12 فوریه 2025- هورمون انسولین نقش اصلی را در متابولیسم بسیاری از موجودات زنده ایفا می کند. وقتی غذا فراوان باشد، انسولین باعث جذب و ذخیره ی انرژی می شود. اما در زمان گرسنگی، ترشح انسولین کاهش می یابد. بدن انرژی را ذخیره می کند یا به دنبال منابع انرژی جایگزین می گردد. برای بقا بسیار مهم است که این سیستم به خوبی تنظیم شود. اگر از تعادل خارج شود، خطر ابتلا به دیابت و سایر بیماری های متابولیک وجود دارد.

انسان در پانکراس خود انسولین تولید می کند. اما در مگس سرکه(دروزوفیلا)، این هورمون توسط سلول های عصبی واقع در مغز تولید می شود. این سلول‌ها انسولین را مستقیماً در همولنف آزاد می‌کنند - مایعی که عملکرد خون را در حشرات انجام می‌دهد. اما بجز این موضوع، سیستم انسولین مگس سرکه بسیار شبیه به انسان است.

دانشمندان دانشگاه JMU در باواریا، آلمان، اکنون نگاه دقیق تری به سلول های تولید کننده انسولین مگس سرکه انداخته اند. هدف آنها بررسی این موضوع بود که چگونه این سلول‌ها در مغز مگس با نورون‌های دیگر کار می ‌کنند تا پاسخی هماهنگ به نیازهای متابولیک و تغییرات حالت داخلی ایجاد کنند.

نتایج این مطالعه در مجله علمی eLife منتشر شده است.

ردیابی فعالیت سلول های فردی

سلول های تولید کننده انسولین (IPC) در حشرات زنده چگونه به تغییرات تعادل انرژی واکنش نشان می دهند؟ تاکنون اطلاعات کمی در مورد این موضوع منتشر شده است. برای پر کردن این شکاف دانش، تیمی به رهبری دکتر Jan Ache، رئیس گروه Emmy Noether در بخش نوروبیولوژی و ژنتیک در مرکز زیستی JMU، از رویکردی استفاده کرد که اجازه می ‌دهد فعالیت هر یک از سلول های تولید کننده ی انسولین را در مگس‌های سرکه ی زنده تحت شرایط مختلف ثبت کند.

آنها دریافتند کهIPC ها زمانی که مگس ها شکر را همراه با غذای خود می خورند، انسولین آزاد می کنند  اما نه زمانی که شکر مستقیماً به همولنف آنها تزریق می شود.

دکتر Ache، توضیح داد: «در انسان، این پدیده به عنوان اثر incretin شناخته می شود. این نشان می ‌دهد که ترشح انسولین صرفاً با افزایش سطح قند خون کنترل نمی ‌شود، بلکه با مکانیسم‌ های پیچیده‌ تر مربوط به هورمون‌های روده، کنترل می‌شود».

تیمJMU ، همچنین دریافت که فعالیت IPC در مگس های مسن بسیار کمتر است. بنابراین ممکن است روشی که حشرات از طریق آن قند را پردازش می کنند با افزایش سن تغییر کند – مشابه با انسان.

تأثیر بر رفتار جستجوی غذا بررسی شد

رفتار جستجوی غذا در مگس‌های سرکه با نوسانات ذخایر انرژی آن‌ ها مرتبط است که به نوبه خود با ترشح انسولین مرتبط است. تیم دکتر Ache، همچنین می خواست در مورد این روابط اطلاعات بیشتری کسب کند.

بنابراین محققان IPCها را به صورت اپتوژنتیکی تحریک کردند - با تقلید از آنچه معمولاً بعد از غذا و افزایش سطح قند اتفاق می افتد. مشخص شد که سلول‌های تولید کننده انسولین در مقایسه با سایر سلول ‌های عصبی تنها نقش کوچکی در تعدیل رفتار جستجوی غذا، دارند.

این نتایج ممکن است به انسان ها مرتبط باشد

دکتر Ache، گفت: «ما با آزمایش‌ های خود، اطلاعاتمان را در مورد مدارهایی که ترشح انسولین را در مگس ‌های سرکه کنترل می ‌کنند، اصلاح کرده ‌ایم. این نتایج اکنون انجام تحقیقات بیشتر را امکان پذیر می کند، که در نهایت می تواند به یافته هایی منجر شود که با سلامت انسان و بیماری هایی مانند دیابت مرتبط است. اگرچه انسان و مگس سرکه از نظر ظاهری بسیار متفاوت هستند، اما شباهت هایی در ژنتیک و متابولیسم خود دارند، از جمله عملکرد سیستم عصبی و جنبه های اصلی تنظیم متابولیک.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250205131605.htm