کشف کم کاری یک ژن در عضله ی افراد مبتلا به دیابت نوع 2

23آوریل 2021- افراد مبتلا به دیابت نوع 2 عملکرد عضلانی ضعیف تری نسبت به دیگران دارند. اکنون یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه لوند در سوئد کشف کرده است که در دیابت نوع 2، یک ژن خاص که اهمیت فوق العاده ای در توانایی سلول های بنیادی عضله برای ایجاد سلول های عضلانی بالغ دارد، کمتر از حالت طبیعی فعال است. این یافته ها در Nature Communications منتشر شده است.

پرفسور Charlotte Ling، استاد اپی ژنتیک در دانشگاه لوند که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، می گوید: در سلولهای عضلانی افراد مبتلا به دیابت نوع 2 ، فعالیت ژنVPS39 به میزان قابل توجهی نسبت به افراد غیر دیابتی کمتر است در نتیجه سلولهای بنیادی که فعالیت این ژن در آنها کمتر است، سلول های عضلانی جدید را به میزان افراد سالم تولید نمی کنند. این ژن هنگامی که سلولهای عضلانی قند را از خون جذب می کنند و عضله جدیدی می سازند، مهم است. مطالعه ما اولین تحقیقی است که به ارتباط این ژن با دیابت نوع 2 پرداخته است.

در دیابت نوع 2 ، توانایی تولید انسولین دچار اختلال می شود و در این افراد قند خون به طور مزمن افزایش می یابد. در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2، عضلات به طور کلی در جذب قند حاصل از غذا به خوبی عمل نمی کنند و عملکرد و قدرت عضلات در این افراد کاهش می یابد.

یک عضله از مخلوطی از انواع فیبر با خواص مختلف تشکیل شده است. در طول زندگی، بافت عضلانی توانایی تشکیل رشته های عضلانی جدید را دارد. همچنین سلولهای بنیادی عضلانی نابالغی وجود دارند که در هنگام آسیب به عضله یا ورزش، فعال می شوند. در مطالعه حاضر، محققان می خواستند بررسی کنند که آیا الگوهای اپی ژنتیک در سلول های بنیادی عضله می تواند علت اختلال در عملکرد عضلات در دیابت نوع 2 باشد؟

دو گروه در این مطالعه وارد شدند: 14 شرکت کننده با دیابت نوع 2 و 14 فرد سالم در یک گروه کنترل. شرکت کنندگان در گروه ها از نظر سن، جنس وشاخص توده بدنی (BMI) مطابقت داشتند. محققان تغییرات اپی ژنتیکی سلولهای بنیادی عضله را در هر دو گروه مطالعه کردند و دقیقاً در یک شرایط ، از سلولهای عضلانی بالغ افراد نمونه گیری کرده و آنها را با یکدیگر مقایسه کردند. در مجموع ، آنها 20 ژن از جمله ژن VPS39را شناسایی کردند، که بیان ژن آنها در هم در سلول بنیادی عضله نابالغ و هم در سلولهای عضلانی بالغ در افراد دیابتی و سالم با هم متفاوت بودند. محققان همچنین الگوهای اپی ژنتیکی سلولهای عضلانی را قبل و بعد از تمایز سلول در هر دو گروه مقایسه کردند.

پرفسور لینگ، می گوید: علیرغم این واقعیت که سلولهای بنیادی عضله ی هر دو گروه تحت شرایط یکسان رشد کرده اند، تغییرات اپی ژنتیکی مشاهده شده در طی تمایز سلولهای بنیادی عضله به سلولهای عضلانی بالغ در گروه دیابت نوع 2 ، بیش از دو برابر تغییرات اپی ژنتیک در افراد سالم بود. ژن های عضلانی خاص در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 به طور نرمال تنظیم نمی شوند، و اپی ژنتیک در سلول های مبتلایان به دیابت نوع 2 به همان روش عمل نمی کند.

این مطالعه به وضوح نشان داد که سلولهای بنیادی ماهیچه که فاقد ژنVPS39 هستند،- ژنی که فعالیت آن در دیابت نوع 2 کاهش می یابد-، همچنین توانایی تشکیل سلولهای عضلانی جدید بالغ را ندارند. این به این دلیل است که سلولهای بنیادی عضله که به دلیل تغییر اپی ژنتیک، فاقدVPS39 هستند، قادر به تغییر متابولیسم خود به همان روش سلول های بنیادی عضله ی افراد سالم نیستند، بنابراین سلول ها نابالغ باقی می مانند یا تجزیه شده و می میرند.

برای تأیید این یافته ها، محققان از مدل های موش هایی که مقدار ژنVPS39 کمتری داشتند، برای تقلید این بیماری استفاده کردند. متعاقبا بیان ژن در موش ها تغییر کرد و جذب قند از خون توسط بافت عضلانی کاهش یافت، دقیقاً مانند آنچه در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 رخ می دهد.

این مطالعه ی جامع حاصل همکاری بین محققان سوئدی، دانمارکی و آلمانی است که معتقدند این یافته ها راه های جدیدی را برای درمان دیابت نوع 2 باز می کند.

ژنوم یا همان مجموعه یDNA ی ما، قابل تغییر نیست، اگرچه اپی ژنتیک در واقع می تواند بیان ژنها را تغییر دهد. با این دانش جدید، می توان اپی ژنتیک ناکارآمد موجود در دیابت نوع 2 را تغییر داد. به عنوان مثال، روشهایی مانند تنظیم پروتئین ها، تحریک یا افزایش مقدار ژن VPS39، ممکن است بر توانایی عضلات در بازسازی و جذب قند تأثیر بگذارند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-04-muscle-gene-linked-diabetes.html