27 سپتامبر 2024 - در مطالعه‌ای که اخیراً در ژورنال Nature Metabolism منتشر شده است، تیمی از محققان اروپایی از مدل‌های موش چند ژنی دیابت نوع 1 برای تعیین مکانیسم‌های اساسی اختلال در ترشح گلوکاگون ناشی از هیپوگلایسمی، استفاده کردند. یافته‌های این مطالعه ی جدید امکان استراتژی‌های درمانی امیدوارکننده را برای مدیریت هیپوگلایسمی در بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 را افزایش می‌دهد.

پیشینه

دیابت نوع 1، یک اختلال خود ایمنی است که در آن سلول های ایمنی بدن به سلول های بتا که تولید کننده انسولین هستند، حمله می کنند. انسولین با اجازه دادن به سلول ها برای جذب گلوکز از جریان خون، سطح قند خون را تنظیم می کند. با این حال، دیابت نوع 1 همچنین شامل اختلال در تنظیم هورمون گلوکاگون است که در پاسخ به هیپوگلایسمی در پانکراس ترشح می شود و کبد را تحریک می کند تا گلوکز ذخیره شده ی خود را در جریان خون آزاد کند.

اختلال در پاسخ گلوکاگون در افراد مبتلا به دیابت نوع 1 منجر به سطوح پایین خطرناک قند خون می شود که مسئول نزدیک به 10٪ از مرگ و میرهای بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 است. در مدل‌های موش دیابت نوع 1، ترشح گلوکاگون برای بالا بردن سطح قند خون با درمان با آنتاگونیست‌های گیرنده سوماتوستاتین بازیابی شده است. با این حال، مکانیسم های زیربنایی بازیابی ترشح گلوکاگون و اینکه آیا همان مکانیسم در انسان موثر است یا خیر هنوز مشخص نیست.

در مورد این مطالعه

در مطالعه ی حاضر از یک مدل موش دیابتی نوع 1( موش‌های دیابتی غیرچاق یاNOD ) برای درک اختلال ترشح گلوکاگون ناشی از هیپوگلایسمی در دیابت نوع 1 استفاده شد. محققان مکانیسم‌های بیولوژیکی مرتبط با ترشح گلوکاگون را در موش‌های NOD با موش‌های غیر دیابتی مقایسه کردند.

سطح گلوکز خون موش ها به طور منظم کنترل شد و آنها در سنین مختلف مورد بررسی قرار گرفتند و در محیط های آزمایشی مختلف با هم مقایسه شدند. علاوه بر این، دیگر مدل‌های موش اصلاح‌شده ژنتیکی برای بررسی فعالیت‌های سلولی خاص مورد استفاده قرار گرفتند.

در این مطالعه همچنین از سلول‌های جزایر انسانی به‌دست‌آمده از اهداکنندگان مبتلا به دیابت نوع 1 و بدون دیابت استفاده شد که قبل از مطالعه ی الگوهای ترشح هورمون ها، به مدت دو روز کشت داده شدند. سلول‌های جزایر پانکراس موش های NOD و موش‌های غیر دیابتی نیز جداگانه و برای تجزیه و تحلیل بیشتر کشت داده شدند.

نتایج

این مطالعه کاهش 97 درصدی در محتوای انسولین در پانکراس و کاهش قابل توجهی در مساحت جزایر را بدون تغییر در محتوای گلوکاگون گزارش کرد. در موش‌های غیر دیابتی، قند خون پایین منجر به تحریک شدید ترشح گلوکاگون شد، اما در موش‌های NOD، پاسخ به هیپوگلایسمی به طور قابل‌توجهی ضعیف‌تر بود. با این حال، ظرفیت تولید و ترشح گلوکاگون در موش‌های NOD تحت ‌تأثیر قرار نگرفت و این نشان می‌دهد که مشکل در تولید هورمون نیست، بلکه در تنظیم آن است.

این مطالعه همچنین نشان داد که موش‌های NOD افزایش قابل توجهی در ترشح سوماتواستاتین نشان دادند که از آزادسازی گلوکاگون جلوگیری می‌کند و توضیح می‌دهد که چرا آنتاگونیست‌های گیرنده سوماتوستاتین در مدل‌های موش دیابت نوع 1 مؤثر بودند. این یافته ها نقش ترشح بیش از حد سوماتوستاتین را در اختلال عملکرد گلوکاگون در دیابت نوع 1 برجسته کرد.

این مطالعه همچنین نشان داد که کوپلینگ الکتریکی بین سلول‌های بتا(β) و سلول‌های دلتا(δ) تولیدکننده ی سوماتوستاتین، در دیابت نوع 1 مختل شده است. به طور معمول، فعالیت سلول‌های دلتا در شرایط هیپوگلایسمی توسط سلول‌های بتا سرکوب می‌شود و از آزاد شدن سوماتوستاتین جلوگیری می‌کند که منجر به ترشح گلوکاگون می‌شود. با این حال، تخریب سلول های β در دیابت نوع 1 منجر به ترشح کنترل نشده ی سوماتواستاتین، و مهار آزادسازی گلوکاگون می شود.

اختلالات مشابهی در سلول‌های جزایر انسانی، با سطوح بالا سوماتوستاتین و ترشح کم گلوکاگون حتی در شرایط هیپوگلایسمی مشاهده شد. این نتایج نشان می‌دهد که مهار سوماتوستاتین می‌تواند ترشح گلوکاگون را بازیابی کند که یک استراتژی درمانی بالقوه برای مدیریت هیپوگلایسمی در بیماران دیابتی نوع 1 ارائه می دهد.

نتیجه گیری

به طور کلی، این مطالعه نشان داد که اختلال در ترشح گلوکاگون در دیابت نوع 1 به دلیل ترشح بیش از حد سوماتوستاتین به دلیل اختلال در تنظیم سلول‌های دلتاتوسط سلول‌های بتااست. مسدود کردن گیرنده‌های سوماتوستاتین می‌تواند به طور بالقوه ترشح گلوکاگون را بازیابی کند و یک استراتژی درمانی امیدوارکننده برای مدیریت هیپوگلایسمی در بیماران دیابتی نوع 1 ارائه دهد.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20240927/Why-hypoglycemia-induced-glucagon-secretion-becomes-impaired-in-diabetes.aspx