اكتشف باحثو معهد سالك وسيلة جديدةً لتنظيم مستويات السكر في الدم بشكل مستقل عن الأنسولين – ترجمة عدنان أحمد الحاجي

Salk researchers find a new route for regulating blood sugar levels independent of insulin
(معهد سالك – Salk Institute)

مسار جزيئي جديد يتحكم في نسبة الجلوكوز في الدم، ويتفادى مقاومة الأنسولين(1)

اكتشاف الأنسولين قبل 100 عام فتح بابًا كان من شأنه أن يؤدي إلى حياة وأمل لملايين المصابين بداء السكري. منذ ذلك الحين، يعتبر الأنسولين، والذي يُنتج طبيعيًا في البنكرياس، الوسيلة الأساسية لعلاج الحالات التي تتميز بارتفاع نسبة السكر في الدم (الجلوكوز) ، كمرض السكري. حاليًا، اكتشف باحثو معهد سالك (Salk) جزيئًا (molecule) ثانيًا، يُنتج في الأنسجة الدهنية، والذي، كالأنسولين، ينظم أيضًا نسبة السكر في الدم بشكل فعال وسريع.  يمكن أن يؤدي اكتشافهم إلى تطوير علاجات جديدة لعلاج مرض السكري ، كما يضع الأساس لوسائل جديدة واعدة في أبحاث الأيض.

الدراسة (2)، التي نُشرت في مجلة الأيض (Cell Metabolism) التابعة لناشر مجموعة دوريات الخلية (Cell Press) في 4 يناير 2022 ، بينت أن هرمونًا يسمى (FGF1) ينظم مستوى الجلوكوز في الدم وذلك بتثبيط عملية تحلل الدهون (3). كالأنسولين، يتحكم هرمون (FGF1) في نسبة الجلوكوز في الدم وذلك بتثبيط تحلل الدهون، لكن الهرمونين يقومان بهذه العملية بطرق مختلفة. لكن ما هو أهم من ذلك، أن هذا الاختلاف بين الهرمونين قد يمكِّن  هرمون (FGF1) من خفض نسبة الجلوكوز في الدم بأمان ونجاح لدى الذين يعانون من مقاومة الأنسولين.

يقول كبير المؤلفين المشارك والبروفسور رونالد إيڤانز (Ronald Evans)، استاذ كرسي منظمة (March of Dimes) [منظمة غير ربحية لتحسين صحة الأمهات والرضع] في البيولوجيا الجزيئية والتنموية: “يُعد اكتشاف هرمون ثان يثبط عملية تحلل الدهون ويخفض من مستوى الجلوكوز إنجازًا علميًا”. “لقد تعرفنا على لاعب جديد في تنظيم عملية تحلل الدهون والذي سيساعدنا على فهم كيف تتم إدارة مخزون الطاقة في الجسم”.

عندما نأكل، تدخل الدهون الغنية بالطاقة والجلوكوز إلى مجرى الدم. عادةً ما ينقل الأنسولين هذه العناصر الغذائية إلى خلايا العضلات والأنسجة الدهنية، حيث إما أن تُستخدم  فورًا أو أن تُخزن ليصار إلى استخدامها في وقت لاحق. في الذين يعانون من مقاومة الأنسولين ، لا يتم التخلص من الجلوكوز من الدم بكفاءة، والتحلل المرتفع للدهون ترفع من مستويات الأحماض الدهنية.

تعمل هذه الأحماض الدهنية الزائدة على تسريع عملية إنتاج الجلوكوز من الكبد، مما يضاعف من مستويات الجلوكوز المرتفعة أصلًا. علاوة على ذلك، تتراكم الأحماض الدهنية في الأعضاء، مما يؤدي إلى تفاقم مقاومة الأنسولين – وهذه مؤشرات على مرض السكري والسمنة.

في السابق، أظهر بحث في  المختبر أن حقن هرمون (FGF1) يخفض بشكل دراماتيكي نسبة الجلوكوز في الدم لدى الفئران وأن العلاج باستخدام هرمون (FGF1) لعلاج مرض السكري المزمن يخفف من مقاومة الأنسولين. لكن كيف تجري هذه العملية ظل لغزًا.

في البحث الحالي، أجرى الفريق دراسة في الآليات الكامنة وراء هذه الظاهرتين وما هي العلاقة بينهما.  أولاً، أثبت الباحثون أن هرمون (FGF1) يثبط عملية تحلل الدهون ، بالضبط كما يثبطها هرمون الأنسولين. ثم أثبتوا بعد ذلك أن هرمون (FGF1) ينظم عملية إنتاج الجلوكوز في الكبد، بالضبط كما ينظمه هرمون الأنسولين. أوجه التشابه هذه جعلت المجموعة البحثية  تتساءل عما إذا كان هرمونا (FGF1) والأنسولين يستخدمان نفس مسارات التشوير (signaling) (التواصل – تبادل الاشارات بين الخلايا، 4) لتنظيم جلوكوز الدم.

من المعروف أصلًا أن الأنسولين يثبط  عملية تحلل الدهون من خلال انزيم (PDE3B)، وهو الإنزيم الذي ينشيء مسار التشويرات (signaling) ، لذلك اختبر الفريق مجموعة كاملة من الإنزيمات المماثلة، وكان انزيم (PDE3B) في أعلى قائمة هذه الانزيمات. لقد فوجئوا عندما اكتشفوا أن هرمون (FGF1) يستخدم مسارًا مختلفًا – انزيم (PDE4) (انظر 5).

“هذه الآلية هي في الأساس حلقة ثانية (second loop)، مع كل مزايا المسار المتوازي. في عملية مقاومة الأنسولين، يصاب تشوير هرمون الأنسولين بالخلل. ولكن باستخدام  تتالي من إشارات مختلفة، إذا كان أحد الهرمونين لا يعمل فالآخر بإمكانه أن يعمل. يقول المؤلف الأول جينسر سانكار (Gencer Sancar)، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر إيفانز: بهذه الطريقة يتمكن  المرء التحكم في عملية تحلل الدهون وتنظيم جلوكوز الدم.

اكتشاف أن مسار انزيم (PDE4) يفتح فرصًا جديدة لاكتشاف أدوية ولأبحاث أساسية تركز على ارتفاع نسبة السكر في الدم ومقاومة الأنسولين. الباحثون حريصون على البحث في إمكانية تعديل هرمون (FGF1) لتحسين نشاط انزيم (PDE4). هناك مسار آخر يستهدف نقاطًا متعددة في مسار التشوير قبل أن يُنشط انزيم (PDE4).

“القدرة الفريدة لهرمون (FGF1) على إحداث خفض مستمر للجلوكوز في الفئران المصابة بداء السكري المقاوم للأنسولين [السكري من النوع الثاني] تُعتبر وسيلة علاجية واعدة لمرضى السكري. نأمل أن يؤدي فهم هذا المسار إلى علاجات أفضل لمرضى السكري”، كما يقول المؤلف الرئيس المشارك مايكل داونز (Michael Downes)، وهو باحث كبير في فريق العمل في مختبر إيڤانز. “الآن وقد اكتشفنا مسارًا جديدًا، نستطيع أن نفهم دوره في توازن الطاقة في الجسم وكيف نسيطر عليها ونضبطها”.

مصادر من داخل وخارج النص:
1- “مقاومة الانسولين هي حالة فيزيولوجية يصبح فيها الإنسولين أقل فعالية في تخفيض مستوى السكر في الدم.  ونتيجة لذلك تصبح هناك زيادة في مستوى السكر في الدم يمكن لها أن ترتفع إلى عدة مستويات تصل إلى خارج نطاق المستوى العادي وتسبب آثار صحية ضارة. بعض أنواع الخلايا مثل الخلايا العضلية الخلايا الدهنية تحتاج إلى الإنسولين لامتصاص الجلوكوز، وسترتفع مستويات الجلوكوز في الدم عندما تفشل هذه الخلايا في الاستجابة بشكل مناسب لانتشار الإنسولين. الانسولين يساعد الكبد في تنظيم مستويات الجلوكوز عن طريق الحد من إفراز الجلوكوز”.  مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/مقاومة_الإنسولين
2- https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(21)00623-9
3- تحلل الدهون تحلل الليبيدات هو عملية حيوية يتم فيها تقويض (تكسير) الدهون (الليبيدات) في الجسم وذلك يتضمن عملية حلمهة لمركبات الغليسيريدات الثلاثية إلى غليسرول والأحماض الدهنية الحرة”. مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/تحلل_الدهن
4- https://ar.wikipedia.org/wiki/تأشير_الخلية
5- https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/phosphodiesterase-iv

المصدر الرئيس:
https://www.salk.edu/news-release/salk-researchers-find-a-new-route-for-regulating-blood-sugar-levels-independent-of-insulin