همانطور که در مقاله هفته گذشته به آن پرداختیم، دیابت یک بیماری مزمن است که می تواند منجر به مشکلات سلامتی مادام العمر شود. زمانی اتفاق می افتد که بدن انسولین تولید نمی کند یا به آن پاسخ نمی دهد و باعث افزایش سطح گلوکز می شود. بیماران اغلب عوارضی مانند بیماری چشم را تجربه می کنند. اخیراً، محققان یک آبشار مهم از رویدادهای مولکولی را کشف کرده اند که دوره های کاهش قند خون را با رتینوپاتی دیابتی (آسیب رگ های خونی در چشم) مرتبط می کند. درک این مسیر مولکولی که گلوکز پایین و بیماری چشم دیابتی را به هم مرتبط می‌کند، ممکن است روزی به پزشکان کمک کند تا برنامه‌های مدیریت دیابت بهتر و داروهای مؤثرتری ایجاد کنند.
بیماری های چشمی دیابتی شرایطی هستند که افراد دیابتی را تحت تاثیر قرار می دهند. آنها شامل رتینوپاتی دیابتی، ادم ماکولا دیابتی، آب مروارید و گلوکوم هستند. با گذشت زمان، این شرایط می تواند منجر به تاری دید و نابینایی شود.
به طور خاص، رتینوپاتی دیابتی زمانی اتفاق می‌افتد که بیمار رگ‌های خونی غیرطبیعی و نشتی در اطراف شبکیه را تجربه کند، پوشش داخلی پشت هر چشم که نور را حس می‌کند و بینایی را تقویت می‌کند. کارشناسان توافق دارند که آسیب چشم ناشی از سطوح بالای گلوکز است که یکی از مشخصه های دیابت است.
با این حال، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که علاوه بر افزایش سطح گلوکز، بیماری چشم دیابتی ممکن است با تغییرپذیری گلوکز (تغییر بین سطوح بالا و پایین) نیز مرتبط باشد که باعث تغییرات مولکولی می‌شود که منجر به آسیب رگ‌های خونی در شبکیه می‌شود. درک بهتر علت اصلی این بیماری ممکن است روزی به داروهای بهتر برای کسانی که در معرض خطر از دست دادن بینایی ناشی از دیابت هستند منجر شود.
مطالعه
منتشر شده در گزارش های سلولیمحققان در پزشکی جان هاپکینز نشان می‌دهند که دوره‌های گلوکز پایین منجر به یک آبشار مولکولی از رویدادهایی می‌شود که باعث بدتر شدن بیماری چشم می‌شود. به نظر می رسد این نتیجه با این باور که سطوح بالای گلوکز مزمن مقصر اصلی آسیب چشم ناشی از دیابت است، در تضاد است. همچنین درمان محبوب دیابت، کنترل شدید قند خون (TGC) را زیر سوال می برد. در حالی که این درمان سطح متوسط گلوکز را کاهش می دهد، با بدتر شدن رتینوپاتی دیابتی نیز همراه است.
برای مطالعه این اثر، نویسندگان موش‌هایی را با سطح گلوکز پایین و سلول‌های انسانی رشد یافته در آزمایشگاه بررسی کردند. اول، آنها نشان دادند که گلوکز پایین بر نحوه تولید انرژی شبکیه تأثیر می گذارد. به طور کلی، سلول‌ها NAD+ و لاکتات کمتری تولید می‌کنند، که نشان می‌دهد تولید انرژی در شبکیه از گلوکز کمتری در تلاش برای حفظ مقدار کمی گلوکز در دسترس استفاده می‌کند.
اما آنها از جایی به انرژی نیاز دارند. بنابراین سلول ها به عنوان جایگزینی برای تامین انرژی مورد نیاز به اکسیژن روی می آورند. استفاده از اکسیژن موجود برای انرژی یک محیط هیپوکسیک (اکسیژن کم) ایجاد می کند. بعداً این مهم خواهد بود.
آنها سپس سلول های گلیال خاص شبکیه را بررسی کردند، نوعی سلول که از نورون های شبکیه پشتیبانی می کند. در حضور سطوح پایین گلوکز، این سلول‌ها فاکتورهای رونویسی بیشتری ایجاد کردند که بیان ژن GLUT1 را افزایش می‌دهد، که پروتئینی را رمزگذاری می‌کند که گلوکز را به داخل سلول منتقل می‌کند. سلول های گلیال نمی توانند از اکسیژن به عنوان پشتیبان استفاده کنند و برای تولید انرژی باید به گلوکز متکی باشند. بنابراین، منطقی است که سطوح پایین گلوکز سرم باعث افزایش ماشین آلات مورد نیاز برای وارد کردن گلوکز بیشتر شود.
محققان کشف کردند که وقتی سلول های گلیال شبکیه فاکتورهای رونویسی بیشتری تولید می کنند، این مولکول ها بیشتر در هسته های سلولی تجمع می یابند. این اثر ناشناخته قبلی منجر به عواقب ناخواسته می شود.
نتایج
به یاد داشته باشید، نویسندگان نشان دادند که سطوح پایین گلوکز یک محیط سلولی هیپوکسیک ایجاد می کند. سپس، یک عامل رونویسی خاص در هسته نیز افزایش می یابد. به طور کلی، آنها نشان دادند که این دو رویداد، زمانی که با هم اتفاق می‌افتند، بیان ژن‌های VEGF و ANGPTL4 را افزایش می‌دهند. در نهایت، پروتئین هایی مانند VEGF به رگ های خونی آسیب می رسانند و ممکن است مقصر کاهش بینایی باشند.
ممکن است تعجب کنید که چرا دوره‌های کوتاه گلوکز پایین به چشم‌ها آسیب می‌زند اما گلوکز پایین دائماً (یعنی افرادی که دیابت ندارند) آسیب نمی‌زند. پاسخ در نقش تغییرپذیری گلوکز نهفته است. اگر دیابت ندارید، گلوکز شما ثابت است و اگر دیابت کنترل نشده دارید، گلوکز شما ثابت است. زمانی است که تغییرات عمده ایجاد می کند، به نظر می رسد که اگر بیماری چشم از قبل شروع شده باشد، این اثر را بدتر می کند.
نتیجه
به طور کلی، این تحقیق مکانیسم جدیدی را کشف می کند که چرا برخی از افراد مبتلا به دیابت به نظر می رسد بیماری چشمی بدتر می شوند، حتی زمانی که بیمار قند خون خود را مدیریت می کند. به طور خاص، نشان می دهد که چشم ها ممکن است به ویژه در برابر دوره های کوتاه گلوکز پایین آسیب پذیر باشند، که در نهایت باعث افزایش تولید پروتئین هایی می شود که به چشم آسیب می زند.
این مطالعه نشان می دهد که دوره های گلوکز پایین ممکن است در بدتر شدن نتایج بینایی نقش داشته باشد. برای جلوگیری از بدتر شدن بیماری چشم دیابتی، افراد مبتلا به دیابت و پزشکان آنها باید نه تنها سطح گلوکز را پایین نگه دارند، بلکه باید سطح پایین را نیز ثابت نگه دارند.
نقل قول
Guo C، Deshpande M، Niu Y، Kachwala I، Flores-Bellver M، Megarity H، Nuse T، باباپور-فرخران S، Ramada M، Sanchez J، Inamdar N، Johnson TV، Canto-Soler MV، Montaner S، Sodhi A تجمع HIF-1α در پاسخ به هیپوگلیسمی گذرا ممکن است بیماری چشم دیابتی را بدتر کند. نماینده سلول 2023 ژانویه 31;42 (1):111976. doi: 10.1016/j.cellp.2022.111976. Epub 2023 Jan 10. PMID: 36640318; PMCID: PMC9960808.