بروتين شائع في الجسم له دور في تنظيم سكر الدم بحسب ما أشير في دراسة جديدة أجريت في معهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا. تبينت قدرة البروتين (CNOT3) على إسكات مجموعة من المورثات التي قد تسبب خلل في بنية الخلايا المنتجة للإنسولين، الأمر الذي سيؤثر بدوره على احتمال تطور مرض السكري.
يعد مرض السكري اعتلالًا شائعًا يسبب ارتفاعًا في مستويات سكر الدم، وقد يؤدي لاحقًا في حال لم يخضع المريض للعلاج إلى العديد من المشاكل الصحية الخطيرة مثل الفشل الكلوي وأمراض القلب وفقدان البصر.
يحدث مرض السكري عند عدم وجود كمية كافية من الإنسولين في الجسم أو عندما تكون استجابة الأنسجة له ضعيفة. يساهم الإنسولين في الحالة الطبيعية بإدخال الجلوكوز إلى الخلايا ليشكل مصدرًا للطاقة، بينما يتراكم الجلوكوز في الدم في حال غيابه. يحدث نقص الإنسولين بسبب خلل في وظيفة خلايا بيتا في البنكرياس المصنعة والمفرزة له.
تقول د. دينا مصطفى طالبة دراسات عليا سابقة في المعهد وأول كاتبة للدراسة المنشورة في دورية Communications Biology: «نحن نعلم أن الخلل في خلايا بيتا البنكرياسية بإمكانه أن يؤدي إلى تراكم مستويات عالية من السكر في الدم وبالمحصلة الإصابة بمرض السكري. تقترح نتائجنا أن البروتين CNOT3 له دور في ذلك، إلى جانب دوره الجوهري في المحافظة على وظيفة خلايا بيتا البنكرياسية الطبيعية».
تبين أن إسكات جينة CNOT3 يؤدي إلى الإصابة بمرض السكري عند الفئران.
تعبّر أغلب الأعضاء في الجسم عن البروتين CNOT3 الذي ينظم العديد من الجينات في مختلف الأنسجة. يساعد هذا البروتين في الحفاظ على صحة الخلايا وعملها بشكل سليم أو صحيح. يعمل هذا البروتين بالعديد من الآليات، مثل إنتاج البروتينات الصحيحة أو إسكات بعض الجينات.
نظر الباحثون من خلال هذه الدراسة في وظيفة البروتين في خلايا جزر لانغرهانس عند الفئران، مع النظر إلى صعوبة التعامل مع هذه الخلايا التي تشكل 1-2 % من البنكرياس.
بحث العلماء بدايةً فيما إذا كان التعبير عن بروتين CNOT3 يختلف بين الفئران المصابة بمرض السكري والفئران السليمة. من خلال دراسة هذه الخلايا، لاحظ العلماء انخفاضًا ملحوظًا في بروتين CNOT3 عند الفئران المصابة بالسكري بالمقارنة مع الفئران السليمة.
وبهدف متابعة البحث في وظيفة البروتين، حجب الباحثون إنتاج البروتين CNOT3 من خلايا بيتا في الفئران السليمة. بقي استقلاب هذه الفئران طبيعيًا لمدة 4 أسابع، لكن مع حلول الأسبوع الثامن من حجب البروتين تطور لدى الفئران حالة عدم تحمل جلوكوز، وفي الأسبوع الثاني عشر أصيبت الفئران بمرض السكري.
وجد الباحثون أن بعض الجينات -التي تكون معطلة في خلايا بيتا في الحالة الطبيعية- تتفعل وتبدأ بإنتاج البروتينات مع غياب CNOT3. في الظروف الطبيعية، تُسكت هذه الجينات لأن تفعيلها يؤدي إلى ظهور خلل في وظيفة خلايا بيتا، يتجلى الخلل في وقف إفراز الإنسولين استجابة لارتفاع مستويات الغلوكوز في الدم.
تقول د. دينا: «ما نزال نجهل الكثير عن هذا النمط من المورثات كوظيفتها الطبيعية والآلية التي تتوسط إسكاتها. لذلك كان من المثمر جدًا استنتاج دور البروتين CNOT3 في إبقائها معطلة».
علاقة الرنا المرسال
وجدت الدراسات على الآليات الخلوية وجود علاقة تربط البروتين CNOT3 مع الرنا المرسال للجينات المعطلة في الحالة الطبيعية. يعد الرنا المرسال جزيئة وحيدة الطاق تطابق التسلسل الجيني للمورثة، إلى جانب كونها بنية أساسية لتصنيع البروتينات.
في الظروف الطبيعية، يعبر الرنا المرسال بالكاد عن هذه الجينات. من ناحية أخرى، وجد الباحثون أنه مع إزالة البروتين CNOT3، أصبح الرنا المرسال أكثر ثباتًا.
في الحقيقة، أنتج البروتين من الرنا المرسال المرسخ، الأمر الذي يعود بتأثيرات سلبية على عمل النسج الطبيعية. يقترح ذلك وجود عدة طرق للحفاظ على تعطيل هذه الجينات، إحداها بإخلال ثبات الرنا المرسال.
تقول د. دينا: «تعد هذه الدراسة خطوة تجاه فهم الآليات الجزيئية التي تنظم وظيفة خلايا بيتا الطبيعية. وفي النهاية، يمكن أن تساهم في طرق جديدة تمنع الإصابة بالسكري أو تعالجها».
اقرأ أيضًا:
العلاج بالتستوستيرون قد يشفي الذكور المصابين بالداء السكري من النمط الثاني
كل ما عليك أن تعرفه عن فقاعات السكري
ترجمة: مريم عيسى
تدقيق: جعفر الجزيري
