کلید تولید انسولینی سریع الاثرتر در زهر حلزون قرار دارد
13 سپتامبر 2016- بررسی ساختار 3 بعدی کریستال انسولین استخراج شده از زهر حلزون دریایی نشان می‌دهد که می توان انسولینی با سرعت عملکرد بیشترتولید نمود. زهر حلزون مخروطی دریایی، حاوی انسولین سریع الاثری است که موجب ایجاد شوک قند خون در طعمه‌ی آن می‌شود.
محققان استرالیایی و آمریکایی کشف کردند که زهر حلزون Conus geographus(از حلزونهای مخروطی شکارچی) حاوی یک پروتئین طبیعی بسیار موثر بنام Con-Ins G1است که سریعتر از انسولین انسانی عمل می کند، آنها همچنین دریافتند که این پروتئین قادر به اتصال به گیرنده‌های انسولین انسانی است و بنابراین می‌تواند برای درمان دیابت بکار رود.
نتایج این پژوهش درمجله‌ی Nature Structural & Molecular Biologyمنتشر گردید. دیابت یا به دلیل عدم وجود انسولین کافی (دیابت نوع 1) و یا به دلیل عدم استفاده‌ی صحیح از انسولین در بدن(دیابت نوع 2) ایجاد می شود.
بدن به انسولین برای صدور اجازه‌ی ورود قند از خون به سلولها بمنظور تولید انرژی نیاز دارد، چنانچه بدن با کمبود انسولین مواجه شود یا توانایی خود را در استفاده‌ی صحیح از انسولین از دست بدهد، گلوکز در خون انباشته شده و موجب بروز عوارضی همچون نابینایی، نارسایی کلیوی، بیماریهای قلبی، سکته‌ی مغزی، قطع انگشتان دست و پا می‌شود.
بر اساس ارقام ارائه شده توسط سازمان بهداشت جهانی، تعداد افراد مبتلا به دیابت از 108 میلیون نفر درسال 1980 به 422 میلیون در سال 2014 افزایش یافته است. نرخ ابتلا به دیابت در کشورهایی با درآمد متوسط و پایین سرعت بالاتری دارد. سازمان بهداشت جهانی تخمین زده است که تا سال 2030، دیابت به هفتمین عامل منجر به مرگ درسراسر دنیا تبدیل خواهد شد.
در این پژوهش دکتر مایک لارنس استادیار موسسه‌ی تحقیقات پزشکی والترو الیزاهال در ملبورن استرالیا وهمکارانش با استفاده از دستگاه سینکروترون استرالیا به تجزیه و تحلیل ساختار سه بعدی، پروتئین انسولین موجود در زهر حلزون مخروطی پرداختند.
پرفسورلارنس که متخصص در مطالعه ی انواع انسولین و چگونگی ورود آنها به سلول از طریق دروازه‌های محافظت شده توسط پروتئین‌های اختصاصی بنام گیرنده‌ها است، در مورد کشف اخیر تیمش می‌گوید: ما دریافتیم که انسولین موجود در زهر حلزون مخروطی سریعتر از انسولین‌های انسانی عمل می‌کند این عملکرد سریع به دلیل عدم وجود تغییراتی در ساختار انسولین است که غالباً در انسولین انسانی برای رسیدن به ساختاری مناسب برای عملکرد صحیح این پروتئین در سلول اتفاق می‌افتد. انسولین موجود در زهر حلزون مخروطی انسولینی ابتدایی و آماده‌ی اتصال به گیرنده‌های خود می‌باشد.علاوه بر این انسولین انسانی در مقایسه با انسولین حلزون بسیار سنگین است. انسولین انسانی شامل یک جزء اضافی است که به عنوان یک لولا عمل می‌کند که قبل از اتصال به گیرنده‌ی خود در سلول به منظور ورود، مجبور به باز شدن است.
با این حال، مطالعه ساختار 3 بعدی انسولین زهر حلزون به محققانراهی را برای حذف این لولا از انسولین انسانی نشان داد، پرفسور لارنس می‌گوید: به این ترتیب ارتباط مولکول انسولین با گیرنده‌اش سرعت می‌یابد و به انسولین کمک می‌شود که با سرعت بیشتری وارد سلول شود.
انسولین سریع الاثر طعمه را بی تحرک می‌کند
این مطالعه بر اساس تحقیق قبلی که در آن انسولین به عنوان ابزاری برای شکار طعمه توسط حلزون شناسایی شده بود، انجام گردید. حلزون مخروطی با استفاده از زهر خود، ماهی‌های بی خبر را در دام نامرئی خود گیر می‌اندازد. زهر حلزون مخروطی حاوی انسولینی است که موجب هیپوگلایسمی شدید ماهی شده و به ماهی شوک وارد می‌کند.
دکتر هلنا صفوی- همامی استادیار گروه زیست شناسی در دانشگاه یوتا درشهر سالت لیک که در این مطالعه در کنار دکتر لارنس حضور و نظارت داشت، می‌گوید: کشف نحوه‌ی عملکرد انسولین حلزون مخروطی و بررسی ساختار سه بعدی آن، ما را در تولید انسولین انسانی موثرتر یاری خواهد کرد. ما دریافتیم که انسولین زهر حلزون به شدت می‌تواند به گیرنده‌های انسولینی در انسان متصل شود و پیام رسانی این گیرنده ها را فعال نماید، قدم بعدی در تحقیقات ما که در حال حاضر در حال اجراست استفاده از این یافته‌ها برای طراحی درمانی جدید و بهتر برای دیابت و ارائه انسولین سریع الاثرتر به بیماران است.
منبع:
www.medicalnewstoday.com/articles/312869.php