يمكن أن يؤدي إنتاج الجلوكوز بوساطة الجلوكاجون في الكبد إلى التحكم في مرض السكري والوقاية منه

تم تحديد مؤشر هام لتطور مرض السكري .

يتحكم هرمونان مهمان يُفرزان من البنكرياس - الجلوكاجون والأنسولين - في مستويات الجلوكوز المناسبة استجابةً للطعام الذي نتناوله. يزيد الجلوكاجون من إنتاج الجلوكوز في الكبد ، بينما يُقلله الأنسولين. ويتحكم كلاهما في استتباب الجلوكوز في الدم. عند الصيام، يُفرز الجلوكاجون من خلايا ألفا في البنكرياس لرفع مستوى الجلوكوز في الدم، وذلك لحماية الجسم من حالة تُسمى نقص سكر الدم، حيث ينخفض ​​مستوى الجلوكوز في الدم بشكل حاد ويؤدي إلى ظهور الأعراض. ​​يُشارك الجلوكاجون في تطور فرط سكر الدم السكري عندما يزداد إنتاج الجلوكوز في الكبد. يُثبط الأنسولين إنتاج الجلوكوز من خلال تنظيم النسخ في خلايا الكبد . يلعب بروتين يُسمى عامل النسخ Foxo1 دورًا مهمًا في تنظيم التعبير الجيني وتعزيز إنتاج الجلوكوز في الكبد عن طريق زيادة التعبير عن الجينات المسؤولة عن إنتاج الجلوكوز. يُعد اضطراب إنتاج الجلوكوز في الكبد آلية أساسية لتطور داء السكري من النوع الثاني.

في دراسة نُشرت في مجلة Diabetes ، سعى باحثون من جامعة تكساس إيه آند إم الأمريكية إلى فهم دور بروتين Foxo1 في كيفية تنظيم الجلوكاجون لإنتاج الجلوكوز الكبدي. وكان هدفهم فهم أساسيات استتباب الجلوكوز في الدم وآلية مرض السكري بشكل أفضل. يؤدي الجلوكاجون وظيفته عن طريق الارتباط بمستقبلات البروتين المقترن بالبروتين ج (GPCR)، محفزًا غشاء الخلية لتنشيط بروتين كيناز A الذي بدوره يُرسل إشارات للتعبير الجيني لزيادة مستوى الجلوكوز في الدم. تكون مستويات الجلوكاجون مرتفعة للغاية لدى مرضى السكري ، مما يحفز إنتاجًا مفرطًا للجلوكوز الكبدي.

درس الباحثون تنظيم بروتين Foxo1 من خلال الفسفرة، أي إضافة مجموعة فوسفاتية. تُعدّ الفسفرة جزءًا أساسيًا من وظيفة البروتين، وهي مسؤولة عن تنشيط أو تثبيط ما يقارب 50% من الإنزيمات الموجودة في الجسم، وبالتالي تنظيم وظائفها. استخدم الباحثون نموذج الفئران وتقنية تعديل الجينات لإنتاج فئران مُعدّلة وراثيًا تحمل جين Foxo1. تم تثبيت Foxo1 في كبد الفئران (الصائمة) عندما انخفض مستوى الأنسولين وارتفع مستوى الجلوكاجون في الدم. أظهرت الدراسة بوضوح أنه عند حذف Foxo1 من الكبد، انخفض إنتاج الجلوكوز الكبدي ومستوى الجلوكوز في الدم لدى الفئران. وبذلك، تم تحديد آلية جديدة لأول مرة، حيث يُساهم Foxo1 في نقل إشارات الجليكوجين عبر الفسفرة للتحكم في مستوى الجلوكوز في الدم.

يُعدّ Foxo1 بروتينًا هامًا يعمل كوسيط بين مسارات متعددة، حيث يدمج الهرمونات والبروتينات الأخرى للتحكم في حساسية الأنسولين. ونظرًا لارتفاع مستويات الجلوكاجون في كلٍّ من داء السكري من النوع الأول والنوع الثاني ، فإنّ Foxo1 يلعب دورًا محوريًا في الآلية الأساسية المؤدية إلى ارتفاع سكر الدم لدى مرضى السكري. وتشير الدراسة إلى أنّ إنتاج الجلوكوز الكبدي بوساطة الجلوكاجون قد يُمثّل تدخلًا علاجيًا محتملًا للسيطرة على داء السكري ، وربما للوقاية منه أيضًا.

***

المصدر (ق)

يوكسين وآخرون، 2018. آلية جديدة لفسفرة Foxo1 في إشارات الجلوكاجون للتحكم في استتباب الجلوكوز. داء السكري . 67(11). https://doi.org/10.2337/db18-0674

***