4ژوئن 2024 - یک مطالعه ی جدید نشان می‌دهد که سلول‌های بتای پیر پانکراس انسانی، ویژگی‌های پیری را نشان می‌دهند اما در عین حال سطوح بالایی از ژن‌های حیاتی را برای حفظ عملکرد خود بیان می‌کنند. علیرغم وضعیت پیری، این سلول‌ها توانایی آزادسازی انسولین را در پاسخ به گلوکز نشان می‌دهند و به تنظیم قند خون کمک می‌کنند. علاوه بر این، این سلول‌های پیر فعالیت ژن‌هایی را که می‌توانند سیستم ایمنی را تحریک کنند، افزایش می‌دهند. این موضوع نقش بالقوه ی سلول های بتا را در تنظیم ایمنی و ارتباط آنها با واکنش های خود ایمنی در دیابت نوع 1 را روشن می کند.

نتایج این مطالعه در ژورنال "تحقیقات اسیدهای نوکلئیک" منتشر شده است.

چالش دیابت

دیابت که با کمبود یا مقاومت به انسولین مشخص می شود، و به دلیل ناکارآمدی سلول های بتای پانکراس در ترشح انسولین برای حذف گلوکز از خون، بروز می کند. تقویت یا حفظ عملکرد این سلول ها برای توسعه درمان های دیابت بسیار مهم است.

در سراسر جهان، حدود 463 میلیون بزرگسال، یا تقریباً 1 نفر از هر 11 نفر، با این بیماری دست و پنجه نرم می کنند، رقمی که انتظار می رود به دلیل پیری جمعیت، شهرنشینی، رژیم غذایی نامناسب و سبک زندگی کم تحرک، افزایش یابد. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که تا سال 2045، بیش از 700 میلیون نفر ممکن است به این بیماری مبتلا شوند، که چالش‌های دلهره‌آوری را برای مراقبت‌های بهداشتی، اقتصادها و تلاش‌های بهداشت عمومی ایجاد می‌کند. اقدام فوری برای مهار این روند ضروری است، که نیازمند راهبردهای پیشگیری موثر، دسترسی بهتر به مراقبت و درمان‌های نوآورانه است.

عملکرد و پاسخ ایمنی

این مطالعه نشان داد که بخش قابل توجهی از سلول‌های بتای پانکراس انسان بالغ ژنی به نام p16 را فعال می‌کنند که نشانه ای از حالت پیری است که پیری سلولی نامیده می‌شود. جالب اینجاست که این سلول‌های پیر، به جای نشان دادن نشانه‌های ناکارآمدی، سطوح بالایی از ژن‌هایی را بیان می کنند که برای عملکردشان مهم است.

بنابراین، به نظر می‌رسد که این سلول‌ها در مقایسه با همسایگان غیر پیر خود، دارای سطح بالاتری از عملکرد و بلوغ هستند. این شگفت‌آور است، زیرا سلول‌های پیر که قبلاً در بافت‌های دیگر شناسایی شده‌اند، عموماً ناکارآمد هستند و اثرات مضری دارند.

با تجزیه و تحلیل سازمان ژنی در سلول‌های بتای پیر، محققان دریافتند که این سلولها بسته‌بندی ژن‌ها – کروماتین- را تغییر می‌دهند و یک سازمان دهی برنامه ریزی شده ی دوباره انجام می دهند که امکان فعال‌سازی عملکرد را برای آنها فراهم می‌کند. به همین دلیل، به نظر می‌رسد که سلول‌های بتای پیر توانایی آزاد کردن انسولین را در پاسخ به گلوکز در مقادیر بیشتر دارند که به تنظیم موثر سطح قند خون کمک می‌کند.

این مطالعه همچنین نشان داد که سلول‌های بتای پیر دارای سطوح بالایی از ژن‌هایی هستند که با سیستم ایمنی ارتباط برقرار می‌کنند. این پاسخ که «پاسخ اینترفرون» نامیده می‌شود، معمولاً برای نشان دادن عفونت ویروسی به سلول‌های ایمنی عمل می‌کند و حمله ی آن‌ها را به خدمت می‌گیرد. با این حال، سلول‌های بتای پیر، با شبیه سازی تغییرات مولکولی در خود این مسیر را در غیاب چنین عفونتی شبیه‌سازی و فعال می‌کنند.

پیامد بالقوه ی این کار، افزایش تحریک سلول‌های ایمنی برای حمله به سلول‌های بتا است، فرآیند اساسی که دیابت نوع 1 را تحریک می‌کند. این بدان معناست که سلول‌های بتای پیر ممکن است به تنظیم پاسخ‌های ایمنی کمک کنند و برای درک واکنش‌های خود ایمنی در دیابت نوع 1 مهم باشند. به طور بالقوه، مسدود کردن این پاسخ، یا فرآیند پیری، می تواند برای جلوگیری از پیشرفت دیابت نوع 1 در مراحل اولیه آن مورد استفاده قرار گیرد.

پیامدهای درمان دیابت

کشف این که سلول‌های بتای پیر در پانکراس می‌توانند عملکرد بالایی داشته باشند و به سیگنال‌های ایمنی پاسخ دهند، دیدگاه سنتی را که سلول‌های پیر کاملاً مضر هستند، به چالش می‌کشد. این درک جدید راه را برای درمان‌های بالقوه با هدف حفظ یا تقویت عملکرد ترشح انسولین سلول‌های بتا در بیماران دیابتی باز می‌کند.

پروفسورIttai Ben Porath ، یکی از رهبران این تحقیق، گفت: «این یافته‌ها بسیار مهم هستند زیرا نشان می‌دهند که سلول‌های بتا پیر ناکارآمدنیستند، اما ممکن است به شیوه‌ای از پیش طراحی‌شده برای بهبود تولید انسولین با افزایش سن و مقابله با سایر اثرات مضر عمل کنند. علاوه بر این، اگر بیشتر ثابت شود که پیری سلول‌های بتا یکی از ویژگی‌های بارز مراحل اولیه دیابت نوع 1 است، هدف قرار دادن این سلول‌ها از طریق درمان دارویی می‌تواند یک رویکرد جدید برای جلوگیری از حمله خود ایمنی سلول های بتاباشد».

برنامه‌های تحقیقاتی آتی شامل کاوش عمیق‌تر در مکانیسم‌هایی است که تحت تأثیر دینامیک کروماتین باعث افزایش فعالیت برنامه‌های بلوغ عملکردی در سلول‌های بتای پیر می‌شوند. درک جامع از این فرآیندها نویدبخش توسعه درمان های هدفمند با هدف افزایش عملکرد و طول عمر سلول های بتا است و در نتیجه کیفیت زندگی افراد مبتلا به دیابت را بهبود می بخشد. درک اینکه چگونه فرآیند پیری بر تعامل سلول‌های ایمنی با سلول‌های بتا تأثیر می‌گذارد، و اینکه آیا این واقعاً به دیابت مرتبط است، ممکن است راه را برای رویکردهای درمانی جدید باز کند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-06-reveal-secrets-aging-beta-cells.html