بیش از یک قرن است که از زمان کشف انسولین میگذرد، دورهای که در طی آن قدرت درمانی این هورمون گسترش و بهبود یافتهاست. انسولین یک درمان ضروری برای دیابت نوع ۱ و اغلب برای دیابت نوع ۲ است. طبق گفته انجمن دیابت آمریکا، تقریبا ۸.۴ میلیون آمریکایی از انسولین استفاده میکنند.
صد سال تحقیق، درک پزشکی و بیوشیمیایی را در مورد نحوه عملکرد انسولین و آنچه در صورت کمبود آن اتفاق میافتد، بسیار پیشرفته کرده است. اما برعکس، اینکه چگونه از واکنش بالقوه کشنده به انسولین جلوگیری می شود، همچنان یک راز باقی مانده است.
در یک مطالعه جدید که در ۲۰ آوریل ۲۰۲۳ در نسخه آنلاین متابولیسم سلولی منتشر شد، گروهی از دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو به همراه همکاران خود در جاه ای دیگر، یک بازیگر کلیدی در مکانیسم دفاعی را توصیف می کنند که از ما در برابر انسولین بیش از حد در بدن محافظت می کند.
مایکل کارین، نویسنده ارشد مطالعه، پروفسور برجسته داروشناسی و آسیبشناسی دانشگاه سن دیگو گفت: ” اگرچه انسولین یکی از ضروریترین هورمونها است، که عدم کفایت آن میتواند منجر به مرگ شود، اما انسولین بیش از حد میتواند کشنده باشد.”
” در حالی که بدن ما تولید انسولین را به خوبی تنظیم میکند، بیمارانی که با انسولین یا داروهایی که ترشح انسولین را تحریک میکنند درمان میشوند اغلب دچار هیپوگلیسمی میشوند، شرایطی که در صورت عدم تشخیص و عدم درمان میتواند منجر به تشنج، کما و حتی مرگ شود که در مجموع شرایطی به نام شوک انسولین را تعریف میکند.”
هیپوگلیسمی (قند خون پایین) علت عمده مرگ و میر در افراد مبتلا به دیابت است.
در مطالعه جدید، کارین، نویسنده اول، لی گو، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه کارین، و همکارانش “دفاع طبیعی بدن یا دریچه ایمنی” را توصیف می کنند که خطر شوک انسولین را کاهش می دهد.
این دریچه یک آنزیم متابولیک به نام فروکتوز ۱، ۶ – بیس فسفات فسفاتاز یا FBP۱ است که برای کنترل گلوکونئوژنز عمل میکند، فرآیندی که در آن کبد گلوکز را سنتز میکند (منبع اصلی انرژی مورد استفاده توسط سلولها و بافتها)در طول خواب و آن را برای حفظ منبع پایدار گلوکز در جریان خون ترشح میکند.
برخی از داروهای ضد دیابتیک مانند متفورمین، گلوکونئوژنز را مهار می کنند اما تاثیر بدی ندارند. کودکانی که با یک اختلال ژنتیکی نادر به دنیا آمدهاند که در آن FBP۱ کافی تولید نمیکنند نیز میتوانند سالم بمانند و عمر طولانی داشته باشند.
اما در موارد دیگر، هنگامی که بدن از گلوکز یا کربوهیدرات محروم است، کمبود FBP۱ می تواند منجر به هیپوگلیسمی شدید شود. بدون تزریق گلوکز، تشنج، کما و احتمالا مرگ رخ میدهد.
کمبود FPB۱ همراه با گرسنگی گلوکز، اثرات نامطلوب غیرمرتبط با گلوکونئوژنز، مانند کبد چرب بزرگ شده، آسیب خفیف کبدی و افزایش لیپیدها یا چربی های خون را ایجاد می کند.
محققان برای درک بهتر نقش FBP۱، یک مدل موش با کمبود FBP۱ مخصوص کبد ایجاد کردند که به طور دقیق وضعیت انسان را تقلید می کرد. مانند کودکان مبتلا به فقر FBP۱، موشها تا زمان گرسنگی نرمال و سالم به نظر میرسیدند که به سرعت منجر به هیپوگلیسمی شدید و اختلالات کبدی و هایپرلیپیدمی شد که در بالا توضیح داده شد.
گو و همکارانش کشف کردند که FBP۱ نقش های متعددی دارد. فراتر از ایفای نقش در تبدیل فروکتوز به گلوکز، FBP۱ دومین عملکرد غیر آنزیمی اما حیاتی داشت: پروتئین کیناز AKT را مهار کرد، که مجرای اصلی فعالیت انسولین است.
نویسنده اول، گو گفت: ” اساسا، FBP۱، AKT را در کنترل نگه میدارد و در برابر افزایش پاسخدهی به انسولین، شوک هیپوگلیسمیک و بیماری کبد چرب حاد محافظت میکند.”
گوو با همکاری یهووی ژو، دانشمند ناظر از دانشگاه چانگ کینگ در چین و نویسنده دوم این مطالعه، یک پپتید (یک رشته آمینو اسید)مشتقشده از FBP۱ ایجاد کرد که ارتباط FBP۱ با AKT و پروتئین دیگری که AKT را غیر فعال میکند را مختل کرد.
کارین گفت: ” این پپتید مانند یک میمتیک انسولین عمل میکند و AKT را فعال میکند.” زمانی که این پپتید (با نام مستعار E7) به موشهایی که به انسولین مقاوم شدهاند، یک بیماری بسیار رایج پیش از دیابت، تزریق میشود که به دلیل مصرف طولانیمدت رژیم غذایی پرچرب، میتواند مقاومت به انسولین را معکوس کند و کنترل قند خون طبیعی را بازگرداند.
کارین گفت که محققان مایلند E7 را به عنوان یک جایگزین مفید بالینی برای انسولین بیشتر توسعه دهند “زیرا ما دلایل زیادی برای این باور داریم که بعید است که باعث شوک انسولین شود.”
منبع: medicalxpress
