محافظت از دیابت نوع 1 در سلول های تولید کننده انسولین

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، مطالعه جدید دانشگاه ویسکانسین مدیسون نشان می دهد که حذف ژنی که استرس را در سلول های بتای تولیدکننده انسولین مدیریت می کند، توجه مفیدی را از سیستم ایمنی به خود جلب می کند و از موش های مستعد دیابت نوع 1 در برابر ابتلا به این بیماری محافظت می کند. این مطالعه همچنین نشان داد که تغییرات کشف شده در سلول های بتای اصلاح شده موش در سلول های بتای انسانی نیز وجود دارد که می توانند از مرگ گسترده سلول های بتا که مشخصه دیابت نوع 1 است، جان سالم به در ببرند. این به محققان امیدواری می دهد که یافته های آنها که ممکن است به یک درمان جدید بالقوه اشاره کند، می تواند در اوایل ابتلا به دیابت تجویز شود. دیابت نوع 1 بیش از 20 میلیون نفر را در سراسر جهان مبتلا می کند که منجر به گلوکوم، آسیب عصبی، فشار خون بالا و سکته می شود.

زمانی که ما غذا می خوریم، سلول های بتا در هر دقیقه حدود 1 میلیون مولکول انسولین تولید می کنند تا به حفظ سطح طبیعی گلوکز خون کمک کنند. این یک کار بزرگ و استرس زا است، به خصوص برای بخشی از این سلول های بتا به نام شبکه آندوپلاسمی. شبکه آندوپلاسمی مانند کارکنان انبار سلول است. مولکول های پروتئین انسولین را که سلول بتا تولید می کند تا می کند و آنها را برای ارسال به سایر قسمت های بدن بسته بندی می کند. اگر مشکلی در فرآیند تا شدن پروتئین رخ دهد، فرآیند حمل و نقل مختل می شود یا حتی متوقف می شود و شبکه آندوپلاسمی را تحت فشار قرار می دهد. یک ژن پاسخ دهنده به استرس به نام Atf6 زمانی که سلول در حال مبارزه با پروتئین های باز شده است، تقویت می شود. اما اگر Atf6 نتواند مشکل تا شدن پروتئین را حل کند، استرس طولانی در نهایت سلول را از بین می برد.

آزمایشگاه Engin یک سری از موش های مستعد دیابت را بدون ژن Atf6 در سلول های بتای خود پرورش داد. این موش ها به جای رسیدن به سرنوشت معمولی خود، از دیابت محافظت شدند. تجزیه و تحلیل ژن های بیان شده توسط سلول های بتا نشان می دهد که سلول ها خیلی زودتر از موعد مقرر وارد حالتی به نام پیری شده اند. پیری دوره ای از چرخه زندگی سلول است که در آن تقسیم متوقف می شود و دیگر فعالیت های سلولی عادی متوقف می شود. سلول های پیر می توانند با آزاد کردن مولکول های پیام رسان التهابی که پاسخ سیستم ایمنی را تحریک می کنند، برای سلول های مجاور مشکل ایجاد کنند. محققان ژن Atf6 را در سلول های بتای لوزالمعده مدل موش دیابت نوع 1 حذف کردند و آنها را به دیابت مبتلا نکردند. به نظر می رسد این سلول ها به جای از بین رفتن، به طور غیرمنتظره ای به حالت پیری اولیه می روند که پاسخ ایمنی مفیدی را آغاز می کند و به سلول ها کمک می کند تا از حمله خودایمنی جان سالم به در ببرند.

آسیب DNA، استرس و پیری می تواند باعث پیری شود، که می تواند پاسخ سیستم ایمنی را ایجاد کند که سلول های پیر را پاکسازی می کند. اگر سیستم ایمنی نتواند این سلول ها را پاک کند، تجمع می یابند و باعث التهاب و بیماری مزمن می شوند. سلول های بتا بدون Atf6 پیری گذرا نشان می دهند و شروع به آزادسازی این گروه از پروتئین ها، از جمله فاکتور مهارکننده لوسمی یا LIF می کنند که سلول های ایمنی محافظ به نام ماکروفاژهای M2 را به خدمت می گیرد. ماکروفاژها گلبول های سفید خونی هستند که چیزهایی مانند پاتوژن ها، اجسام خارجی، سلول های مرده را می خورند که به بدن تعلق ندارند. در لوزالمعده موش های Atf6-knockout، به نظر می رسد که ماکروفاژهای M2 در اطراف سلول های بتای تغییر یافته کار می کنند، التهاب را تسکین می دهند و به کاهش تجمع سایر سلول های پیر مضر کمک می کنند. این منجر به بافت سالم تر و بهبود سلامت و عملکرد سلول های بتا شد و از دیابت نوع 1 جلوگیری کرد. هیجان انگیزتر این است که به نظر می رسد نتایج مطالعه جدید بر روی موش ها چقدر در سلول های انسانی منعکس شده است. با آزمایش خون، پزشکان می توانند افرادی را که در معرض خطر ابتلا به دیابت نوع 1 هستند، ماه ها قبل از مرگ سلول های بتا شناسایی کنند. این ممکن است یک بازه زمانی عالی برای درمان مبتنی بر مهار دارویی Atf6 یا القای LIF و سایر پروتئین های ترشح شده باشد. اگر محققان بتوانند به موقع به آنجا برسند و از این سلول ها با پیری گذرا محافظت کنند، ممکن است از شروع دیابت جلوگیری شود. در حالی که تقریباً تمام سلول های بتا در دیابت از بین می روند، تعداد کمی از آن ها، اگرچه تعداد کمی از آنها برای تامین کننده انسولین مؤثر هستند، زنده می مانند.