلکه همچنین برای کودکان یک مشکل بزرگ بهداشتی است، زیرا می دانیم این تغییرات متابولیکی می تواند به نسل بعدی منتقل شود. کودکان متولد شده از مادران مبتلا به دیابت بارداری با افزایش سن در معرض خطر بیشتری برای بیماری های متابولیک و دیابت نوع 2 قرار دارند.

دیابت بارداری یکی از شایع ترین عوارض بارداری است که 5 تا 9 درصد از کل بارداری ها را در ایالات متحده تحت تأثیر قرار می دهد. زنان مبتلا به دیابت بارداری قادر به استفاده ی موثر از انسولین تولید شده در بدن خود نیستند. گلوکز به جای جذب توسط سلول ها در خون جمع شده و باعث افزایش قند خون می شود. بر خلاف دیابت نوع 1 ، که در صورت عدم تولید انسولین کافی در بدن ایجاد می شود، دیابت حاملگی سبب می شود که انسولین در حذف گلوکز از خون تأثیر کمتری داشته باشد، وضعیتی که مقاومت به انسولین نامیده می شود.

دلایل دقیق دیابت بارداری مشخص نیست. با این حال، حدود نیمی از زنان مبتلا به دیابت بارداری در طی سه تا پنج سال پس از زایمان به دیابت نوع 2 مبتلا می شوند، که این نشان دهنده یک حساسیت زمینه ای یا افزایش یافته است. علاوه بر این، قرار گرفتن جنین در طول بارداری در معرض هایپرگلایسمی مادر، با سایر اختلالات متابولیکی، چاقی و اختلالات کاردیومتابولیک در مراحل بعدی زندگی فرزند ارتباط دارد.

در دوران بارداری، فیزیولوژی زنان تغییر می یابد تا با نیازهای تغذیه ای مادر و جنین سازگار شود، از جمله کاهش حساسیت به انسولین که امکان دسترسی بیشتر به گلوکز را برای جنین فراهم می کند. به همین ترتیب، گسترش و تجمع سالم بافت چربی یک تغییر فیزیولوژیکی طبیعی است که برای حفظ سطح مواد مغذی مناسب برای مادر و جنین ضروری است. بافت چربی سالم نیز برای متابولیسم و ​​هومئوستازی گلوکز مهم است. هنگامی که تجمع چربی بصورت ساالم صورت گیرد، چربی از اندام های دیگر مانند قلب و کبد- جایی که تجمع آن می تواند باعث بیماری شود- دور نگه داشته می شود.

دکتر مور سیماس، متخصص زنان و زایمان که اغلب این تغییرات فیزیولوژیکی را از نزدیک مشاهده می کند، گفت: یکی از مواردی که هنگام انجام سزارین مشاهده می کنیم این است که ظاهر بافت های چربی از فردی به فرد دیگر بسیار متفاوت است. این تفاوت های قابل مشاهده در بافت چربی داخلی در اطراف اندام ها، به نظر نمی رسد لزوما با وزن مادر مطابقت داشته باشد.

دکتر مور سیماس این مشاهدات را به دکتر Corvera که مکانیسم های مولکولی بافت چربی و دیابت را مطالعه می کند، منتقل کرد. این دو سپس با همکاری یکدیگر تلاش کردند تا تغییرات اساسی مولکولی مربوط به بافت چربی در دوران بارداری را کشف کنند.

برای مشخص کردن عوامل موثر در تفاوت بین بافت چربی سالم و ناسالم در زنان باردار، دکتر Corvera، یک سری غربالگری RNA را بر روی بافت چربی زنان باردار بعد از زایمان سزارین انجام داد، تا بتوانند تفاوت های احتمالی در بیان ژن را تشخیص دهند. وی همچنین غربالگریهای RNA را بر روی بافت چربی زنان غیر باردار تحت عمل جراحی چاقی نیز انجام داد. این نمونه ها برای کشف تفاوتهای بین رشد بافت چربی در پاسخ به بارداری یا تغذیه بیش از حد، با هم مقایسه شدند.

دکتر Corvera، گفت: در اینجا فرصتی برای مطالعه ی تفاوت بافت چربی بین زنان باردار و چاق فراهم شد. آیا اختلافاتی وجود داشت که به ما کمک کند تا چگونگی تولید بافت چربی سالم و بافت چربی ناسالم را درک کنیم؟

از جمله ی این یافته ها، افزایش غلظت پروتئین 5 متصل شونده به فاکتور رشد شبه انسولینی(IGFBP5)  در چربی نمونه برداری شده از زنان باردار بود.IGFBP5 ، پروتئین دیگری به نام فاکتور رشد شبه انسولین 1 (IGF-1) را به دام می اندازد که برای تکثیر سلول و رشد بافت لازم است. دکترCorvera  و مور سیماس فکر کردند که مقادیر بالای IGFBP5 در بافت چربی ممکن است به یک پروتئین معروف به نام"PAPPA " متصل شود. سالهاست که مشخص شده است که در زنان باردارPAPPA ، که به طور معمول در خون وجود ندارد، تولید می شود. این پروتئین، توسط جفت ساخته می شود و همچنان تا پایان بارداری افزایش می یابد و به یک باره پس از خروج جفت از بدن مادر از بین می رود. اگرچه از سطح پایین PAPPA برای غربالگری سندرم داون و سایر اختلالات کروموزومی استفاده شده است، هنوز عملکرد دقیق بیولوژیکی آن به خوبی شناخته نشده است.

دکتر Corvera، با کار بر روی سلولهای انسانی و همچنین مدلهای موش، که جفت آنها با مهندسی ژنتیک قادر به تولید PAPPA نبود، کشف کردند که پروتئین PAPPA به تجزیه ی IGFBP5 می پردازد. این کار باعث می شود که IGF-1 آزادانه بتواند بر روی سلولهای بافت چربی تأثیر بگذارد و باعث ایجاد بافت چربی سالم در دوران بارداری شود. IGF-1 در طول زندگی فعال و بویژه در دوران بلوغ بیشتر فعال است، به طور معمول این پروتئین بطور مجزا در خون یافت می شود، مگر اینکه به پروتئین متصل شونده به فاکتور رشد شبه انسولینی متصل شود. هنگامی که متصل شد، همراه با هورمون های رشد بر روی رشد و توسعه ی بافت جدید کار می کند. این یکی از دلایل افزایش غلظت آن در طی جهش های رشدی مرتبط با بلوغ است.

سطح PAPPA، به دلیل ارتباط آن با اختلالات کروموزومی به طور معمول در سه ماهه اول بارداری غربالگری می شود. در دسترس بودن این نمونه های بیولوژیکی به دکتر مور سیماس و تیمش اجازه داد تا پرونده پزشکی 6361 زن باردار را بررسی کنند تا سطح PAPPA را در سه ماهه اول تجزیه و تحلیل کرده و با سطح قند خون در اواخر بارداری مقایسه کنند. وی دریافت که مقادیر کمتری از PAPPA با افزایش مقاومت به انسولین و دیابت بارداری در اواخر بارداری ارتباط دارد.

این نتایج از این فرضیه پشتیبانی می کند که افزایش سطح PAPPA و IGFBP5 در زنان باردار به IGF-1 اجازه می دهد تا کار کند، بنابراین می تواند بافت چربی سالم تولید کند. در مقابل، مقادیر کمتری از PAPPA، که با مقاومت بیش از حد به انسولین ارتباط دارد، از افزایش بافت چربی سالم حمایت نمی کند، که منجر به مقاومت بیش از حد به انسولین، افزایش سطح قند خون و دیابت بارداری در زنان باردار می شود.

دکتر Corvera،گفت: مثل اینکه جفت از طریق بیان PAPPA، به بافت چربی می گوید که چه کاری انجام دهد.

گام بعدی دکتر مور سیماس و Corvera، اندازه گیری غلظت PAPPA و قند خون در نقاط مختلف بارداری است تا با دقت بیشتری مشخص شود که PAPPA چگونه و چه زمانی تغییرات فیزیولوژیکی را در دوران بارداری تحریک می کند. آنها همچنین مایلند ببینند آیا می توان از غلظت PAPPA برای پیش بینی سطح قند خون، مقاومت به انسولین و دیابت حاملگی قبل از بروز علائم بالینی استفاده کرد؟

دکتر مور سیماس گفت: فراتر از پتانسیل تشخیصی و درمانی این یافته ها، این نتایج یک مسیر جدید مربوط به دیابت بارداری را مشخص می کند، اما هنوز تحقیقات بیشتری برای درک این مکانیسم جدید و نحوه کار آن باید انجام شود.

دکتر Corvera، گفت: در بارداری، پروتئین PAPPA برای رشد بافت چربی مهم است. اگرچه مقادیر بسیار زیاد PAPPA توسط جفت در دوران بارداری انسان ساخته می شود، اما ممکن است این پروتئین در خارج از بارداری نیز نقشی داشته باشد، زیرا مقادیر کمی از PAPPA در بافتهای دیگر بدن نیز ساخته می شود. به این ترتیب، پروتئین PAPPA و مسیر سیگنالینگ IGF-1 می توانند در رشد سالم بافت چربی در خارج از بارداری نقش داشته و با سایر بیماریهای متابولیک نیز مرتبط باشند، که این موضوع باید بطور دقیق در مطالعات آتی بررسی شود.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2020-11-protein-commonly-screened-pregnancy-linked.html