یک نوع ژن در بافت چربی نقشی اساسی در مقاومت به انسولین دارد

23 ژوئیه 2020- یک مطالعه ی جدید توسط محققان UT Southwwest نشان داد که حذف یک ژن کلیدی تنها در بافت چربی موش ها، سبب ایجاد مقاومت به انسولین در بافتهای آنها در سراسر بدن، علاوه بر دیگر اثرات می شود. این یافته ها، که در شماره اخیر PNAS گزارش شده است، می تواند بینش جدیدی را در مورد دیابت نوع 2 و سایر اختلالات مقاومت به انسولین، ارائه دهد، زیرا با وجود چندین دهه مطالعه، هنوز اطلاعات کمی در مورد جزئیات مکانیسم بروز آنها موجود است.

در سال 2016 ، ایمونولوژیست و ژنتیست UTSW ، دکتر بروس بوتلر و پرفسور ژائو ژانگ استادیار طب داخلی، و همکارانشان گزارشی را در مورد یک موش جهش یافته ی جدید منتشر نمودند که آنرا teeny یا ریزه نامیدند، که این امر ناشی از غیرفعال کردن ژنی معروف به KBTBD2 بود که به طور گسترده در بدن موش ها و انسانها بیان می شود. علاوه بر اندازه كوچك این حیوانات- حدود نصف موشهای معمولی "نوع وحشی" بودند-، دانشمندان به سرعت متوجه شدند كه موش های teeny ، ادرار زیادی تولید می كنند که غالباً نشانه ی دیابت است.

آزمایشات بعدی نشان داد كه این حیوانات دارای قند خون بسیار بالایی هستند و به شدت به انسولین مقاوم می باشند و سطح انسولین در خون آنها بالا است و در 8 هفتگی به اوج خود می رسد و سپس به تدریج كاهش می یابد. آنها همچنین بطور غیر طبیعی مقادیر چربی کمی داشتند اما دارای کبد چرب بودند. پیوند بافت چربی از موش های عادی به موش های teeny ، تا حد زیادی این مشکلات را برطرف کرد، که نشانه ی نقش مهم KBTBD2 در بافت چربی به طور خاص برای هر یک از مشکلات فوق بود. با این حال، Beutler و Zhang ، اظهار داشتند: مشخص نیست که این مشکلات همچنین ناشی از فعالیت KBTBD2 ، در سایر بافتهای پاسخگو به انسولین مانند عضلات و کبد نباشد.

برای پاسخ به این سؤال، محققان موشهای جهش یافته ی مختلفی ایجاد کردند که در آنها  KBTBD2، بطور انتخابی در بافت چربی، ماهیچه یا کبد این حیوانات غیرفعال شده بود. هرکدام از این جوندگان تا اندازه طبیعی رشد کردند، که نشان می دهد که این ژن از طریق مسیرهای دیگری در تنظیم رشد بدن نقش ایفا می کند، در این میان تنها موشهایی که KBTBD2 در سلولهای چربی آنها غیرفعال شده بود، ویژگیهای بارز دیگری از موشهای teeny داشتند. این حیوانات دارای مقاومت به انسولین بسیار بالایی بودند، اما قند خون آنها در حد متوسطی بالا بود. اگرچه میزان انسولین خون آنها نیز بالا بود، اما پس از 8 هفته از تولد، سطح انسولین در آنها مانند موشهای teeny ، کاهش نیافت.

علاوه بر داشتن چربی بدنی غیر طبیعی مانند همتایان teeny  خود، این دسته از حیوانات که KBTBD2  را در سلولهای چربی خود از دست داده بودند، همچنین دارای کبد چرب بودند، که این نشان دهنده ارتباط بین چربی و بافت کبد است.

بر اساس تمامی این اطلاعات، دکتر بوتلر و ژانگ گفتند: این یافته ها تأیید می کند که KBTBD2 از طریق نقش خود در چربی، نقش مهمی در تنظیم حساسیت به انسولین و انواع فعالیت های دیگر دارد. با این حال، آنها همچنین سؤالهای مهمی راجع به آنچه این ژن در سایر نقاط بدن انجام می دهد، مطرح کردند. ژن KBTBD2، پروتئینی را کد می کند که پروتئین دیگری به نام p85a را به قطعاتی می شکند، که بخشی از یک مجموعه ی پروتئینی بزرگتر است که سلولهای حساس به انسولین را تشویق می کند تا حاملین قند را بر روی سطوح خود تولید کنند. اگرچه به طور واضح این کار را هنگام تولید در سلولهای چربی انجام می دهد، اما به نظر نمی رسد این کار را در سایر قسمتهای بدن انجام دهد، حتی اگر به طور گسترده ای در سایر سلولها بیان شود. همچنین مشخص نیست که KBTBD2 چه نقشی در کوچک نگهداشتن این موش های جهش یافته دارد. محققان قصد دارند این سؤالات را در مطالعات آینده بررسی كنند.

آنها همچنین قصد دارند مکانیسم های چنین مقاومت شدیدی به انسولین را بررسی کنند و این می تواند پیامدهایی برای دیابت نوع 2 در انسان داشته باشد که مشخصه اصلی آن مقاومت به انسولین است.

دکتر بوتلر، گفت: اگرچه ما می دانیم که مقاومت به انسولین به ندرت در اثر جهش در گیرنده ی انسولین یا ژن های مسئول تولید پروتئین های دیگر برای شرکت در جذب گلوکز ایجاد می شود، اما اکثر مکانیسم های آن هنوز بصورت راز باقی مانده است. درک بهتر از عملکرد KBTBD2 می تواند یک پنجره کاملاً جدید برای چگونگی تنظیم حساسیت به انسولین باز کند.

دکتر بوتلر، که فناوری شناسایی فوری جهشهای القا شده در ژرم لاین موشها را ابداع کرده است، در سال 2011 برنده ی جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی، به دلیل کشف خانواده ی مهمی از گیرنده هایی شد که به پستانداران اجازه می دهند در صورت بروز عفونت آن را حس کنند و واکنش التهابی قدرتمندی را علیه عفونت ایجاد نمایند.

منبع:

Zhao Zhang et al. Tissue-specific disruption ofKbtbd2uncovers adipocyte-intrinsic and -extrinsic features of theteenylipodystrophy syndrome, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2000118117

https://medicalxpress.com/news/2020-07-gene-fat-key-role-insulin.html