تساعد الساعة البيولوجية في محاربة مرض السكري
لا تتمتع جميع خلايانا بنفس القدرة على التجدد. تتمثل العملية المعنية في بدء عملية مضاعفة ماهرة تجعل من الممكن تعويض الخسائر أو الآفات. إذا كانت المناورة سهلة على خلايا الجلد على سبيل المثال ، فهي أقل سهولة بالنسبة لخلايانا العصبية أو خلايا بيتا في البنكرياس ، المنتج الطبيعي للأنسولين. ومع ذلك ، فإن هذا الأخير يقع في قلب بحث واسع أجراه علماء من جامعة جنيف (UNIGE) ومستشفيات جامعة جنيف (HUG) ، مع التركيز بشكل خاص على عمليات التجديد. ما سبب هذه التحقيقات؟ هذه الخلايا ، التي يتم إنتاجها داخل جزر لانجرهانز في البنكرياس ، هي أهداف لمرض السكري من النوع 1. أمراض المناعة الذاتية ، وتشتد عن طريق تدميرها بشكل لا يمكن إصلاحه. للتذكير ، الأنسولين هو الهرمون الذي ينظم مستوى الجلوكوز (السكر) في الدم. يساعد إفرازه في أوقات الوجبات على تخزين الجلوكوز الزائد في العضلات والكبد والأنسجة الدهنية. هذه الظاهرة حيوية ، لا يمكننا الاستغناء عن الأنسولين.
رهان الباحثين؟ التركيز على عمليات التجديد الطبيعي للسماح لخلايا بيتا المتبقية بتعويض الخسائر التي يسببها المرض. أثرهم؟ تحسين كفاءة الساعات اليومية (أكثر من 24 ساعة) في عمل البنكرياس. تم نشر أحدث أعمالهم في المجلة الجينات والتنمية *.
مشروع متعدد التخصصات
في الماضي ، عملنا على الدور الرئيسي لإيقاع الساعة البيولوجية في ظهور مرض السكري. لا يزال هناك الكثير ليتم اكتشافه ، ولكن من الواضح أن هناك علاقة سبب ونتيجة بين اضطراب هذه الإيقاعات وظهور علم الأمراض ، وفقًا لما ذكرته البروفيسور تشارنا ديبنر ، رئيس مختبر الغدد الصماء في UNIGE و HUG والمسؤول عن هذه الدراسة الأخيرة. هذه المرة ، ركزنا انتباهنا على رابط أكثر دقة: الرابط بين هذه الإيقاعات البيولوجية وعمليات تجديد الخلايا المنتجة للأنسولين. هذه القدرة ، الموجودة جيدًا في القوارض ، متواضعة عند البشر ، لكنها قد تكون ذات قيمة كبيرة في علاج مرض السكري ، وخاصة النوع 1 “. هذه هي الطريقة التي بدأ بها مشروع دولي متعدد التخصصات ، لا يشمل فقط فريق البروفيسور ديبنر ، ولكن أيضًا فريق البروفيسور بارت فانديريكين (قسم الرياضيات ، UNIGE) ، والبروفيسور يوفال دور (القدس ، إسرائيل) والبروفيسور سيمونا شيرا (بيرغن ، النرويج).
بالتفصيل ، قارنت الدراسة مجموعتين من القوارض حيث تمت إزالة 80 ٪ من خلايا بيتا في البنكرياس. يوضح الباحث: “كان هدفنا مراقبة سلوك الـ 20٪ المتبقية من الخلايا”. تميز المعلمة بين المجموعتين: الأولى تم تعديلها وراثيًا بحيث لم يعد لها إيقاع الساعة البيولوجية – ولهذا عملنا على جين رئيسي يسمى BMAL1. المجموعة الثانية كان لديها ساعات يومية تعمل بشكل مثالي “.
وكانت النتائج واضحة: فالفئران في المجموعة الأولى ، غير قادرة على تعويض فقدان الخلايا ، عانت من مرض السكري الشديد. من ناحية أخرى ، أظهر الآخرون قدرة حقيقية على تجديد خلايا بيتا الخاصة بهم. تحسن مرض السكري لديهم في غضون أسابيع قليلة. مع تقدم التحقيق ، شد الخناق على الجين الذي جعل هذه التجربة ممكنة ، BMAL1. يتحكم هذا في تخليق البروتين الذي يحمل الاسم نفسه ، والمعروف بالمشاركة في عمل الساعات البيولوجية والذي يبدو ضروريًا لتجديد خلايا بيتا …
اعتني بساعاتنا البيولوجية
ماذا نستنتج؟ يوضح الدكتور فولوديمير بيترينكو ، الأستاذ المساعد في كلية مرض السكري في مركز UNIGE والمؤلف الأول للدراسة: “بحثنا مستمر ، مع سؤالين في بصرنا”. كيف تحفز الساعات البيولوجية عندما تكون معيبة ، في بحثنا ، في الفئران؟ وما الذي يمكن فعله بالبشر إذا تم اكتشاف مثل هذه الحالات الشاذة؟ ” الأدوات المتاحة لهذا؟ يتابع البروفيسور ديبنر: “بالطبع ، هناك المسار الجيني”. هذا الجين BMAL1 مركزي بلا شك ، لكنه ليس الوحيد. إنه ينتمي إلى مجموعة تسمى جينات الساعة (أو “جينات الساعة”).لكن هناك جانب آخر ، أقل تقنية ولكنه بلا شك حاسم ، يلعب دوره: أسلوب الحياة. من المحتمل بالفعل أن نمتلك نحن أنفسنا القدرة على إعادة مزامنة ساعاتنا البيولوجية ، لاستعادة الإيقاعات التي تعمل داخل خلايانا وأعضائنا ، وبالتالي عكس بعض الأمراض. قال الدكتور فرانسوا جورنايفاز ، رئيس وحدة أمراض السكري في قسم أمراض الغدد الصماء والسكري والتغذية وتثقيف المرضى العلاجي في مستشفى HUG: “إن الأبحاث التي لا حصر لها في علم الأحياء الزمني تثبت أن المسار خطير”. وبعض الملاحظات واضحة: نرى ، على سبيل المثال ، أن العمل الليلي يزيد من خطر الإصابة بأمراض التمثيل الغذائي مثل السكري والسمنة وارتفاع ضغط الدم الشرياني. إن انتشار هذه الأمراض لا يفسر فقط من خلال طعامنا ، الذي نعرف عمومًا أنه دهني جدًا ، وحلوى ، ووفير ، ولكن جيدًا ، إلى حد كبير ، من خلال إيقاعات حياتنا “.
حقيقة واضحة لشارنا ديبنر: “يتم تنظيم أجسادنا على إيقاع 24 ساعة ، بالتناوب ليلًا ونهارًا. هذا التكيف متجذر بعمق فينا لأنه مرتبط بشكل مباشر بتناوب الأرض على محورها. تسترشد هذه الإيقاعات ببنية دماغية تعمل كساعة مركزية – منطقة ما تحت المهاد – ولكن أيضًا بواسطة الساعات المحيطية التي تعمل داخل كل من أعضائنا وخلايانا ، فإن هذه الإيقاعات “تتم إعادة تزامنها” باستمرار “. من بين العوامل المتضمنة: التعرض للضوء ، الطعام ، الحياة الاجتماعية ، إلخ. هناك العديد من العوامل التي من المحتمل أن تضمن إيقاعات مثالية … أو تعطلها. ويتم التعرف على بعض الأعداء جيدًا ، مثل الاستخدام المفرط للشاشات في الليل أو النوم غير المنتظم أو جداول الأكل. وخلص الباحث إلى أن: “البحث في علم الأحياء الزمني مستمر ويعد بأن يكون رائعًا ، ولكن من الممكن بالفعل لكل منا الاهتمام بساعاتنا البيولوجية من خلال إعادة التفكير في حياتنا اليومية وأن نكون أكثر انتباهاً لاحتياجاتنا الخاصة. …”
مرض السكري من النوع 2: أسباب أخرى ، مفاتيح أخرى
بينما ينتج داء السكري من النوع 1 (10٪ من حالات السكري) عن تدمير هائل للخلايا المنتجة للأنسولين – خلايا بيتا في البنكرياس – فهي تعمل بشكل عام بشكل كامل في داء السكري من النوع 2 (90٪ من حالات مرض السكري) ، في البداية من المرض على أي حال. المشكلة إذن هي أكثر من أمر “ميكانيكي”. من الواضح أن الأنسولين ينتج جيدًا ، ويلعب دوره عن طريق نقل الجلوكوز الزائد (السكر) في الدم إلى أماكن التخزين – الكبد والعضلات والأنسجة الدهنية – لكن هذه الأبواب تظل مغلقة. نحن نتحدث عن مقاومة الأنسولين. ثم يظل الجلوكوز بشكل منتظم زائدا في الدم ويبدأ مرض السكري. في أصل المشكلة ، في أغلب الأحيان ، هناك عاملين: نمط الحياة المستقرة وزيادة الوزن. يتذكر الدكتور فرانسوا جورنايفاز ، رئيس وحدة أمراض السكر في قسم أمراض الغدد الصماء والسكري والتغذية وتثقيف المرضى العلاجي في HUG: “الأسباب هي أيضًا طرق للحلول”. ولتذكير أدوات العمل ، فهي فعالة كإجراء وقائي وكبح جماح الأمراض: “النشاط البدني أمر بالغ الأهمية ، لا يمكننا أبدًا تكراره بشكل كافٍ. الخيار المثالي هو المراهنة على 2.5 ساعة على الأقل من النشاط المعتدل ، موزعة على الأسبوع. واتباع نظام غذائي صحي ، والحد من الدهون المشبعة الزائدة (الأطعمة المقلية ، والصلصات ، وما إلى ذلك) ، والسكريات السريعة (الحلويات ، والمشروبات الغازية ، والمعجنات ، وما إلى ذلك) والكربوهيدرات (الخبز ، والمعكرونة ، وما إلى ذلك) ، خاصةً إذا كانت مكررة (“بيضاء “) وليست كاملة). نصيحة أساسية ، ولكن فعاليتها يمكن أن تكون مذهلة بمرور الوقت “.
______
* Petrenko V. عامل النسخ الأساسي على مدار الساعة BMAL1 يدفع تكاثر الخلايا β على مدار الساعة البيولوجية أثناء التجديد التعويضي لبنكرياس الغدد الصماء. جينات ديف 2020 ؛ 1 ؛ 34 (23-24): 1650-1665. دوى: 10.1101 / جاد .343137.120.
_______
نُشر في Le Matin Dimanche في 18/04/2021.