4 ژوئیه 2024 - چگونه بدن ما قند خون را به این دقت کنترل می کند؟ یک تیم بین‌المللی به رهبری پروفسور نیکولای نینوف در مرکز درمان‌های احیاکننده درسدنCRTD)، بخشی از دانشگاه فنی درسدن(، ما را یک قدم به پاسخ نزدیک‌تر کرد. آنها گروه خاصی از سلول ها را که اولین پاسخ دهنده ها به گلوکز در لوزالمعده هستند، شناسایی کردند. این سلولها برای تحریک پاسخ قند خون حیاتی هستند.

یافته های آنها در مجله Science Advances منتشر شد.

بدن ما باید سطح قند خون را در محدوده ی مشخصی نگه دارد. قند خون بسیار بالا یا بسیار پایین می تواند خطرناک باشد. این تعادل در دیابت به هم می خورد و منجر به مشکلات جدی سلامتی می شود. سلول های بتا در لوزالمعده این تعادل را با ترشح انسولین در هنگام افزایش سطح قند خون مدیریت می کنند.

درک نحوه ی عملکرد سلول های بتا و نحوه ی هماهنگ کردن پاسخ آنها به افزایش قند خون در نهایت می تواند به ایجاد درمان های بهتر برای دیابت کمک کند.

همه سلول های بتا برابر نیستند

پروفسور نیکولای نینوف، رهبر گروه تحقیقاتی درCRTD ، گفت: " ما می خواستیم بدانیم که آیا همه سلول های بتا واقعاً به یک اندازه به قند حساس هستند. مطالعات قبلی نشان داده بود که برخی ممکن است حساس تر از سایرین باشند."

برای درک عملکرد پانکراس، تیم پرفسور Ninov به گورخرماهی روی آورد. این ماهی کوچک استوایی دارای لوزالمعده ای است که شبیه به انسان عمل می کند. در عین حال، یک مزیت بزرگ ارائه می دهد. محققان می‌توانند از ماهی‌های شفاف که هیچ رنگدانه‌ای ندارند، استفاده کنند و پانکراس را در زمان واقعی در ماهی زنده مشاهده کنند.

این گروه دریافتند که گروه کوچکی از سلول‌های بتا نسبت به سایرین نسبت به سطوح قند حساس‌تر هستند. این سلول‌ها سریع‌تر از بقیه ی سلول‌ها به گلوکز پاسخ می‌دهند، بنابراین تیم پرفسور Ninov از آنها به عنوان «اولین سلول‌های پاسخ‌دهنده» یاد کرد. آنها پاسخ به گلوکز را آغاز می کنند و سپس این پاسخ توسط "سلول های پیرو" باقی مانده دنبال می شود.

سلسله مراتب پنهان در پانکراس

محققان می خواستند بفهمند که آیا اولین سلولهای پاسخ دهنده برای پاسخ دادن سلول های پیرو به گلوکز ضروری هستند یا خیر.

با استفاده از گورخرماهی شفاف، گروه Ninov از اپتوژنتیک بهره برد، یک فناوری مدرن مبتنی بر نور که امکان روشن یا خاموش کردن تک سلولی را با پرتوی نور فراهم می کند.

خاموش کردن اولین پاسخ‌دهنده ها، پاسخ به قند خون سلول‌های پیرو را کاهش داد. در همان زمان، وقتی که اولین پاسخ دهنده ها به طور انتخابی فعال شدند، پاسخ سلول های پیرو افزایش یافت.

اولین پاسخ دهندگان در بالای سلسله مراتب سلول های بتا برای کنترل پاسخ قند قرار دارند. جالب توجه است که تنها حدود 10 درصد از سلول های بتا به عنوان اولین پاسخ دهنده عمل می کنند. پروفسور نینوف گفت: این نشان می دهد که این جمعیت کوچک سلولی به عنوان یک مرکز کنترل برای تنظیم فعالیت بقیه سلول های بتا عمل می کند.

ویژگی های منحصر به فرد اولین پاسخ دهندگان

برای یافتن اینکه چه چیزی اولین سلول های پاسخ دهنده را منحصر به فرد می کند، محققان بیان ژن سلول های بتای بسیار حساس به گلوکز را با سلول هایی که حساسیت کمتری داشتند، مقایسه کردند. آنها دریافتند که اولین پاسخ دهندگان در تولید ویتامین B6 نقش دارند. اولین سلول های پاسخ دهنده یک آنزیم کلیدی را بیان می کنند که در تبدیل فرم غیرفعال ویتامین B6 رژیم غذایی به شکل فعال آن در این سلول ها نقش دارد.

محققان با همکاری نزدیک با تیم پروفسور Guy Rutter در دانشگاه مونترال، تولید ویتامین B6 را هم در گورخرماهی و هم در لوزالمعده ی موش متوقف کردند. آنها مشاهده نمودند که پس از این کار، توانایی سلول های بتا برای پاسخ به قند خون بالا در هر دو گونه به طور چشمگیری کاهش می یابد.

پروفسور نینوف گفت: این نشان می‌دهد که ویتامین B6 از نظر تکاملی نقش حفظ‌ شده‌ای را در پاسخ به گلوکز بازی می‌کند. این امکان وجود دارد که اولین پاسخ‌دهنده‌ها ویتامین B6 را تولید و به بقیه سلول‌های بتا برای تنظیم فعالیتشان عرضه کنند. بررسی اینکه آیا واقعاً چنین است یکی از مراحل بعدی تحقیقات ما است.

پیامدهایی برای تحقیقات دیابت

پروفسور نینوف گفت: ما اکنون می دانیم که سلول های خاصی وجود دارند که پاسخ گلوکز را شروع می کنند و ویتامین B6 برای این فرآیند ضروری است. ویتامین B6 به عنوان یک کوفاکتور برای فعالیت بیش از صد آنزیم که نقش‌های حیاتی در سلول‌ها ایفا می‌کنند- از کنترل تنفس سلولی تا تولید انتقال‌دهنده‌های عصبی- ضروری می باشد.

پروفسور نینوف نتیجه گیری کرد: در واقع مجموعه ای از تحقیقات وجود دارد که ارتباط بین سطوح پایین ویتامین B6 و بروز بیماری متابولیک و دیابت نوع 2 را نشان می دهد. ما می خواهیم بیشتر بر روی کشف این ارتباط تمرکز کنیم.درک چگونگی عملکرد ویتامین B6 در تنظیم سلول های بتا در لوزالمعده، می تواند به بینش جدیدی در مورد آسیب شناسی دیابت و در نهایت به درمان های جدید منجر شود.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-07-cells-pancreas-crucial-blood-sugar.html