کشف نقش محافظتی روی در دیابت و کبد چرب

برای اولین بار در جهان، محققان مکانیسم ژنتیکی نقش محافظتی روی در دیابت نوع 2 و بیماری کبد چرب مرتبط با این بیماری را شناسایی کردند.

به گزارش تکناک، این یافته ها درک ما از متابولیسم را ارتقا می بخشد و راه را برای ایجاد یک درمان جدید دیابت باز می کند.

روی به عملکرد سیستم ایمنی، رشد و تقسیم سلولی، سنتز DNA و متابولیسم کمک می کند. با توجه به اهمیت آن، بدن ما مکانیسم هایی را برای حفظ میزان روی تکامل داده است. یکی از این مکانیسم ها شامل ژن 39 خانواده حامل املاح، عضو 5 (SLC39A5) است که پروتئینی متعلق به خانواده ناقلان روی را که آن را به داخل سلول ها منتقل می کند، فعال می کند.

مطالعات قبلی ارتباط بین روی و بهبود میزان گلوکز خون در بیماران دیابتی را پیدا کرده بود، اما تاکنون چگونگی این ارتباط به طور کامل درک نشده بود و همین مسئله محققان را بر آن داشت تا مکانیسم اساسی آن را بررسی کنند که با SLC39A5 شروع شد.

شک منچیم، سرپرست تیم تحقیقاتی می‌گوید: ما می‌دانیم که افزایش مصرف روی، کنترل گلوکز خون را در افراد مبتلا به پیش دیابت یا دیابت نوع 2 بهبود می‌بخشد و افرادی که دارای جهش در پروتئین ناقل کلیدی روی هستند، خطر ابتلا به دیابت در آنها کاهش می یابد. با این حال، مکانیسم چگونگی تأثیر روی بر میزان گلوکز خون سیستمیک و خطر دیابت نامشخص است.

محققان چهار مطالعه اروپایی و آمریکایی را انتخاب کردند که به بررسی جهش های از دست رفته در بین بیش از 62000 فرد دیابتی و بیش از 518000 فرد سالم پرداختند. این بررسی تایید کرد که میزان روی در گردش در حاملان جهش SLC39A5 افزایش می یابد و با کاهش خطر ابتلا به دیابت مرتبط است.

محققان با شناسایی این ارتباط، ژن SLC39A5 را در موش‌ها حذف کردند به طوری که آنها فاقد پروتئین ناقل روی بودند. آنها متوجه شدند که  میزان روی در گردش خون موش‌ها افزایش یافته است و این میزان در مقایسه با گروه تحت کنترل، حدود 280 درصد در موش‌های ماده و حدود 227 درصد در نرها افزایش یافته است.

میزان روی در بافت ها نیز به طور قابل توجهی بالاتر بود، به ویژه کبد، استخوان، کلیه ها و مغز، اما در پانکراس کمتر بود. میزان بالای روی تأثیر منفی بر عملکرد کلیه یا کبد در موش ها نداشت.

پس از به چالش کشیدن موش های حذفی با رژیم غذایی پرچرب و فروکتوز بالا برای القای چاقی، محققان شاهد کاهش قابل توجهی در گلوکز ناشتا در مقایسه با موش های تحت کنترلی بودند که از همان رژیم غذایی تغذیه می کردند. همچنین از دست دادن SLC39A5 منجر به کاهش مقاومت به انسولین شد که یک نشانه بارز دیابت است که در آن بافت‌ها به سیگنال‌های انسولین که برای جذب گلوکز توسط سلول‌ها طراحی شده‌اند، پاسخ نمی‌دهند.

از آنجایی که دیابت اغلب با بیماری کبد چرب غیر الکلی (NAFLD) همزمان است، محققان بررسی کردند که آیا حذف SLC39A5 برای کبد نیز مفید است یا خیر. نظر آنها این بود: موش‌های بدون ژن، تجمع چربی کمتری در کبد داشتند و نشانگرهای خونی کمتر آسیب کبدی داشتند. در موش های چاق بدون  SLC39A5، محققان تجمع چربی کمتری را در کبد مشاهده کردند و حساسیت به انسولین در مقایسه با گروه تحت کنترل در آنها بهبود یافته بود.

NAFLD  می تواند به شکل پیشرفته ای به نام استئاتوهپاتیت غیر الکلی (NASH) پیشرفت کند که باعث التهاب کبد و اسکار بافتی (فیبروز) می شود. محققان فهمیدند که حذف SLC39A5 در موش های چاق منجر به کاهش نشانگرهای آسیب کبدی و گلوکز خون ناشتا و بهبود التهاب و فیبروز می شود.

نیستالا، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: مطالعه ما برای اولین بار شواهد ژنتیکی را ارائه می دهد که نقش محافظتی روی در برابر قند خون بالا را نشان می دهد و اساس مکانیکی و اساسی این اثر را آشکار می کند. مشاهدات ما نشان می دهد که مسدود کردن SLC39A5 می تواند یک راه درمانی موثر برای دیابت نوع 2 و سایر نشانه هایی باشد که مصرف مکمل روی به تنهایی کافی نیست.

این مطالعه در مجله Genetics and Genomics منتشر شد.