19 ژوئیه 2023- محققان درک جدیدی از این که چگونه دیابت بهبود زخم در چشم را به تاخیر می اندازد، ارائه کرده اند و برای اولین بار دو تغییر مرتبط با بیماری را در قرنیه شناسایی نمودند.

این یافته‌ها که امروز در مجله معتبر Diabetologia منتشر شد، همچنین سه مسیر درمانی را شناسایی کرد که این تغییرات را معکوس می کنند و تا حدی عملکرد طبیعی ترمیم زخم را به قرنیه بازمی گردانند - کشفی که در نهایت می‌تواند به درمان‌های جدید کمک کند.

دکتر Alexander Ljubimov، مدیر برنامه چشم در موسسه پزشکی ترمیمی از Cedars-Sinai و نویسنده ارشد این مقاله، گفت: ما دریافته‌ایم که دیابت تغییرات سلولی بیشتری را نسبت به آنچه قبلاً می‌دانستیم ایجاد می‌کند. این کشف بر توالی ژن تاثیر نمی گذارد، اما با ایجاد تغییرات خاصی درDNA که به عنوان تغییرات اپی ژنتیک شناخته می شود، بیان ژن را تغییر می دهد.

بیش از 37 میلیون نفر در ایالات متحده - 11٪ از جمعیت - مبتلا به دیابت هستند، یک اختلال سیستمیک که می تواند منجر به بیماری کلیوی، بیماری قلبی، قطع عضو، سکته مغزی و آسیب عصبی شود. اکثر داروهای دیابت برای افزایش تحمل گلوکز یا تامین انسولین طراحی شده اند، اما تغییرات مولکولی و سلولی یا عوارض مرتبط با آنها را برطرف نمی کنند.

در این تحقیقات جدید همچنین برای اولین بار نقش مهمی از Wnt-5a شناسایی گردید، یک پروتئین ترشحی سیگنال‌دهنده که محققان آن را مسئول التیام زخم قرنیه و عملکرد سلول‌های بنیادی می‌دانند – سلول‌هایی که قادر به تمایز به انواع سلول‌ها هستند.

دکتر Ruchi Shah، دانشمند آزمایشگاه لیوبیموف و نویسنده اول این مطالعه، گفت: درمان‌های فعلی فقط علائم را کاهش می دهند، بنابراین نیاز فوری به درک مکانیسم‌های مولکولی مشکلات ترمیم زخم مرتبط با دیابت وجود دارد. درک این مکانیسم جدید بهبود زخم که از طریق اپی ژنتیکی تنظیم می شود، می تواند به درمان هایی منجر گردد که می تواند به بیماران کمک کند که به مشکلات طولانی مدت سلامت چشم مبتلا نشوند.

اگرچه تمرکز عمده بیماری چشم دیابتی بر روی شبکیه است، اما تا 70 درصد از بیماران دیابتی از مشکلات قرنیه- سطح شفاف و محافظ خارجی چشم- رنج می برند. در دیابت پیشرفته، سلول‌های بنیادی قرنیه ناکارآمد می‌شوند و قرنیه بعد از جراحت یا عملهایی مانند جراحی آب مروارید و لیزر درمانی برای رتینوپاتی دیابتی کندتر و بطور ناقص بهبود می‌یابد.

برای شناسایی تغییرات اپی ژنتیکی کشف ‌شده در این مطالعه - تغییراتی که از بدو تولد به ژنوم وارد نشدند، اما بعداً ایجاد شدند - محققان سلول‌های قرنیه شش بیمار دیابتی را با پنج اهداکننده سالم مقایسه کردند. آنها دریافتند که در قرنیه های افراد دیابتی، محصول پروتئینی ژنWNT5A سرکوب شده است. علاوه بر این، در نمونه‌های دیابتی، محققان افزایشی را در یک microRNA که WNT5A را مهار می‌کند، یافتند.

سپس محققان زخم هایی را در سلول های قرنیه در محیط کشت و کشت اندام قرنیه ایجاد کردند و سه مداخله ی طراحی شده برای عادی سازی بیان پروتئین Wnt-5a را آزمایش نمودند. در مداخله ی اول، آنها پروتئین Wnt-5a را مستقیماً اضافه کردند. در مداخله ی دوم، یک مهارکننده ی متیلاسیون DNA را استفاده کردند که در اصل برای درمان سرطان تایید شده است و در مداخله ی سوم محققان سطوح اینmicroRNA ، را با رویکرد ژن درمانی جدید با استفاده از یک ترکیب در مقیاس نانو مورد هدف قرار دادند. محققان ترکیبی را که از مولکول‌های مصنوعی برای مسدود کردن این microRNA استفاده نمود، که به عنوان جایگزینی برای ژن درمانی ویروسی توسعه داده اند، زیرا آنها دریافتند که ژن درمانی ویروسی برای سلول‌های بنیادی سمی است.

هر سه روش درمانی، در نمونه‌های دیابتی، تولید نشانگر سلول‌های بنیادی را تحریک کردند و بازسازی بافت را بهبود بخشیدند و بهبود زخم را تسریع کردند.

پرفسور Clive Svendsen، مدیر انستیتوی پزشکی ترمیمی و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: درمان‌های جدید برای معکوس کردن اثرات اپی ژنتیک می‌تواند عملکرد قرنیه را بهبود بخشد، و همچنین ممکن است برای درمان سایر عوارض دیابت مهم باشد. این کار مطمئناً به پیشبرد تحقیقات در این زمینه کمک می کند.

محققان به تجزیه و تحلیل داده های خود برای درک بهتر مکانیسم های WNT5A و سایر ژن های مرتبط با بهبود زخم ادامه خواهند داد. آنها همچنین در حال مطالعه ی یک درمان ترکیبی برای هدف قرار دادن همزمان متیلاسیون DNA و microRNA هستند، به این امید که با افزایش پروتئین Wnt-5a، ترمیم زخم را به طور کاملاً طبیعی پیش ببرند.

پرفسور لیوبیموف گفت: هدف ما تولید داروهای موضعی و با رهش پایدار برای بهبود زخم قرنیه است. داروهایی که توسطFDA [سازمان غذا و دارو] تایید شده و به راحتی قابل استفاده هستند، ممکن است یکی از امیدوارکننده‌ ترین رویکردها برای درمان‌های موثر در آینده باشند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-07-diabetes-eye.html