انسولین بیش از حد می تواند به همان اندازه کمبود آن خطرناک باشد

به گزارش سیناپرس همدان، بیش از یک قرن از کشف انسولین می گذرد، دوره زمانی که در طی آن قدرت درمانی این هورمون گسترش یافته و بهبود یافته است. انسولین یک درمان ضروری برای دیابت نوع 1 و اغلب برای دیابت نوع 2 است. طبق گزارش انجمن دیابت آمریکا، تقریباً 8.4 میلیون آمریکایی از انسولین استفاده می کنند.

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 عکس آن، اینکه چگونه از واکنش‌های بالقوه کشنده به انسولین جلوگیری می‌شود، همچنان یک راز باقی مانده است.

در مطالعه جدیدی که در نسخه آنلاین 20 آوریل 2023 Cell Metabolism منتشر شده است، تیمی از دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو، با همکارانش در جاهای دیگر، یک بازیگر کلیدی در مکانیسم دفاعی را توصیف می کنند که از ما در برابر بیش از حد انسولین در بدن محافظت می کند.

مایکل کارین، نویسنده ارشد این مطالعه، دکترا، استاد برجسته فارماکولوژی و آسیب شناسی در دانشکده پزشکی UC San Diego گفت: اگرچه انسولین یکی از ضروری‌ترین هورمون‌هاست که کمبود آن می‌تواند منجر به مرگ شود، انسولین بیش از حد نیز می‌تواند کشنده باشد.

در حالی که بدن ما به خوبی تولید انسولین را تنظیم می کند، بیمارانی که تحت درمان با انسولین یا داروهایی که ترشح انسولین را تحریک می کنند، اغلب هیپوگلیسمی را تجربه می کنند، وضعیتی که اگر تشخیص داده نشود و درمان نشود می تواند منجر به تشنج، کما و حتی مرگ شود که در مجموع وضعیتی به نام شوک انسولینی را تعریف می کند.

هیپوگلیسمی (قند خون پایین) یکی از علل مهم مرگ و میر در میان افراد مبتلا به دیابت است.

در مطالعه جدید، کارین، نویسنده اول، لی گو، محقق پسا دکتری 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-1و6-بیس فسفات فسفاتاز یا FBP1 است که برای کنترل گلوکونئوژنز عمل می کند، فرآیندی که در آن کبد گلوکز (منبع اولیه انرژی مورد استفاده سلول‌ها و بافت‌ها) را در طول خواب سنتز می‌کند و آن را ترشح می‌کند تا عرضه ثابت گلوکز در جریان خون را حفظ کند.

برخی از داروهای ضد دیابت، مانند متفورمین، گلوکونئوژنز را مهار می کنند، اما بدون سوء اثر ظاهری. کودکانی که با یک اختلال نادر ژنتیکی متولد می شوند که در آن FBP1 کافی تولید نمی کنند نیز می توانند سالم بمانند و عمر طولانی داشته باشند.

اما در موارد دیگر، زمانی که بدن برای گلوکز یا کربوهیدرات ها گرسنه است، کمبود FBP1 می تواند منجر به هیپوگلیسمی شدید شود. بدون تزریق گلوکز، تشنج، کما و احتمالاً مرگ ممکن است رخ دهد.

کمبود FPB1 همراه با گرسنگی گلوکز، با تشدید و مخدوش کردن مشکل، اثرات نامطلوبی را ایجاد می کند که به گلوکونئوژنز مرتبط نیست، مانند رشد غیر عادی، کبد چرب، آسیب خفیف کبد و افزایش لیپیدها یا چربی های خون.

برای درک بهتر نقش FBP1، محققان یک مدل موش با کمبود FBP1 خاص کبدی ایجاد کردند که دقیقاً شرایط انسان را تقلید می کند. موش‌ها مانند کودکان دارای کمبود FBP1 تا زمان ناشتا طبیعی و سالم به نظر می‌رسند که به سرعت منجر به هیپوگلیسمی شدید و ناهنجاری‌های کبدی و هیپرلیپیدمی که در بالا توضیح داده شد، شد.

گو و همکارانش دریافتند که FBP1 نقش های متعددی دارد. فراتر از ایفای نقش در تبدیل فروکتوز به گلوکز، FBP1 دومین عملکرد غیر آنزیمی اما حیاتی داشت: پروتئین کیناز AKT را که مجرای اصلی فعالیت انسولین است، مهار کرد.

نویسنده اول گو گفت: اساساً FBP1، AKT را کنترل می کند و از واکنش بیش از حد انسولین، شوک هیپوگلیسمی و بیماری کبد چرب حاد محافظت می کند.

گو با همکاری با یاهوی ژو، دانشمند مدعو از دانشگاه چونگ کینگ در چین و نویسنده دوم این مطالعه، یک پپتید (رشته ای از اسیدهای آمینه) مشتق شده از FBP1 ایجاد کرد که ارتباط FBP1 با AKT و پروتئین دیگری را که AKT را غیرفعال می کند، مختل کرد.

کارین گفت: این پپتید مانند یک تقلید کننده انسولین عمل می کند و AKT را فعال می کند. زمانی که این پپتید (با نام مستعار E7) به موش‌هایی که به انسولین مقاوم شده‌اند، یک بیماری بسیار رایج پیش از دیابت، تزریق می‌شود، به دلیل مصرف طولانی‌مدت رژیم غذایی پرچرب، می‌تواند مقاومت به انسولین را معکوس کرده 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: Cell Metabolism

مترجم: سید سپهر ارومیهء