پژوهش ها نشان می دهد اختلال در متابولیسم انرژی در سلولهای بتا با ابتلا به دیابت نوع 2 ارتباط دارد، این پژوهش ها تغییر جهت به سوی رویکردهای سیستمی برای مقابله با این بیماری را افزایش میدهد
تصویر، سلولهای بتای یک بیمار مبتلا به دیابت نوع 2 و یک بیمار غیر دیابتی را نشان می دهد. فلورسانس سلول ها بطور مصنوعی با توجه به نقص میتوکندریهای آنها در پاسخ به گلوکز، رنگ آمیزی شده اند.رنگ گرمتر نشان دهنده ی نقص بیشتراست.سلولهای بتای افراد دیابتی نسبت به افراد غیر دیابتی عملکرد پایین تری دارند. جالب توجه اینست که حداکثر پاسخ ممکن در غیاب تقاضای انرژی داخل سلولی دچار اختلال نشده است، این موضوع نشان می دهد که پلاریزاسیون میتوکندری و پس از آن ترشح انسولین، در مجموع بر اساس تعادل بین عرضه و تقاضای انرژی داخل سلولی تعیین می شود.
در این تحقیق مشخص گردید در سلولهای بتای پانکراس بیماران مبتلا به دیابت نوع 2، فعالسازی متابولیسم انرژی درمیتوکندری در حضور گلوکز دچار اختلال می شود البته علت این اختلال هنوز مشخص نیست.نتایج این تحقیق بصورت آنلاین در مجله ی Endocrinologyمنتشر گردید.
پرفسور Gerencserاستادیار موسسه ی تحقیقاتی باک می گوید: در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 تعادل بین عرضه و تقاضای پتانسیل غشاء میتوکندری(DetalψM) تغییر کرده است که باعث کاهش ارسال پیام برای ترشح انسولین می شود.
پرفسور Gerencserمی گوید: این تغییر تعادل باعث می شود سلولهای بتا در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 مانند یک اتومبیل اکونومی(صرفه جویی در مصرف انرژی) نه مانند یک وسیله ی نقلیه با قدرت تمام عمل کنند. هر دو خودرو در یک بزرگراه مسطح، خوب عمل می کنند، اما زمانیکه شما بر پدال گاز فشار وارد می کنید ماشین اکونومی پاسخ کم تری می دهد و در جاده سربالایی عقب می ماند. افزایش قند خون معادل فشردن پدال گاز است، DetalψMمعادل دور موتور در دقیقه استو پاسخ به قند خون بالا همانند عقب ماندن اتومبیل در جاده ی سربالایی است.
پرفسور Gerencserبا روش سنجش جدید میکروسکوپ فلورسانس، مقدارDetalψM و پاسخ آن به گلوکز را در سلولهای بتای پانکراس اهدا شده از چهار فرد نرمال و سه فرد مبتلا به دیابت نوع 2 اندازه گیری نمود.مشاهده ی سلولها در زیر میکروسکوپ به دانشمندان اجازه ی می دهد بطورهمزمان مقدارDetalψM و پتانسیل غشای پلاسما را – یک میانجی ترشح انسولین – زمانیکه عرضه یا تقاضای متابولیسم انرژی سلولی تغییر کرده است، را ضبط کنند.
یافته های این تحقیق نشان می دهد که عدم توانایی سلولهای بتای پانکراس در ترشح مقادیر کافی انسولین در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2، ممکن است با اختلال متابولیسم انرژی در سطح سلولی مرتبط باشد، فرآیندی که در آن مسیرهای متعدد عرضه و تقاضای انرژی در یک شبکه پیچیده از واکنشهای متابولیکی فعل و انفعال می کنند.
این پژوهش نشان داد که متابولیسم انرژی میتوکندری نقص قابل توجهی را سبب نمی شود، اما یک ناهماهنگی ظریف تر بین مسیرهای عرضه و تقاضای انرژی اتفاق می افتد که پاسخ به گلوکز را در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 کاهش می دهد.
پرفسور Gerencserمی گوید: دیابت نوع 2 بیماریی است با علل چندگانه و کشف اختلال عملکرد متابولیسم انرژی در سطح سیستم های سلولی، نشان می دهد که مبارزه با این بیماری با تغییر جهت به سمت رویکردهایی در سطح سیستمی باید صورت گیرد.او می افزاید: هدف پارادایم فعلی، درک دیابت نوع 2 در سطح مولکولی است.
دکترGerencser روش سنجش میکروسکوپی فلورسانس جدیدی را برای تعیین کمیتDetalψM و پاسخ آن به گلوکز در هر سلول بتای پانکراس اهدا شده از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد سالم ، طراحی و استفاده نمود.
برای مقایسه افراد بیمار و سالم، به تعیین قدر مطلقDetalψM نیاز است، این امر قبل از این به علت تداخل فرآیندهای اساسی بیوفیزیکی در سلول با بازخوانی مولکول های حسگر فلورسانس- که معمولا مورد استفاده قرار می گرفتند- امکان پذیر نبود.
این فن آوری جدید به محققان کمک کرد تا این تداخلات را بر طرف کرده و سیگنالهای فلورسانس را بطور صحیح بصورت پتانسیل بر حسب میلی ولت تفسیر کنند. این روش قبلا در مجله ی فیزیولوژی (J Physiology 2012 590:2845-71) منتشر گردید.
زمانی که این فن آوری جدید با تحلیلگر تصویر MKII(نرم افزار تحلیلگر تصویر، نواتو،CA)تلفیق گردید، به یک تکنولوژی عملی تبدیل شد( آنالیز میکروسکوپی فلورسانس با تصویربرداری مرور زمان و نرم افزار سنجش ).این روش به دانشمندان اجازه می دهد مقدارDetalψM و پاسخ آن به مداخلات تجربی را در هزاران سلول مجزا در نمونه های کوچک پانکراس اهدا شده ی عضو انسانی اندازه گیری کنند.
پرفسور Gerencserمی گوید: من امیدوارم که این یافته ها و فن آوری های جدید، به سایر محققان کمک کند تا به درک بهتری از تنظیمات سوخت و ساز انرژی سلولی در سطح سیستمی دست یابند، هدف من یافتن عللی است که ممکن است بر روی این میانجی مرکزی ترشح انسولین در دیابت نوع 2 در انسان تاثیر گذارد.
منبع : diabetestma.org
