نتائج مفاجئة في أبحاث مرض السكري: شيخوخة خلايا بيتا تزيد من إفراز الأنسولين

اكتشف باحثون جامعيون فائدة غير متوقعة في عملية شيخوخة الخلايا، حيث تشجع خلايا بيتا في البنكرياس على العمل بجدية أكبر وإنتاج المزيد من الأنسولين.

وجدت دراسة جديدة أجريت على الخلايا البشرية والفئران أنه أثناء شيخوخة خلايا بيتا في البنكرياس، تتحسن الوظيفة الخلوية ويزداد إفراز الأنسولين. وأدت هذه الآلية إلى تحسن كبير في صحة الفئران المصابة بالسكري.

تم الكشف عن النتائج في دراسة نشرت في مجلة Nature Medicine وأجراها الدكتور روني هيلمان، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في الجامعة العبرية في القدس بتوجيه من الدكتور إيتاي بن فرات والبروفيسور يوفال دور من قسم الطب. علم الأحياء التنموي وأبحاث السرطان في معهد الأبحاث الطبية في إسرائيل-كندا (IMRIC) في كلية الطب في الجامعة العبرية.

"من الشائع الاعتقاد بأن شيخوخة الخلايا تؤدي إلى انخفاض في وظيفتها وشيخوخة الأنسجة وتطور الأمراض. لذلك، كان من المفاجئ اكتشاف أنه عندما تدخل خلايا بيتا في عملية الشيخوخة، فإن الآلية تسمح لها في الواقع بالعمل بشكل أفضل، وليس بشكل أسوأ،" يوضح الدكتور بن فرات.

واختبر الباحثون نشاط الجين المسمى p16، والذي يُعرف بتنشيط آلية الشيخوخة في الخلايا. "شيخوخة الخلايا" هو في الواقع اسم لبرنامج يتم التحكم فيه والذي تنشطه الخلايا المختلفة في الجسم عندما تتعرض للضرر أو الضيق. وعندما يتم تفعيل هذا البرنامج، تتغير خصائص الخلايا بشكل كبير. ومن بين أمور أخرى، تمنع هذه الآلية الخلايا من الانقسام والتكاثر، وبالتالي فهي مهمة في الوقاية من السرطان.

يزداد نشاط الجين p16 في خلايا بيتا البنكرياسية أثناء النضج الطبيعي. يحد هذا النشاط من قدرة خلايا بيتا على الانقسام، مما قد يساهم في تطور مرض السكري، حيث أن خلايا بيتا هي المسؤولة عن إفراز الأنسولين عندما تكون مستويات الجلوكوز في الدم مرتفعة، وغيابها أو انخفاض وظيفتها هو الذي يسبب المرض. وفي الوقت نفسه، لم يكن من الواضح كيف يؤثر تنشيط برنامج الشيخوخة في الخلايا على قدرتها على العمل، أي إفراز الأنسولين استجابة للتحفيز بالجلوكوز.

ولدهشتهم، اكتشف الباحثون أنه خلال فترة البلوغ الطبيعية، يؤدي نشاط الجين p16 إلى تحسن في وظيفة خلايا بيتا وإفراز المزيد من الأنسولين استجابة لمستويات الجلوكوز المرتفعة. ووجدوا أن برنامج الشيخوخة الذي ينشطه هذا الجين هو الذي يجعل الخلايا تكتسب خصائص تسمح لها بالعمل بجدية أكبر.

وعندما قام الباحثون بتنشيط برنامج الشيخوخة في خلايا بيتا لدى الفئران التي كانت تعاني من مرض السكري، تسبب ذلك في زيادة مستويات الأنسولين الذي يفرزه البنكرياس، وتحسن كبير في الحالة الصحية للفئران. وحتى في الخلايا المعزولة من البنكرياس البشري والمزروعة في طبق زرع، أدى تنشيط برنامج الشيخوخة إلى إنتاج مستويات عالية من الأنسولين، مما يشير إلى أن هذه الآلية مشتركة بين الفئران والبشر.

وتشير الدراسة لأول مرة إلى أنه أثناء النضج الطبيعي تتحسن وظيفة خلايا بيتا، على الأقل في معايير معينة. كما تبين أن هناك نوعًا من "المقايضة" بين قدرة الخلايا على الانقسام والتجدد وقدرتها على العمل بشكل أفضل.

"تظهر النتائج أن ما نسميه "الشيخوخة" هو في الواقع عملية مستمرة، تبدأ بعملية "نضج" الأنسجة، مما يحسن وظيفة الخلايا والأنسجة على حساب إمكانية تجديدها. يقول الدكتور هيلمان: "إن هذا له آثار مهمة على الطريقة التي نفكر بها في وظيفة وخلل خلايا بيتا في مرض السكري".

قد يكون لهذا الاكتشاف البحثي آثار بعيدة المدى في فهم مرض السكري وعلاجه. ومن الممكن أن الأدوية القادرة على التسبب في شيخوخة الخلايا والتأثير على انقسامها، والتي يعطى بعضها حاليا لمرضى السرطان، قد تساهم أيضا في علاج مرض السكري. كما أن التنشيط المستهدف لعملية الشيخوخة قد يؤدي إلى تحسين وظيفة خلايا بيتا المهندسة، والتي يتم تطويرها حاليًا لزراعتها لدى المرضى.

شمل التعاون في هذه الدراسة باحثين من معهد البحوث الطبية الإسرائيلي الكندي في كلية الطب بالجامعة العبرية؛ خدمة الغدد الصماء والتمثيل الغذائي في مركز هداسا الطبي؛ جامعة فاندربيلت في ولاية تينيسي بالولايات المتحدة وجامعة ألبرتا في كندا.

(مصدر الصورة: د. روني هيلمان)