پلاک های مسبب دیابت وکشف نحوه ی تشکیل آنها

یازده نوامبر 2013- انسان و گربه به دیابت مبتلا می شوند اما موشهای صحرایی و سگ ها به این بیماری مبتلا نمی شوند. تغییرات جزئی در شکل پروتئین ها سبب حفاظت برخی حیوانات و در خطر قرار گرفتن برخی دیگر می شود.

به گفته ی پرفسور Zanniاز دانشگاه ویسکانزین: تمام پستانداران پروتئین مشابهی بنام amylinمی سازند و تفاوت کمی در ساختار این پروتئین از یک گونه به گونه ی دیگر وجود دارد. در پستاندارانی که به دیابت نوع 2 مبتلا می شوند، این پروتئین ها در پانکرانس به هم متصل شده و تشکیل پلاک هایی را می دهند که سلولهای اطراف خود را می کشند و نتیجه ی آن عدم تولید انسولین است. بدون وجود انسولین سلولهای گرسنه قادر به جذب مولکولهای قند از جریان خون برای تولید انرژی نخواهند بود و میزان قند انباشته شده در جریان خون بالا می رود و موجب بروز دیابت و عوارض آن – سکته ،تخریب عصب، بیماری کلیوی و....- می شود.

گونه هایی از جانوران که به دیابت نوع 2 مبتلا نمی شوند راهی برای مقابله در برابر تشکیل این پلاک ها ی پروتئینی آمیلین در پانکرانس خود و جلوگیری از اختلال در تولید انسولین یافته اند. اینکه پروتئین آمیلین در این جانوران چه تفاوتی با آمیلین انسان دارد می تواند هدف جدیدی برای درمان دیابت و سایر بیماریهای مرتبط با تشکیل اینگونه پلاک ها مانند آلزایمر و پارکینسون باشد.

دکتر Zanniمی گوید: برای حدود 30 سال تصورمی کردیم این مشکل حل شده است زیرا آزمایشات بسیار زیادی علت بروز این مشکل را اتصال بخش میانی مولکول آمیلین معرفی کرده بود، نام این ساختار آمینواسیدی ناحیه ی FGAILاست که تصور می شد این پروتئینها از این ناحیه به هم متصل می شوند مانند اتصال تخته ها در یک کف چوبی که یک صفحه ی غیرقابل انعطاف را ایجاد می کنند.

این صفحات که صفحات بتا نام دارند شکسته شده و پلاک های خطرناکی را تشکیل می دهند. اما آزمایشاتی که نتایج آن در سال 2007 منتشرگردید نشان داد که بخش FGAILاز آمیلین بسیار سست و لغزنده است مانند  پیچش یک طناب. نتایج با نتایج 30 سال قبلی کاملاٌ متفاوت بود.

دکترZanniمی گوید: اگر تفاوت پروتئین آمیلین در ناحیه ی قابل انعطاف ، لغزنده و نرم آن قرار گرفته است چرا تفاوت های کوچک در آن در پستانداران مختلف چنین نقش تعیین کننده ای دارد؟

دکتر Zanniو همکارانش نشان دادند که ناحیه ی لغزنده FGAILکه می تواند در تشکیل پلاک شرکت کند ابتدا باید در خوشه های نزدیک به هم قرار گیرند تا نواحی FGAILبصورت صفحات سخت بتا در آیند.

دکترZanniمیگوید: قسمتی از فرضیه ی قدیمی 30 ساله صحیح است: نواحی FGAILبه شکل صفحات بتا هستند اما تنها برای مدت کوتاهی به این شکل هستند تا اینکه شکسته شده و به لوپ های قابل انعطافی تبدیل می شوند.

مرحله ی توده شدن یا خوشه شدن و نزدیک هم قرار گرفتن نواحی FGAILبرای تشکیل صفحات بتا و سپس شکسته شدن آنها به لوپ های لغزنده همان جایی است که گونه های دیگر توانسته اند در برابر ابتلا به دیابت مقاومت کنند.

دکتر Zanniمی گوید: نتایج تحقیقات ما نشان داد که این پروتئین ها در موشهای صحرایی ،سگ ها وسایر حیوانات تشکیل پلاک را متوقف نمی کنند، به جای این کار یک  مرحله بالاتر را هدف قرار می دهند یعنی از تشکیل مرحله ی حد واسط ممانعت می کنند در نتیجه از تشکیل پلا ک جلوگیری می شود.

در آزمایشگاه دکترZanniدانشمندان از تکنیک اسپکتروسکوپی مادون قرمز دو بعدی برای این تحقیق استفاده کردند و اولین تصویر با جزئیات اختصاصی از آنچه بنظر توده ی حد واسط  درتشکیل پلاک است را تهیه کردند.

به گفته ی پروفسور Zanni: داروهای خوب با قرار گرفتن و جفت و جور شدن با برآمدگی ها و شکاف ها در مولکولها کار می کنند. با داشتن ساختار دقیق یک پروتئین می توان داروهایی را طراحی نمود که از تشکیل ساختارهای سمی جلوگیری کند. اطلاعات بدست آمده از این تحقیق داده های ساختمانی این توده و پلاک سمی و نحوه ی شکل گیری آنرا برای محققین آشکار کرد که در طراحی داروهای جدید بکار گرفته خواهد شد.

مترجم: ماندانا فرخی نیا

منبع:www.sciencedaily.com\releases\2013\11\131111185227.htm