آخر تحديث: 28 / 3 / 2024م - 10:36 م

طريق تطوري مسدود: تشير الدراسة إلى أن معظم البشر معرضون للإصابة بمرض السكري من النوع 2

عدنان أحمد الحاجي *

كلية الطب لي جامعة إنديانا

نوفمبر 02,2020

المترجم: عدنان أحمد الحاجي

راجعه الدكتور ياسين محمود الصالح، استشاري طب الغدد الصماء لدى الأطفال، مستشفى الولادة والأطفال في الأحساء

المقالة رقم 374 لسنة 2020

An evolutionary cul-de-sac: Study suggests most humans are vulnerable to Type 2 diabetes

IU School of Medicine

Nov 02,2020


 

وجد باحثون أن الأنسولين قد واجه طريقًا تطوريًا مسدودًا، مما حد من قدرته على التكيف مع السمنة وبالتالي جعل معظم الناس عرضة للإصابة بالنوع الثاني من مرض السكري.

توصلت دراسة حديثة أجراها باحثون في كلية الطب بجامعة إنديانا وجامعة ميشيغان وجامعة كيس ويسترن ريزيرڤ Case Western Reserve إلى أن تسلسل جين الأنسولين أصبح مترسخًا عند حافة إنتاج ضعيف، وهو ضعف جوهري كشفته طفرات نادرة في جين الأنسولين، مسببًا مرض السكري في مرحلة الطفولة. الدراسة استغلت المفاهيم والأساليب الفيزيائية الحيوية لربط كيمياء البروتين بالحقل الناشئ للطب التطوري.

يُنتج الأنسولين من خلال سلسلة من العمليات المحددة للغاية تجري في خلايا مختصة تسمى خلايا بيتا. تتمثل إحدى الخطوات الرئيسية في طي سليفة تخليقية بيلوجية، تسمى طليعة الأنسولين proinsulin «انظر 1»، للحصول على الهيكل الوظيفي الثلاثي الأبعاد للهرمون. الدراسات السابقة من هذه المجموعة البحثية وغيرها من المجموعات اقترحت أن التخليق الحيوي biosynthesis الضعيف قد يكون نتيجة لطفرات متنوعة تعيق قابلية طليعة الأنسولين على الطيّ.

سعت هذه المجموعة البحثية لتحديد ما إذا كان تطور الأنسولين في الفقاريات - بما فيهم البشر - قد واجه عقبات في طريقه. هل فرضت سلسلة معقدة من الخطوات قيودًا جمدت تسلسل جين الأنسولين على حافة عدم قابليته للطي؟ وإذا كان الأمر كذلك، هل تركت هذه القيود الجنس البشري عرضة للإصابة بمرض السكري من النوع 2 باعتباره جائحة الحضارة؟ وفقًا للدراسة المنشورة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم Proceedings of the National Academy of Sciences. الإجابات على تلكم الأسئلة هي نعم ونعم.

”تتطور العمليات البيولوجية عادةً لتكون قوية، وهذا يحمينا في معظم الحالات من العيوب الخلقية والأمراض“. ”ومع ذلك، يبدو أن مرض السكري استثناءً، وفقًا لما قال مايكل فايس، دكتوراه في الطب، وبرفسور متميز في كلية الطب بجامعة إنديانا IU والباحث الرئيس في الدراسة.“

درس وايس Weiss وفريقه طفرة طفيفة subtle mutation [المترجم: قد لا تكون ترجمة المصطلح دقيقة] في الأنسولين البشري مقارنةً بما يحدث في إنسولين الحيوانات الأخرى، مثل الأبقار والشيهم «ويسمى أيضًا بالنيص أو الدعلج وهو نوع من القوارض. مزيد من المعلومات في 2». وظائف الأنسولين البشري الطافرة ضمن نطاق التباين الطبيعي بين الأنسولينات الحيوانية، ومع ذلك استُبعدت هذه الطفرة من خلال التطور. الجواب على هذا التناقض الظاهري هو أن الطفرة المحظورة تمنع بشكل انتقائي طي طليعة الأنسولين وتسبب اجهادًا لخلايا بيتا.

اكتشفت المجموعة البحثية أنه حتى أدنى اختلاف في عملية تسلسل جين الأنسولين لا يؤدي فقط إلى إعاقة طي الأنسولين «وإعاقة إفراز الأنسولين في نهاية المطاف» بل يؤدي أيضًا إلى إجهاد خليوي «3» يؤدي إلى خلل في وظائف خلايا بيتا وفي النهاية تلف دائم لها.

قال وايس، وهو أيضًا رئيس قسم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية وبرفسور مبادرة الصحة الدقيقة، إن الدراسة تسلط الضوء على أهمية كفاءة الطي كعامل حاسم ولكن خفي في تطور الأنسولين على مدى ال 540 مليون سنة الماضية. لقد تطور البشر ليكونوا عرضة لطفرات متنوعة في جين الأنسولين وأن قابلية الإصابة هذه تكمن وراء الشكل الأحادي الجين النادر لمرض السكري ويعطينا خلفية تطورية لوباء السكري الحالي المرتبط بالسمنة.

يتفق الخبراء الوطنيون على أن هذا الاكتشاف يوفر رؤىً أساسية لفهم تطور مرض السكري من النوع 2 لدى البالغين والأطفال بشكل أفضل - والمرض يرتفع في كلا الفئتين بمعدلات مثيرة للقلق في ولاية إنديانا الأمريكية وحول العالم.

قالت باربرا كان Barbara Kahn، برفسورة في كلية الطب بجامعة هارفارد، ”هذه الدراسة هي بمثابة انجاز بارع يكشف العناصر الرئيسية للبيولوجيا الهيكلية للأنسولين التي تؤثر على تخليقه synthesis ووظيفة“. ”يسلط المؤلفون الضوء على حقيقة أن جين الأنسولين كان عرضة طوال فترة التطور للطفرات التي تضعف وظيفة الأنسولين أو تسبب اجهادًا stress لخلايا بيتا. مع اقتراب الذكرى المئوية لاكتشاف الأنسولين، قد تؤدي هذه الملاحظات الأنيقة إلى فهم أفضل للآلية أو الآليات البيلوجية التي تؤدي إلى مرض السكري من النوع 2“.

لويس فيليبسون، مدير مركز كولفر للسكري بجامعة شيكاغو، وافق على كلام باربرا، مضيفًا أن النتائج ستشكل المقاربات المستقبلية للبحث في هذا المجال.

"تحدد النتائج الحالية سؤالًا رئيسيًا للمستقبل: ما إذا كان اختلال طي طليعة الأنسولين الضار الذي شوهد في المرضى الذين يحملون متغيرات جينات ال INS قد يحدث أيضًا، ربما بمستويات أقل، ولكن على نطاق أوسع في مجموعة مرضى السكري من النوع 2 حول العالم، كما قال فيليبسون.

بعد ذلك، ستعمل المجموعة البحثية على التعرف الكامل على محددات التسلسل التي تجعل بروتين طليعة الأنسولين قابلاً للطي في خلايا بيتا. يأملون في أن يؤدي هذا العمل البحثي في النهاية إلى فئة جديدة من الأدوية التي تخفف من الإجهاد الخليوي الناجم عن قابلية طي طليعة الأنسولين غير الثابت والإجهاد الخليوي وتستهدف خلايا بيتا، وبالتالي الحفاظ على إنتاج الأنسولين للمرضى المعرضين لمخاطر عالية.

مصادر من داخل النص

1 - ”طليعة الأنسولين هو بروتين من سلسلة وحيدة، يأتي كمقدمة للإنسولين في تركيبه الحيوي الذي يتحول إلى إنسولين يحتوي على سلسلتين بواسطة إنزيمات محللة للبروتين تزيل ببتيداً مركزياً“ اقتبسناه من نص ورد على هذا العنوان: https://altibbi.com/مصطلحات - طبية/هرمونات/طليعة - الانسولين-2

2-https://ar.wikipedia.org/wiki/نيص

3-https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_stress_response

المصدر الرئيس

https://medicine.iu.edu/news/2020/11/study-suggests-most-humans-are-vulnerable-to-type-2-diabetes