کشف مسیر مولکولی مسئول نقایص لوله ی عصبی در نوزادان متولد شده ازمادران مبتلا به دیابت بارداری

 6 نوامبر 2014- دانشمندان یک مسیر مولکولی مسئول نقایص لوله ی عصبی را در دیابت  بارداری کشف کردند. از20 سال قبل دانشمندان  ژنی  را که در بروز نقایص لوله ی عصبی (نظیر اسپینا بیفیدا) نقش دارند را شناخته بودند اما چه عواملی سبب می شوند که این ژن در طول دیابت حاملگی  دچار اختلال گردد، هنوز مشخص نبود.

پرفسور Loekenمحقق  بخش سلولهای جزایر و زیست شناسی احیا در مرکز دیابت Joslinو دانشیار  دانشگاه علوم پزشکی هاروارد مسیر مولکولی مسئول نقایص لوله ی  عصبی را در دیابت بارداری کشف  کرد. یافته های این تحقیق درشماره ی اکتبر مجله ی Diabetesمنتشر شد.

تشکیل لوله ی عصبی اولی گام  بدن برای مونتاژ نخاع و مغز است که درطی 2 تا 4 هفته ی اول بارداری اتفاق می افتد. از اوایل دهه ی 1990 ، دانشمندان متوجه شده بودندکه عملکرد صحیح  ژن Pax3برای بسته  شدن لوله ی عصبی لازم است.

در زنان دیابتی خطر بازماندن لوله ی عصبی  نوزاد و ایجاد آنانسفالی (اختلال منجر به مرگ ) و یا اسپینا بیفیدا (اختلال حرکتی همراه با  ناتوانی های دیگر) نسبت به زنان سالم بیشتر است. بیش از دو دهه، دکتر Loekenتحقیقات خود را بروی چگونگی و چرایی ایجاد نقص درعملکرد Pax3در نوزادان متولد شده از زنان دیابتی متمرکز کرده است. در تحقیقات قبلی دکتر Loekenمتوجه شد ژن Pax3به مقدار قندخون  بالا حساس است و هنگامیکه  درمعرض افزایش قند خون قرار می گیرد به اندازه ای که انتظار می رود، فعالیت نمی کند. این وضعیت بخصوص زمانی خطرناک است که یک زن مبتلا به دیابت  از بارداری  خود اطلاع نداشته باشد و در نتیجه مقدار قندخون  خود را بخوبی کنترل نکند.

درمقاله ی اخیر دکتر Loekenآنچه که سبب می شود ژن  Pax3خاموش شود را شرح داده است.  کلید این مسئله آنزیمی  بنام DNA Methyltransferasesیا Dnmtبخصوص یک زیر گروه ویژه از آن بنام Dnmt 3bاست. آنزیم های  Dnmtخانواده ای از آنزیم ها هستند که مسئول تغییر شیمیایی بلوک های ساختمانی DNAهستند و این کار را بطور خاص با افزودن  یک گروه متیل به سیتوزین (یکی از4 بار اصلی DNA) انجام می دهند.

دررشد طبیعی، آنزیم Dnmtگروههای متیل را به DNAاطراف ژن Pax3اضافه  کرده و سپس بطور ناگهانی قبل از ژن  Pax3افزودن گروههای متیل را کاهش می دهد.

دکتر Loekenکشف کرد که گلوکز سبب تحریک  بیش از حد آنزیم  Dnmt 3bمی شود و فعالیت  بیش از حد  این آنزیم  سبب می گردد افزوده شدن گروههای متیل به سیتوزینهای نزدیک به ژن Pax3ادامه یابد این کار از روشن شدن ژن Pax3جلوگیری کرده ومانع  از بسته  شدن  لوله ی عصبی می شود.

اگر چه بر اساس این نتایج برای جلوگیری از نقص لوله ی عصبی باید از فعالیت Dnmt 3bجلوگیری کرد اما دکتر Loekenبا چنین درمان افراطی مخالف است.  اومی گوید: در واقع  داروهایی برای ممانعت  از متیلاسیونDNAوجود دارد اما ما نمی خواهیم دارویی را استفاده کنیم که درچنین مسیری تداخل ایجاد کند زیرا این مسیر یک روند  شدیداً کنترل شده است.

به گفته ی دکتر Loeken، آنزیم Dnmt 3bبه طور کامل یک آنزیم  بد نیست، ژنهای مهمی وجود دارند که در رشد جنین نقش داشته و روشن یا خاموش شدن آنها  بوسیله ی آنزیم  DNAمتیل ترانسفراز انجام می شود، بنابراین  عملکرد آنزیم  Dnmt 3bبرای بقاء  جنین حیاتی و ضروری است.

دکتر Loekenمی گوید: این تحقیقات مسیر بیوشیمیایی را که ما از آن  درک کاملی نداشتیم  مشخص نمود، درمانی که برای این  موضوع ممکن است موثر باشد درمان با سلولهای بنیادی است. احتمالاً با بهره برداری از این مسیرها می توانیم  سلولهای بنیادی  بهتری را برای  تعمیر ناهنجاری های  مادرزادی تولید کنیم.

 دکتر Loekenمی گوید: این نوع درمان تنها به دیابت محدود نمی شود زیرا نقایص لوله ی عصبی در میان نوزادان متولد شده از زنان باردار غیردیابتی  نیز مشاهده می شود از هر 1500 تولد درآمریکا یک تولد  و از هر 300 هزار تولد درجهان یک تولد با نقص لوله ی عصبی همراه است.

تحقیقات  دکتر Loekenنظر سایر دانشمندانی که بروی نقایص لوله ی عصبی فعالیت  می کنند  را به خود جلب کرده است. آنها می توانند علل این نقایص و راههای درمان آنرا بیابند. تا زمانیکه  درمانی برای این  ناهنجاریها ابداع نشده است بهترین  روش  برای مقابله  با عوارض دیابت در بارداری، کنترل شدید قند خون قبل از بارداری، برنامه ریزی برای بارداری وادامه ی کنترل قند خون درطول بارداری است. اگرمادر تحت کنترل شدید گلایسمی  باشد از نوسانات  قندخون که بروی سلولها تأثیر می گذارد جلوگیری شده و از تمام وقایع بعدی از جمله هایپرمتیلیشن جلوگیری می شود.

منابع:

Diabetes, 2014; 63 (10): 3512 DOI: 10.2337/db14-0231

www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141106113200.htm