اكتشف علماء معهد وايزمان للعلوم الأساس الجيني الذي من المتوقع أن يضاعف عدد مرضى السكري من النوع الثاني
اكتشف الدكتور ألون تشن وأعضاء مجموعته البحثية من قسم البيولوجيا العصبية في معهد وايزمان للعلوم أن التغير في نشاط جين واحد في منطقة محددة من الدماغ يزيد من السلوك القلق لدى الفئران، و وفي الوقت نفسه يسبب تغيرات في عملية التمثيل الغذائي - بحيث تظهر لدى الفئران أعراض نموذجية لمرض السكري من النوع 2. ويتم نشر نتائج البحث هذا الأسبوع في النسخة الإلكترونية من المجلة العلمية "سجلات الأكاديمية الأمريكية للعلوم" (PNAS).
تشمل الاستجابة للمواقف العصيبة جميع أجهزة الجسم، التي تتحرك للتعامل مع التهديد بأفضل طريقة ممكنة. وتشمل هذه الاستجابة، من بين أمور أخرى، التغيرات السلوكية مثل زيادة القلق والتركيز، وكذلك التغيرات في عملية التمثيل الغذائي، مثل إنتاج الحرارة والاختلافات في تفضيل الطعام. ولمحاولة توضيح الآلية المسؤولة عن هذه الظواهر، طلب فريق من العلماء من معهد وايزمان للعلوم فحص تورط بروتين يسمى Ucn3 (يوروكورتين 3)، والذي يعرف بأنه أحد العوامل التي تنظم استجابة الجسم. إلى المواقف العصيبة. يتم إنشاء البروتين في الخلايا العصبية في موقع معين في الدماغ، ويزداد إنتاجه في أوقات التوتر. تعمل امتدادات هذه الخلايا العصبية كنوع من "الطريق السريع" الذي ينتقل فيه Ucn3 من مكان إنتاجه إلى مكانين منفصلين في الدماغ: أحدهما هو منطقة ما تحت المهاد - وهي منطقة في الدماغ مسؤولة عن التحكم الهرموني في الجسم. ، ومن بين أمور أخرى، ينظم الشعور بالجوع والشبع. الموقع الثاني يراقب السلوك، ويرتبط بتنظيم مستويات القلق. يوجد في هذين الموقعين مستقبلات فريدة ترتبط بـ Ucn3، ومن ثم تقوم بتنشيط الاستجابة السلوكية للمواقف العصيبة.
ابتكر علماء معهد وايزمان نظامًا وراثيًا متطورًا يسمح بالتأثير على جين واحد، في موقع محدد، واستخدموه لزيادة كمية Ucn3 المنتجة في موقع محدد
في الدماغ. واكتشفوا أن زيادة إنتاج البروتين تسبب تغيرات في نظامين مختلفين: فقد أدى إلى زيادة السلوك القلق لدى الفئران، وفي الوقت نفسه، تسبب تغيرات في عملية التمثيل الغذائي. وهكذا، من بين أمور أخرى، فضلت الفئران التي أنتجت كمية زائدة من Ucn3 استخدام السكريات لإنتاج الطاقة، بدلاً من استخدام الأحماض الدهنية، وكان معدل الأيض لديها أسرع. بالإضافة إلى ذلك، ظهرت على هذه الفئران أعراض نموذجية لمرض السكري من النوع 2: انخفاض في حساسية العضلات للأنسولين، مما يمنع دخول السكر إلى الخلايا، ويسبب زيادة في مستوى السكر في الدم. ونتيجة لذلك، زاد إنتاج الأنسولين في البنكرياس (لمحاولة "تعويض" عدم الاستجابة).
يقول الدكتور تشين: "لقد أظهرنا أن تغييرًا محددًا في نشاط جين واحد، في مكان محدد في الدماغ، يؤدي إلى تغيير في عملية التمثيل الغذائي للجسم بأكمله". الآلية التي اكتشفها العلماء، والتي تربط المواقف العصيبة على مستوى الدماغ، وتطور الأمراض الأيضية، قد تسمح، في المستقبل، بتطوير طرق علاج للأمراض الأيضية المرتبطة بالمواقف العصيبة - مثل السمنة والسكري من النوع الثاني - من خلال التأثير على Ucn2 أو مستقبله.
وشارك في الدراسة طلاب البحث يائيل كوبرمان، وأورنا إيسلر، وليمور ريجيف، ويفعات موساري، وعنبال نافون، وآدي نيوفيلد-كوهين، وفني المختبر شوش جيل، من قسم علم الأحياء العصبي في معهد وايزمان للعلوم.
