کشف ارتباط کلینیکی چاقی ودیابت : شبکه اندوپلاسمی

سرانجام محققین انستیتو مطالعات بیولوژیک salk درسن دیگو حلقه ی مفقوده ی ارتباط چاقی و دیابت را یافتند.

قبلاً یافته هایی در این زمینه درمجله ی Nature (21,june2009) به چاپ رسید که ارتباط افزایش چاقی و خطر ابتلا به دیابت و همچنین علت ابتلا افراد لاغر به مقاومت به انسولین را توضیح می داد.

حلقه ی مفقوده : شبکه ی اندوپلاسمی

گروه تحقیقاتی Salk به سرپرستی پرفسور Montminy کشف کردند که چگونه استرس در شبکه اندوپلاسمی به دلیل رژیم های پرچرب در افراد چاق سبب تحریک بی دلیل تولید گلوکز درکبد(مرحله ای که منجر به مقاومت به انسولین می شود) می گردد. شبکه ی اندوپلاسمی کارخانه ی تولید پروتئین درداخل سلول است.

درافراد سالم، گرسنگی و افت قند سبب تحریک تولید قند در کبد می شود. وجود یک مسیر جایگزین که تولید قند خون را تنظیم می کند این مکان را بوجود آورده است که بتوان داروهای جدیدی را برای کاهش قند خون از طریق قطع این مسیر تولید کرد.

به گفته ی پرفسور Montminy: قبلاً تأثیر چاقی و ارتباط آن با تحریک مقاومت به انسولین از طریق  غیر فعال شدن فرآیند گلوکونئوجنز کشف گردید. درفرآیند گلوکونئوجنز قند درکبد به عنوان سوخت تولید می شود که این عمل تنها درشرایط گرسنگی فعال می شود.

پرفسور Montminy می گوید: تمام افراد چاق به انسولین مقاوم نمی شوند و مقاومت به انسولین نیز تنها در افراد چاق اتفاق نمی افتد (در برخی افراد لاغر نیز مقاومت به انسولین مشاهده می شود). این موضوع سبب شد که پرفسور Montminy و همکارانش تولید قند از طریق گرسنگی در کبد را نیمی از راه تلقی کنند و به دنبال نیمه ی گم شده آن بگردند.

فرآیندهایی که سبب بروز استرس در شبکه ی اندوپلاسمی می شوند کدامند؟

زمانی که یک سلول استرس را حس می کند یک چراغ قرمز روشن می شود، که سبب کاهش تولید پروتئین ها در شبکه ی اندوپلاسمی می گردد. این فرآیند که به نام پاسخ به استرس شبکه ی اندوپلاسمی نام می گیرد به صورت غیر طبیعی درکبد افراد چاق فعال می باشد، کبد مکانی است که در ایجاد هایپرگلاسیمی یا افزایش قند خون شرکت دارد.

برای بررسی اینکه استرس مزمن شبکه اندوپلاسمی در افراد چاق سبب فعال شدن غیر طبیعی سوئیچ گرسنکی و آغاز گلوکونئوجنز می شود، محققین به بررسی تأثیر استرس ER بر القای گلوکونئوجنز در موشهای لاغر پرداختند.

یک سوئیچ نسخه برداری به نام CRTC2  وجود دارد که به طور طبیعی خارج از هسته قرار دارد و منتظر رسیدن پیام برای ورود به هسته و روشن کردن تولید گلوکز است.

زمانی که CRTC2وارد هسته شد با پروتئینی به نام CREB همکاری کرده و ژنهای مورد نیاز برای افزایش تولید گلوگز را فعال می کنند. به نظر می رسد در موشهای مقاوم به انسولین، کلید CRTC2درموقعیت "on" (روشن) باقی می ماند و سلول به طور دایم گلوکز را بیش ازسرعت معمول تولید می کند.

زمانی که دانشمندان وضعیت استرس شبکه ی اندوپلاسمی را در موش ها شبیه سازی کردند با کمال تعجب مشاهده نمودند که CRTC2  وارد هسته می شود اما سبب فعال سازی گلوکونئوجنز نمی شود، به جای آن ژن هایی را که برای مقابله با استرس و برگرداندن سلول به وضعیت سلامت مهم هستند، روشن می کند. با تحقیقات دقیق تر محققین مشخص نمودند که CRTC2 به CREB متصل نمی شود بلکه به فاکتوردیگری بنام ATF6a متصل می شود. این مکانیزم هوشمندانه سبب می شود سلول بطور اتوماتیک به حالت بقاء وارد شود و تولید گلوکز را متوقف کند، این در حقیقت تضمینی برای ذخیره ی انرژی است. محققین دریافتند که مقدار ATF6a در هنگام بروز استرس شبکه ی اندوپلاسمی که به طور مزمن فعال شده باشد، کاهش می یابد ودرنتیجه سلول از مسیر ابقأ خارج شده و تولید گلوکز بروش گلوکونئوجنز درکبد فعال می شود و به همین دلیل در شرایط استرس دائمی قندخون مرتباً بالا می باشد.

این کشف نشان می دهد وقتی که پیام استرس شبکه ی اندوپلاسمی  غیر طبیعی باشد، تولید گلوکز افزایش می یابد و به  همین دلیل افراد چاق بیشتر به دیابت مبتلا می شوند.

منبع: www.imt.ie