شواهدی جدید در ارتباط بالقوه میان دیابت و سخت شدن دریچه‌های قلبی

مطالعه‌ جدیدی در دانشگاه رایس روی سلول‌های بینابینی دریچه قلبی، کلاژن و مواد مغذی صورت گرفت. در این مطالعه سطوح گلوکزهای متابولیزشده توسط سلول‌هایی تغییر داده شد که ماتریس خارج‌سلولی و دریچه‌های قلبی را ایجاد می‌کنند. محققان دریافتند تنها دو گرم بر لیتر گلوکز موجود در محلول بهترین عملکرد سلولی را فراهم می‌کند، اما با کوچک‌ترین تغییر در این اندازه این روند مختل می‌شود.

دانشگاه رایس در همکاری مشترک با مرکز بهداشتی هیستون، سلول‌های بینابینی را کشف کردند که مواد خام را به سلول‌های دریچه قلبی تبدیل می‌کنند که دقیقا نیازمند مقدار مشخصی از مواد مغذی برای متابولیسم سلولی است. نکته جالب این است که تغذیه گلوکز یا شکر بیش از اندازه در این سلول‌ها عملکرد آنها را کاهش می‌دهد. دیابت بیماری متابولیکی مرتبط با میزان قند خون در طولانی‌مدت است. مطالعه‌ای روی تصلب شرائین توسط محققان دانشگاه واشنگتن در سال ۲۰۰۶، ارتباط میان دیابت و کلسینه شدن دریچه‌های قلبی را نشان داد.

در مطالعه دیگری محققان به‌طور مستقیم تاثیر افزایش قند خون روی متابولیسم دریچه‌های قلبی را مشاهده کردند. به گفته پیتر کمل، عضو تیم تحقیقات، مهم‌ترین نتیجه این مطالعه این است که افزایش غلظت گلوکز می‌تواند برای سلول‌های دریچه قلبی و رفتار آنها در برهم‌کنش با ماتریس خارج‌سلولی مضر باشد. وی افزود: ما انواع مختلفی از سلول‌ها را مورد مطالعه قرار دادیم؛ از جمله سلول‌های کلیه، رتینا و عصب که افزایش غلظت گلوکز می‌تواند به‌طور مستقیم عملکرد این سلول‌ها را مختل کند و در نهایت به ایجاد مشکل بینایی، اعصاب و کلیه در افراد دیابتی منجر شود.

آزمایشگاه گرند ـ آلن بیومکانیک دریچه‌های قلبی را در زمان کلسینه، سخت شدن و شرایطی که جریان خون در این دریچه‌ها کاهش می‌یابد، مورد مطالعه قرار داد. در این تحقیق پژوهشگران توجه اندکی به روند متابولیسم سلول‌های بینابینی دریچه‌های قلبی داشتند. به گفته گرند ـ آلن، متابولیسم این سلول‌ها هنوز قابل درک نیست و اولین موضوعی است که قبل از هر چیزی باید مورد مطالعه قرار گیرد.

پیتر کمل تحقیقات خود را از گلوکز فراوان‌ترین پروتئین موجود در بدن و سلول‌های استخراج‌شده از دریچه قلبی خوک آغاز کرد. برای شبیه‌سازی متابولیسم سلولی از مخلوط مکمل‌هایی چون پیروات، گلوتامین و گلوکز استفاده شد. او مشاهده کرد با رسیدن سلول‌ها به پیک چرخه متابولیسم، خود سلول‌ها از مواد مغذی استفاده کرده و کلاژن را به بافت هم‌بند با ساختار منسجم تبدیل می‌کنند.

این آزمایش به مقدار دقیق گلوکز بسیار حساس است. او افزود: وقتی گلوکزی به سلول‌ها داده نمی‌شد، هیچ اتفاقی رخ نمی‌داد، اما با اضافه کردن مقدار کمی گلوکز می‌بایست گاهی تا دو هفته صبر می‌کردیم تا سلول‌ها شروع به انقباض می‌کردند.

گلوکز در بسیاری از موارد به سلول‌ها کمک کرده و در حقیقت سوخت موثری را برای عملکرد آنها فراهم می‌کند و به آنها در تولید کربوهیدرات که قسمتی از گلیکوپروتئین‌ها و پروتئوگلیکان‌ها و گلیکولیپیدهاست، کمک می‌کند، اما این روند بسیار زمانبر است و شاید اضافه کردن مقدار کمی گلوکز این روند را تسهیل  بخشد. محققان دریافتند با دو گرم بر لیتر گلوکز، میزان انقباض به حد بهینه خود می‌رسد، اما تاثیر غلظت بالای گلوکز به گونه دیگری است. وی اضافه کرد: ما ارتباط سندروم متابولیک با دریچه‌های قلبی کلسینه شده که موجب بروز دیابت نوع دوم می‌شود را می‌دانیم.

برای درک بهتر بیماری‌های مرتبط با دریچه‌های قلبی، نیاز به درک مکانیسم برهم‌کنش سلولی با لیپیدها و قندهای اضافی داریم که مطالعه‌ای بسیار کلیدی است.

منبع:

Peter I. Kamel, et al., “Metabolic regulation of collagen gel contraction by porcine aortic valvular interstitial cells,” Journal of the Royal Society Interface, 15 October 2014; doi: 10.1098/rsif.2014.0852

More from فرانک بنی‌احمد

روشی جدید برای شبیه‌سازی سیستم دفاعی بدن

کد خبر:۶۰۲۳۱۲   محققان آی‌بی‌ام توانستند در روش جدیدی با استفاده از...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *