13ژانویه 2022 - یک پروتئین در بافت چربی که به تازگی شناسایی شده است، می تواند حلقه ی مفقوده ای برای توضیح یک بیماری متابولیکی نادر باشد و در عین حال بینشی تازه از اختلالات رایج متابولیکی مانند چاقی و دیابت نوع 2 ارائه می دهد.

دانشمندان مدت‌هاست که به دنبال یافتن پاسخی برای این موضوع بوده‌اند که چگونه برخی از بیماری‌ها می‌توانند علائمی محدود به یک بافت داشته باشند، در حالی که آنها توسط یک پروتئین معیوب ایجاد می شوند که این پروتئین در سراسر بدن وجود دارد.

لیپودیستروفی جزئی خانوادگی نوع 2(FPLD2) ، یک اختلال نادر است که باعث دیابت، از دست دادن چربی در بازوها و پاها و رشد بیش از حد عضلات می شود، اما پروتئین معیوبی که سبب بروز این بیماری می شود، یعنی لامین A، در همه سلول ها یافت می شود.

دانشمندان دانشگاه ادینبورگ دریافتند که موش های فاقد پروتئینTmem120a ، که بیشتر در سلول های چربی یافت می شود، علائمی مشابهFPLD2 ، دارند.

 پروتئین Tmem120a، متعلق به گروهی از پروتئین‌ها به نام  NETsاست که به اطمینان از سازماندهی و خواندن صحیح مواد ژنتیکی سلول- که در مرکز فرماندهی سلول یعنی در هسته قرار دارند-، کمک می‌کند.

محققان دریافتند کهTmem120a با ترویج بیان ژن‌های چربی و خاموش کردن ژن‌های ماهیچه‌ای در بافت چربی، نقش کلیدی در رشد طبیعی بافت چربی و متابولیسم سالم دارد.

به نظر می‌رسد این اثرات به دلیل تواناییTmem120a ، برای آزاد کردن بخش‌هایی از ژنوم است که متابولیسم چربی کنترل می‌کنند به این ترتیب که این بخش از ژنوم را از لبه ی هسته دور می کند در حالی که ژن‌های ماهیچه‌ای را به لبه ی هسته جذب می‌کند.

هنگامی که ژن ها در لبه ی هسته قرار می گیرند، آنها تمایل به خاموش شدن دارند و دانشمندان دریافتند که قرار دادن ژن ها در مکان اشتباه که در موش های فاقد Tmem120a رخ می دهد، در بیماران انسانی مبتلا بهFPLD2 ، نیز رخ داده است.

نویسندگان مطالعه اظهار داشتند: از آنجایی که Tmem120a بیشتر در بافت چربی یافت می شود، این پروتئین نقص ناشی از پروتئین لامینA معیوب- را که قبلاً ارتباط آن با FPLD2 مشخص شده بود-، اختصاصا در بافت چربی بروز می دهد.

مطالعات بر روی نقایص ژنتیکی که باعث بیماری متابولیکی می شوند، نشان می دهد که آنها پیچیده هستند و ژن های زیادی در آن نقش دارند. بنابراین، Tmem120a، با تأثیر بر موقعیت بسیاری از ژن ها، می تواند به طور مشابه در این امر دخیل باشد.

این یافته ها می تواند پیامدهای گسترده تری برای سایر بیماری های متابولیک مانند دیابت، مقاومت به انسولین، عدم تحمل گلوکز و چاقی و همچنین اختلالات عضلانی و بدن سازی داشته باشد.

علائم فقط در موش هایی آشکار شد که با رژیم غذایی پر کالری تغذیه شده بودند، مطابق با علائمFPLD2  که اغلب در اواخر زندگی ظاهر می شوند و افراد مبتلا به این بیماری، نیاز به یک رژیم غذایی به دقت کنترل شده دارند.

این مکانیسم می‌تواند توضیح دهد که چرا برخی از بیماری‌ها مانند دیابت تنها زمانی آشکار می‌شوند که بدن تحت فشار باشد- مانند رژیم غذایی پر کالری که به موش‌های فاقد ژن Tmem120a داده شد.

نقص عملکردی در سایر پروتئین هایNET ، با بسیاری از بیماری های انسانی مانند دیستروفی عضلانی، کاردیومیوپاتی، اختلالات خونی و استخوانی، سرطان ها و سندرم های پیری زودرس مرتبط است.

سایر بیماری‌های پیچیده می‌توانند مکانیسم مشابهی داشته باشند که در آن  NET‌های مؤثر بر موقعیت ژن، تغییرات کوچکی در بیان ژن‌های متعدد ایجاد می‌کنند، به طوری که مسیرها همچنان کار می‌کنند اما با ظرفیت کاهش‌یافته، بنابراین تنها در شرایط خاص، علائم بروز می کند.

دکتر رافال چاپیوسکی، نویسنده اول این مقاله و همکار پژوهشی فوق دکتری، از موسسه زیست شناسی سلولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه ادینبورگ، گفت:بخشی از نتایج که برای من بسیار جالب بود، کشف مکانیسم جدیدی برای رشد عضلانی است که در لیپودیستروفی مشاهده شده است که راه های بالقوه جدیدی را برای افزایش توده عضلانی باز می کند، به عنوان مثال در فضانوردان در طول سفر فضایی، در دیستروفی عضلانی یا در از دست دادن عضلات به دلیل جراحات.

بودجه ی این مطالعه که در Nature Communications منتشر شد، توسط بنیاد خیریه ی جهانی  Wellcome، شورای تحقیقات پزشکی و دیستروفی عضلانی انگلستان تامین شد.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220113111453.htm