به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، کشف انسولین، در 100 سال پیش، دری را به روی زندگی و امید میلیون‌ها نفر از مبتلایان به دیابت باز کرد. از آن زمان، انسولین تولید شده در لوزالمعده به عنوان اولین داروی درمان بیماری‌هایی که با قند (گلوکز) خون بالا مشخص می شوند (مانند دیابت)، در نظر گرفته شده است. اکنون، دانشمندان مولکول دیگری را کشف کرده‌اند که در بافت چربی تولید می‌شود و مانند انسولین، قند خون را به‌طور قوی و سریع تنظیم می‌کند. یافته‌های آن‌ها می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید برای درمان دیابت منجر شود و همچنین پایه‌های نویدبخش روش‌های جدید در تحقیقات متابولیسم را ایجاد کند.

انسولین چگونه کار می‌کند؟

وقتی غذا می‌خوریم، چربی‌های پر انرژی و گلوکز وارد جریان خون می‌شوند. انسولین، معمولاً این مواد مغذی را به سلول‌های ماهیچه‌ها و بافت چربی می‌فرستد، جایی که یا بلافاصله استفاده می‌شوند یا برای استفاده‌ی بعدی ذخیره می‌شوند. در افرادی که مقاومت به انسولین دارند، گلوکز به طور موثر از خون حذف نمی‌شود و لیپولیز زیاد، سطح اسیدهای چرب را افزایش می‌دهد. این اسیدهای چرب اضافی، تولید گلوکز از کبد را تسریع می‌کنند و سطح بالای گلوکز فعلی خون را، مجدد، بالاتر می‌برند. علاوه بر این، اسیدهای چرب در اندام‌ها انباشته می‌شوند و مقاومت به انسولین را تشدید می کنند که از ویژگی‌های دو بیماری دیابت و چاقی است.

FGF1، مولکولی با عملکرد یکسان ولی از مسیری متفاوت

این مطالعه که در 4 ژانویه 2022 در مجله Cell Metabolism منتشر شد، نشان می‌دهد که هورمونی به نام FGF1 با مهار تجزیه چربی (لیپولیز)، قند خون را تنظیم می‌کند. مانند انسولین، FGF1 با مهار لیپولیز، گلوکز خون را کنترل می‌کند، اما این دو هورمون به روش‎‌های مختلف این کار را انجام می دهند. نکته مهم این است که این تفاوت می‌تواند FGF1 را برای کاهش ایمن و موفقیت‌آمیز گلوکز خون، در افرادی که از مقاومت به انسولین رنج می‌برند به داروی بسیار مهم و حیاتی تبدیل کند.

پروفسور رونالد ایوانز، محقق ارشد این مقاله می‌گوید: "یافتن هورمون دومی که لیپولیز را سرکوب می‌کند و گلوکز را کاهش می‌دهد یک پیشرفت علمی است. ما بازیگر جدیدی را در تنظیم لیپولیز چربی شناسایی کرده‌ایم که به ما کمک می‌کند بفهمیم که چگونه ذخایر انرژی در بدن مدیریت می‌شود."

مکانیسم FGF1 در کنترل گلوکز

پیش از این، این محققین نشان دادند که تزریق FGF1 به طور چشمگیری گلوکز خون را در موش کاهش می‌دهد و تزریق طولانی مدت این ماده، مقاومت به انسولین را کاهش می‌دهد. اما نحوه عملکرد آن همچنان به شکل یک راز باقی مانده بود.

در کار فعلی، این تیم، مکانیسم‌های پشت این پدیده‌ها و نحوه ارتباط آنها را بررسی کردند. اول، نشان دادند که FGF1 مانند انسولین، لیپولیز را مهار می‌کند. سپس آنها نشان دادند که FGF1 تولید گلوکز در کبد را تنظیم می‌کند، همانطور که انسولین این کار را می‌کند. این شباهت‌ها باعث شد که گروه به این فکر کنند که آیا FGF1 و انسولین از مسیرهای سیگنالینگ (ارتباطاتی) یکسانی برای تنظیم گلوکز خون استفاده می‌کنند.

قبلاً مشخص بود که انسولین لیپولیز را از طریق PDE3B سرکوب می‌کند، آنزیمی که یک مسیر سیگنالینگ را آغاز می‌کند؛ بنابراین، این تیم مجموعه کاملی از آنزیم‌های مشابه را آزمایش کردند که PDE3B در بالای لیست آنها قرار داشت. آنها با شگفتی متوجه شدند که FGF1 از مسیر متفاوتی  به نام  PDE4 استفاده می‌کند .

این مکانیسم، اساساً یک حلقه‌ی دوم است، با تمام مزایای یک مسیر موازی. در مقاومت به انسولین، سیگنال‌دهی انسولین مختل می‌شود. با این حال، با یک آبشار سیگنالینگ متفاوت، اگر یکی کار نکند، دیگری می‌تواند. به این ترتیب، همچنان می‌توان کنترل لیپولیز و تنظیم گلوکز خون را به دست گرفت.

یافتن مسیر PDE4، فرصت‌های جدیدی را برای کشف دارو و تحقیقات پایه با تمرکز بر گلوکز خون بالا (هیپرگلیسمی) و مقاومت به انسولین باز می‌کند. دانشمندان، مشتاق بررسی امکان اصلاح FGF1 برای بهبود فعالیت PDE4 هستند. مسیر دیگر، هدف قرار دادن چندین نقطه در مسیر سیگنالینگ قبل از فعال شدن PDE4  است.

توانایی منحصر به فرد FGF1 برای القای کاهش مداوم گلوکز در موش‌های دیابتی مقاوم به انسولین، یک مسیر درمانی امیدوارکننده برای بیماران دیابتی است. دانشمندان امیدوارند که درک این مسیر منجر به درمان‌های بهتر برای بیماران دیابتی شود.

پایان مطلب/

لینک منابع: 

1. https://dx.doi.org/10.1038%2Fnrendo.2017.78
2. http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2021.12.004