8 ژوئن 2023 - مطالعه ی ژنوم بیش از 55هزار نفر در سراسر جهان، چگونگی حفظ سطح قند خون سالم بعد از غذا خوردن را روشن کرد، این مفاهیم به درک اینکه چگونه این روند در دیابت نوع 2 اشتباه پیش می رود، کمک نمود.

این یافته ها که در Nature Genetics منتشر شده است، می تواند به درمان های جدید برای دیابت نوع 2 کمک کند، دیابتی که بیش از 460 میلیون نفر در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار داده است.

یک بازیگر کلیدی در ایجاد دیابت نوع 2، انسولین است، هورمونی که سطح قند خون - گلوکز - را تنظیم می کند. افرادی که به دیابت نوع 2 مبتلا هستند، نمی توانند به درستی سطح قند خون خود را تنظیم کنند، یا به این دلیل که وقتی سطح گلوکز افزایش می یابد، مثلاً بعد از خوردن یک وعده غذایی، انسولین کافی ترشح نمی کنند، یا به این دلیل که سلول های آنها حساسیت کمتری به انسولین( مقاومت به انسولین) دارند.

بیشتر مطالعاتی که تا به امروز در مورد مقاومت به انسولین انجام شده است، بر وضعیت ناشتا – یعنی چندین ساعت بدون مصرف غذا – زمانی که انسولین تا حد زیادی بر روی کبد تاثیر می گذارد، متمرکز بوده‌اند. اما ما بیشتر وقت خود را در حالت تغذیه می گذرانیم، زمانی که انسولین بر روی ماهیچه ها و بافت های چربی ما تاثیر می گذارد.

تصور می شود که مکانیسم های مولکولی زمینه ساز مقاومت به انسولین پس از "چالش گلوکز" - برای مثال مصرف یک نوشیدنی شیرین یا یک وعده غذایی - نقش کلیدی در ایجاد دیابت نوع 2 ایفا می کند. با این حال، این مکانیسم ها به خوبی درک نشده اند.

پروفسور سر استفان اوراهیلی، یکی از مدیران مؤسسه علوم متابولیک Wellcome-MRC در دانشگاه کمبریج، گفت: ما می دانیم که برخی از افراد مبتلا به اختلالات ژنتیکی نادری هستند که در آنها انسولین در حالت ناشتا کاملاً طبیعی عمل می کند، یعنی زمانی که انسولین بیشتر بر روی کبد تاثیر می‌گذارد، اما انسولین بعد از صرف غذا بسیار ضعیف عمل می‌کند، زمانی که بیشتر روی ماهیچه‌ها و چربی‌ها تاثیر می‌گذارد. چیزی که مشخص نیست این است که آیا این مشکل در بسیاری از افراد شایع است؟ و آیا با خطر ابتلا به دیابت نوع 2 ارتباط دارد؟

برای بررسی این مکانیسم‌ها، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان از داده‌های ژنتیکی 28 مطالعه، شامل بیش از 55000 شرکت ‌کننده (که هیچ یک از آنها دیابت نوع 2 نداشتند) استفاده کردند تا به دنبال تغییرات ژنتیکی کلیدی باشند که بر غلظت انسولین اندازه‌ گیری شده دو ساعت پس از مصرف یک نوشیدنی شیرین تأثیر می‌گذارند.

این تیم 10 مکان جدید – ناحیه ی ژنومی - مرتبط با مقاومت به انسولین پس از صرف یک نوشیدنی شیرین را شناسایی کردند. هشت مورد از نواحی ژنومی همان مناطقی بودند که با خطر بالای ابتلا به دیابت نوع 2 نیز مرتبط بودند که اهمیت آنها را برجسته می کند.

یکی از این جایگاه‌های تازه شناسایی شده در ژن کد کننده‌ی GLUT4، قرار داشت. پروتئین GLUT4، یک عامل کلیدی در جذب گلوکز از خون به سلول‌ها پس از خوردن غذا است. این جایگاه با کاهش مقدار پروتئینGLUT4  در بافت عضلانی مرتبط بود.

برای جستجوی ژن‌های اضافی که ممکن است در تنظیم گلوکز نقش داشته باشند، محققان به بررسی لاین های سلولی گرفته شده از موش‌ها روی آوردند تا ژن‌های خاصی را در داخل و اطراف این مکان‌ها مطالعه کنند. این کار منجر به کشف 14 ژن شد که نقش مهمی در ترافیک GLUT4 و جذب گلوکز داشتند که ارتباط 9 مورد از آنها با تنظیم انسولین قبلاً هرگز مشخص نشده بود.

آزمایش‌های بیشتر نشان داد که این ژن‌ها بر میزانGLUT4 که روی سطح سلول‌ها یافت می‌شود، احتمالاً با تغییر توانایی این پروتئین برای حرکت از داخل سلول به سطح آن، تأثیر می‌گذارند. هرچهGLUT4  کمتری به سطح سلول راه پیدا کند، توانایی سلول برای جذب گلوکز از خون ضعیف تر می شود.

دکتر آلیس ویلیامسون، از مؤسسه علوم متابولیک Wellcome-MRC، گفت: ما نشان دادیم که چگونه می‌توانیم از مطالعات ژنتیکی در مقیاس بزرگ برای درک مکانیسم‌های اساسی نحوه عملکرد بدنمان استفاده کنیم و به ویژه اینکه اگر این مکانیسم‌ها اشتباه کار کنند، می توانند منجر به بیماری های شایع مانند دیابت نوع 2 شوند.

با توجه به اینکه مشکلات تنظیم قند خون بعد از غذا می تواند نشانه ی اولیه افزایش خطر ابتلا به دیابت نوع 2 باشد، محققان امیدوارند که کشف مکانیسم های دخیل در آن بتواند به درمان های جدیدی در آینده منجر شود.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-06-dna-discovery-highlights-healthy-blood.html