یک حمله خلاقانه و خارج از چارچوب به دیابت

محققان با استفاده از پروتئومیكس[1]، استراتژی جدیدی را برای پیشگیری از دیابت نوع یك شناسایی کردند.

9ژانویه 2020 - براساس تحقیقات انجام شده توسط دانشمندان دپارتمان انرژی در آزمایشگاه Pacific Northwest National  و دانشکده ی پزشکی دانشگاه ایندیانا، یک پروتئین جدید که برای دیابت نوع 1 ، مهم شناخته شده است، می تواند بروز این بیماری را در موش های دیابتی به تأخیر اندازد، و هدف جدیدی را برای پیشگیری و درمان این بیماری فراهم کند.

از آنجایی که دیابت نوع 1 غیرقابل درمان است و عواقب جدی برای سلامتی بهمراه دارد، پیشگیری یک هدف اصلی در تحقیقات دیابت نوع 1 است.

کلید اصلی این مطالعه ی جدید که به طور آنلاین در نهم ژانویه سال 2020 در ژورنالCell Metabolism  به چاپ رسیده است، روشی به نام طیف سنجی جرمی است که می تواند پروتئین هایی که در غلظتهای بسیار کم در بدن یافت می شوند اما می توانند تأثیرات زیادی بر سلامتی به جا گذارند را بطور جامع تشخیص دهد.

تیم تحقیقاتی چند رشته ای پزشکان و بیوشیمیست ها از یک استراتژی جدید برای شناسایی پروتئین ها در سلولهای بتا، زیرمجموعه ای از جزایر پانکراس استفاده کردند. سلولهای بتا در لوزالمعده به طور معمول میزان قند خون را تنظیم می كنند. در افراد مستعد ابتلا به دیابت نوع 1(که قبلاً آن را دیابت وابسته به انسولین یا نوجوانان می نامیدند) این سلول ها به تدریج توسط سیستم ایمنی بدن از بین می روند. در اینجا، محققان بر نحوه ی پاسخ جزایر به التهاب تمرکز داشتند.

محققان جزایر لوزالمعده ی انسان را با مواد تولید شده توسط بدن که تصور می شود در روند بیماری دیابت نقش دارند، درمان می کنند. آنها در مجموع 11324 پروتئین را شناسایی کردند که 387 عدد از آنها تحت تأثیر این درمان قرار می گیرند. از بین این 387 پروتئین، آنها تمرکز خود را بر یک پروتئین خاص متمرکز کردند: عامل 15 تمایز رشد یا GDF15.

دکتر Ernesto Nakayasu، دانشمند زیست پزشکی در PNNL و یکی از نویسندگان اصلی این تحقیق گفت: ما می خواستیم پروتئین هایی را شناسایی کنیم که می توانند در روند بیماری دیابت مداخله کنند. ما به GDF15 علاقه مند شدیم زیرا غلظت این پروتئین 70 درصد پس از درمان سرکوب می شود.

عامل 15 تمایز رشد (GDF15)،به دلیل اثرات محافظتی آن در انواع مختلفی از سلولهای بدن انسان شناخته شده است اما هرگز در جزایر پانکراس مورد مطالعه قرار نگرفته بود. هنگامی که محققان غلظتGDF15  را در بافت پانکراس افراد مبتلا به دیابت اندازه گیری کردند، دریافتند که سلولهای جزایری که دچار ناقص عملکردی شده اند، کلا با فقدان این پروتئین روبرو هستند.

اما بخش کلیدی این شواهد مهم هنگامی بدست آمد که دانشمندان موشهای دیابتی غیر چاق را باGDF15 درمان کرده و کاهش 53 درصدی دیابت را در آنها مشاهده نمودند. موشهای دیابتی غیر چاق، یک مدل رایج برای آزمایش درمانهای دیابت نوع 1هستند زیرا این گروه از موشها به طور خودبخودی مبتلا به دیابت خود ایمنی می شوند، که شباهت های زیادی به بیماری دیابت نوع 1 در انسان دارد.

دکتر Raghu Mirmira، محقق اصلی این مطالعه گفت: ما فرض کردیم که "کاهش  GDF15"چیز خوبی برای بقای جزایر نیست و در واقع همین طور بود. این کار راه را برای پیشگیری از دیابت نوع 1 باز می کند، زیرا GDF15، یک " عوامل محافظ جزایر " است و می تواند به عنوان روشی برای پیشگیری یا معکوس نمودن دیابت نوع 1 در نظر گرفته شود.

دکتر Mirmiraتا همین اواخر به عنوان استاد دیابت کودکان و مدیر مرکز دیابت و بیماریهای متابولیک در دانشکده پزشکی دانشگاه ایندیانا خدمت می کرد. او اکنون استاد پزشکی در بخش غدد درون ریز ، دیابت و متابولیسم در دانشگاه شیکاگو است.

وی گفت: این رویکرد با تفکر فعلی که سیستم ایمنی بدن را هدف قرار می دهد، تفاوت های اساسی دارد. در حالی که ممکن استGDF15 یکی از روش های درمانی جدید باشد، ما پروتئین های دیگری را شناسایی کردیم که ممکن است در رابطه با GDF15 کار کنند، بنابراین این کار واقعاً گنجینه ای از اطلاعات را ارائه می دهد که می توان برای درمان های جدید از آنها بهره برد.

دکتر Tom Metz، یکی از محققان اصلی و کارشناس پروتئومیکس مبتنی بر طیف سنجی جرمی جزایر ، با تایید این موضوع، افزود: این تحقیق قدرت روشهای جامعی مانند پروتئومیکس را برای کشف اطلاعات جدید در سیستم های پیچیده نشان می دهد. کشف نقش محافظتی GDF15 در برابر تخریب جزایر و توانایی آن در به تأخیر انداختن ابتلا به دیابت نوع 1 در مدل موش، بدون انجام تجزیه و تحلیل پروتئینی جامع اولیه ی جزایر انسانی که دچار استرس شده بودند، بسیار دشوار بود.

محققان اکنون در حال کار بر روی این ایده هستند که سطح پایین GDF15 در جزایر ممکن است به نوعی نقش تحریک آمیز در حمله ی خود ایمنی داشته باشد که در نهایت سبب کشته شدن سلولهای بتا می شود.

دکتر Mirmira گفت: این تفکر در زمینه دیابت نوع 1 تا حدودی بر ضد شهود قابل انتظار است، اما این نوع تفکر خلاقانه ممکن است منجر به درمانهایی شود که قبلاً هرگز به آنها فکر نمی کردیم.

منبع:

Cell Metabolism, 2020; DOI: 10.1016/j.cmet.2019.12.005

www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200109140958.htm