ژن استعداد ابتلا به دیابت سلامت نیروگاه سلول را تنظیم می کند

 بیماریهای خود ایمنی یا  Autoimmuneزمانی رخ می دهند که سیستم دفاع طبیعی بدن علیه خود بدن شورش کند. یکی از این  بیماریهای خود ایمنی، دیابت نوع یک است.  گروهی از محققین  به  سرپرستی پژوهشگران دانشکده ی  پزشکی  پرلمن در دانشگاه پنسیلوانیا  دریافتند که ژن استعداد  ابتلا به دیابت نوع 1 تنظیم  کننده ی نابودی خود بخودی  کارخانه ی تولید انرژی سلول یعنی میتوکندری است . آنها گزارش این تحقیق را در مجله ی cellارائه کردند. مسیر اصلی عملکرد این  ژن می تواند برای پیشگیری وکنترل دیابت نوع 1 بکار گرفته شود، همچنین ممکن است بعنوان هدفی برای درمان سایر  بیماریهای  متابولیک مطرح گردد.

تصویر یک فیبروبلاست  موش را نشان می دهد که در آن Clec 16a(قرمز)، پروتئین لیزوزوم Lamp1(سبز)، پروتئین  اتوفاگوزوم LC3(آبی) و DNAبه رنگ طوسی نشان داده شده است.

همپوشانی زرد از لکه های قرمز و سبز نشان می دهد که Clec 16aدر محفظه ی اندولیزوزومال قرار گرفته است که بخشی از سیستم دفع سلولی است که در میتوفاژی مورد استفاده قرار می گیرد.

 دانشمندان دریافتند که وجود ژن Clec 16aبرای ترشح  طبیعی انسولین در پاسخ به قند خون درسلولهای پانکراس ضروری است و نکته ی مهمتر این است که در افرادیکه بخشی از DNAنزدیک به ژن Clec16aدچار جهش می شود بیان پروتئینی که توسط ژن Clec 16aکد می شود، کاهش می یابد و در نتیجه ترشح انسولین کم می گردد.

دکتر سلیمانپور دانشجوی پست دکترای آزمایشگاه پرفسور stoffersمتوجه ی نقش Clec 16aدرسلولهای بتای پانکراس گردید.

 روند  نابودی کارخانه ی تولید انرژی یعنی  میتوکندری توسط خود سلول را میتوفاژی می گویند. از نظر لغوی میتوفاژی یعنی  خورده شدن میتوکندری که محل تولید مولکول  ATPبه عنوان منبع انرژی است. سلولهای بتای پانکراس مملو از میتوکندری می باشند زیرا عمل  ترشح انسولین  یک فرآیند  بشدت انرژی خواه است.

 میتوفاژی شامل تجزیه  و بازیافت میتوکندریهای پیر و با عملکرد  کمتر برای ساخت میتوکندریهای جدید و نو است. دانشمندان دریافتند که Clec 16aعملکرد سلولهای بتا در این مسیر دفع مواد زاید را کنترل می کند  و تصور می شود در جلوگیری از میتوفاژی  مرتبط با دیابت  نقش دارد.  تاکنون اطلاعات  کمی درباره ی عملکرد  پروتئین  Clec 16aدر پستانداران یا نقش  آن در آغاز بیماریها بدست آمده است.

 محققان دراین مطالعه دریافتند که Clec 16aبا آنزیمی  بنام Nrdp1در تعامل است که ازطریق پروتئین  دیگری به نام  پارکین کار می کند. به طور طبیعی، این پروتئین  میتوفاژی  را از طریق برچسب زدن بر میتوکندریهای ناسالم  برای دفع،  تنظیم می کند.

موشهایی که بصورت اختصاصی ژن Clec 16aدر سلولهای پانکراسشان حذف شده بود دارای  میتوکندریهای غیر طبیعی  بودند و ATPکمتری تولید می کردند. از آنجائیکه ATPبرای عملکرد  طبیعی سلولهای پانکراس ضروری است در این موشها ترشح انسولین نهایتاً کاهش می یابد. دانشمندان متوجه شدند فقدان Clec 16aمنجر به افزایش  پروتئین  parkinمی شود  که یک  تنظیم  کننده ی اصلی در میتوفاژی است. همچنین محققین دریافتند که دفع نهایی میتوکندریهای ناسالم  دراین  حالت دچار نقصان می شود.

 پرفسور stoffersمی گوید: نتیجه ی نهایی حذف Clec 16a، تجمع میتوکندریهای ناسالم در سلولهای بتا بود که در نهایت  سبب ترشح  کمتر انسولین  توسط سلولهای بتا می شود.

نویسندگان  دیگر این مقاله از دانشکده ی lundو بیمارستان دانشگاه Skaneدرسوئد یک پانل از سلولهای جزایر انسانی تولید کردند که این امکان را به دکتر سلیمانپور داد تا به بررسی تأثیر تغییر کوچک ژنتیکی در توالی DNAنزدیک به ژن Clec 16aو تأثیر آن بر بیان طبیعی این ژن وعملکرد  آن بپردازد.

 درافرادی که دارای این تغییر کوچک ژنتیکی  (یک توالی کوتاه) بودند بیان  ژن Clec 16aدر سلولهای جزایر این افراد کاهش و مقدار قند  خونشان اندکی افزایش یافته بود. علاوه  براین بر اساس پایگاه داده های ژنتیکی  که پیش از این منتشر شده بود، محققین متوجه ی ارتباط چنین توالی مشابه ای با کاهش  عملکرد سلولهای بتا شدند.

 بر این اساس دانشمندان نتیجه گیری کردند  که در حالت  طبیعی، Clec 16aعملکرد سلولهای  بتا را کنترل  کرده و مانع  از ابتلا به دیابت  از طریق کنترل  میتوفاژی  می شود. دکتر Hakonarsonمی گویند از سال 2007، تیم  ژنتیک ما اولین  ژنی را که نقش اصلی در دیابت نوع 1 دارد، شناسایی کرد اما ما از عملکرد این ژن در آنزمان مطلع نبودیم  حال  متوجه شدیم  که چگونه این ژن نقشی کلیدی در تنظیم  متابولیسم  انسولین دارد.

محققان نتیجه گیری نمودند که مسیرجدید Clec 16aمی تواند برای پیشگیری و کنترل دیابت و همچنین در پاتوژنز بیماریهای دیگر مرتبط با ژن  Clec 16aوپروتئین پارکین نظیر بیماری PV، هدف واقع شود.

منبع :www. sciencedailg.com/releases/2014/06/140619091919.htm