کشف یک اختلال بیولوژیک خاموش که پیش از ابتلا به دیابت رخ میدهد
به گزارش جماران به نقل از مجله علمی دو مطالعه نشان دادهاند که دیابت نوع ۱ ممکن است در درون سلولهای پانکراس تولیدکننده انسولین، پیش از ظهور افزایش آشکار قند خون آغاز شود. این سلولها وارد مرحلهای از اختلال بیولوژیک خاموش میگردند که پیش از تخریب تدریجی آنها توسط حمله ایمنی رخ میدهد.
این مطالعات که در مجله Science Translational Medicine منتشر شدهاند، بر پایه سلولهای انسانی، مدلهای موشی و جزایر پانکراسی اهداکنندگان انجام شدهاند. بر اساس یافته ها، شناسایی این تغییرات اولیه در درون سلولهای بتا میتواند در آینده راه را برای پیش بینی پیشرفت بیماری و مداخله زودهنگام، پیش از آنکه بدن توانایی تولید مؤثر انسولین را از دست بدهد، هموار سازد.
سلولهای بتا، سلولهای تخصص یافته در جزایر لانگرهانس پانکراس هستند و وظیفه اصلی آنها تولید، ذخیره و ترشح هورمون انسولین است.
اگرچه دیابت نوع ۱ معمولاً به عنوان یک بیماری خودایمنی شناخته میشود، اما ریشه های آن پیچیده تر از یک حمله ایمنی مستقیم است؛ عوامل ژنتیکی و محیطی در ایجاد استعداد ابتلا نقش دارند.
برخی پژوهشگران فرضیهای مطرح کردهاند که عفونت ویروسی اولیه در دوران کودکی ممکن است به راه اندازی زنجیرهای از واکنشهای ایمنی درون سلولهای بتا، به ویژه از طریق مولکولهای التهابی به نام سایتوکینها، کمک کند.
تشخیص دیابت پیش از ابتلا
در مطالعه اول، محقق اصلی، لزلی واگنر، بر نقش یک مولکول سیگنال دهنده ایمنی به نام اینترفرون آلفا (که متعلق به خانواده سایتوکین هاست) متمرکز شد. این مولکول معمولاً توسط بدن در پاسخ به عفونت ویروسی استفاده میشود، اما ممکن است بخشی از محیط التهابی باشد که سلولهای بتا را در افراد مستعد به دیابت نوع ۱ تحت تأثیر قرار میدهد.
با استفاده از تکنیک های تصویربرداری و تحلیل ژنتیکی، پژوهشگران مشاهده کردند که گروهی از سلولهای بتای انسانی در پاسخ به اینترفرون آلفا، گونه های فعال اکسیژن (ROS) را در درون میتوکندری تولید میکنند. اگرچه افزایش ROS در زمینه التهاب مزمن میتواند نشان دهنده تنش سلولی مهمی باشد، اما وجود این سلولها با ردپای ژنتیکی خاصی همراه بود که شامل ژنهای مرتبط با التهاب و پاسخهای ایمنی ضدویروسی است. این سلولها در جزایر پانکراسی اهداکنندگانی که شاخص توده بدنی پایینتر و سطوح قند خون کمتری داشتند، بیشتر یافت شدند، اما در بیماران مبتلا به دیابت نوع ۱ دیده نشدند؛ این یافته ممکن است نشان دهد که این گروه التهابی از سلولهای بتا در مراحل اولیه پیش از بیماری کامل وجود داشته و سپس با کاهش توده سلولهای بتا ناپدید میشوند.
اتوفاژی (خودخواری)
مطالعه دوم، به رهبری اولها میلنیک، بر مکانیسم سلولی متفاوت اما به همان اندازه مهمی به نام اتوفاژی متمرکز بود. اتوفاژی فرآیندی منظم است که در آن سلولها اجزای آسیب دیده یا غیرضروری خود را حذف میکنند و مانند یک سیستم نگهداری داخلی عمل میکند. اختلال در اتوفاژی ممکن است دیابت نوع ۱ را تشدید کند.
تیم میلنیک یک حسگر زیستی طراحی کردند که امکان ردیابی پویای اتوفاژی را در درون سلولهای بتا در طول زمان فراهم میساخت. این حسگر در مدلهای موشی مستعد به دیابت نوع ۱ نشان داد که اختلال در جریان اتوفاژی، پیش از افزایش قند خون رخ میدهد. همچنین این حسگر توانست تفاوتهایی را در جریان اتوفاژی درون جزایر پانکراسی انسانی کشت شده از اهداکنندگان ثبت کند که بعد انسانی مهمی به نتایج میبخشد.
دو رشته بیولوژیک پیوسته
این دو مطالعه، دو رشته بیولوژیک مرتبط یعنی التهاب ایمنی از یک سو و تنش درونی بر سلولهای بتا از سوی دیگر را گرد هم می آورند. پژوهشگران این ارتباط را مهم میدانند، زیرا دیابت نوع ۱ اغلب زمانی تشخیص داده میشود که کاهش سلولهای بتا پیشرفت قابل توجهی کرده است. اگر بتوان نشانههای اولیه درون این سلولها را شناسایی کرد، ممکن است بتوان روشهای بهتری برای پیش بینی افراد در معرض خطر پیشرفت بیماری یا آزمایش مداخلات محافظت کننده از سلولهای بتا پیش از تخریب آنها توسعه داد.
با این حال، مسیر این یافته ها تا کاربرد بالینی مستقیم هنوز طولانی است؛ چرا که این مطالعات بر ترکیبی از سلولها، مدلهای حیوانی و جزایر پانکراسی انسانی اهداکنندگان متکی بودهاند که ابزارهایی قدرتمند برای درک مکانیسمها هستند، اما هنوز به معنای وجود یک آزمون آماده برای تشخیص پیش از ابتلا به دیابت نوع ۱ نمیباشند.
