محققان دانشگاه سیدنی شواهد جدیدی را کشف کرده اند که نشان می دهد دیابت نوع ۲ به طور مستقیم ساختار قلب و نحوه تولید انرژی را تغییر می دهد. این یافته ها به توضیح اینکه چرا افراد مبتلا به دیابت در معرض خطر بسیار بالاتری برای ابتلا به نارسایی قلبی هستند کمک می کند.
این مطالعه در تاریخ منتشر شد: پزشکی مولکولی EMBOدکتر از دانشکده علوم پزشکی. توسط بنجامین هانتر و دانشیار شان لال رهبری شد. این تیم بافت قلب انسان اهدایی از بیماران پیوند قلب را در سیدنی بررسی کرد و آن را با بافت اهداکنندگان سالم مقایسه کرد. تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که دیابت منجر به تغییرات مولکولی خاصی در سلول های قلب می شود و ساختار فیزیکی عضله قلب را تغییر می دهد. این اثرات در بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی ایسکمی، که علت اصلی نارسایی قلبی است، بارزتر بود.
دکتر هانتر گفت: «ما مدتهاست که بین بیماری قلبی و دیابت نوع ۲ همبستگی دیدهایم، اما این اولین مطالعهای است که دیابت و بیماری ایسکمی قلبی را با هم بررسی میکند و مشخصات مولکولی منحصربهفردی را در افراد مبتلا به هر دو بیماری نشان میدهد.
“یافتههای ما نشان میدهد که دیابت نحوه انقباض قلب برای تولید انرژی، حفظ ساختار آن تحت استرس و پمپاژ خون را تغییر میدهد. با استفاده از تکنیکهای میکروسکوپی پیشرفته، ما توانستیم در نتیجه تغییرات مستقیمی را در نحوه تجمع بافت فیبری در عضله قلب مشاهده کنیم.”
بیماری قلبی همچنان علت اصلی مرگ و میر در استرالیا است و بیش از ۱.۲ میلیون استرالیایی مبتلا به دیابت نوع ۲ هستند.
دانشیار لال گفت: “تحقیق ما بیماری قلبی و دیابت را به گونه ای مرتبط می کند که قبلاً در انسان دیده نشده بود، و بینش جدیدی را در مورد استراتژی های درمانی بالقوه ارائه می دهد که می تواند روزی برای میلیون ها نفر در استرالیا و در سراسر جهان مفید باشد.”
نگاه کردن به قلب های بیمار انسان
برای درک بهتر اینکه دیابت چگونه بر قلب تأثیر می گذارد، محققان بافت قلب را از گیرندگان پیوند و افراد سالم مورد بررسی قرار دادند. این معاینه مستقیم به آنها اجازه داد تا ببینند که دیابت چگونه بر بیولوژی قلب در بیماران واقعی انسان تأثیر می گذارد، نه اینکه صرفاً به مدل های حیوانی تکیه کنند.
نتایج نشان داد که دیابت چیزی بیش از یک بیماری همراه با بیماری قلبی است. به طور فعال نارسایی قلبی را با تداخل در فرآیندهای بیولوژیکی اساسی و بازسازی عضله قلب در سطح میکروسکوپی تسریع می کند.
دکتر هانتر گفت: “تاثیر متابولیک دیابت بر قلب در انسان به طور کامل درک نشده است.”
چگونه دیابت تامین انرژی قلب را مختل می کند؟
در قلبهای سالم، انرژی عمدتاً از چربیها تولید میشود و گلوکز و کتونها نیز در آن نقش دارند. تحقیقات قبلی نشان داده است که مصرف گلوکز در هنگام نارسایی قلبی افزایش می یابد. اما دیابت با کاهش حساسیت سلول های قلب به انسولین در این فرآیند اختلال ایجاد می کند.
“در شرایط سالم، قلب در درجه اول از چربی ها به عنوان سوخت انرژی استفاده می کند، بلکه از گلوکز و کتون ها نیز استفاده می کند. قبلاً توضیح داده شده بود که جذب گلوکز در نارسایی قلبی افزایش می یابد، اما دیابت حساسیت انسولین ناقل گلوکز (پروتئین هایی که گلوکز را به داخل و خارج سلول ها حرکت می دهد) در سلول های عضله قلب را کاهش می دهد.
ما مشاهده کردیم که دیابت ویژگیهای مولکولی نارسایی قلبی را در بیماران مبتلا به بیماری قلبی پیشرفته بدتر میکند و استرس را بر میتوکندری، نیروگاه تولید انرژی سلول، افزایش میدهد.
آسیب ساختاری و فیبروز در عضله قلب
علاوه بر تولید انرژی، محققان دریافتند که دیابت بر پروتئینهای مسئول انقباض عضلات قلب و تنظیم کلسیم نیز تأثیر میگذارد. این پروتئین ها در سطوح پایین تری در بیماران مبتلا به دیابت و بیماری قلبی ایسکمیک تولید شد. در همان زمان، بافت فیبری اضافی در قلب ایجاد می شود و باعث سفت شدن عضله و ناتوانی در پمپاژ موثر خون می شود.
دکتر هانتر گفت: “توالی یابی RNA تایید کرد که بسیاری از این تغییرات پروتئین در سطح رونویسی ژن، به ویژه در مسیرهای مربوط به متابولیسم انرژی و ساختار بافت، که مشاهدات دیگر ما را تقویت می کند، نیز منعکس می شود.”
“و هنگامی که ما این سرنخ ها را در سطح مولکولی داشتیم، توانستیم این تغییرات ساختاری را با استفاده از میکروسکوپ کانفوکال تایید کنیم.”
پیامدها برای درمان و مراقبت در آینده
دانشیار لال گفت که شناسایی مسیرهای مرتبط با اختلال عملکرد میتوکندری و فیبروز راه را برای رویکردهای درمانی جدید باز می کند.
او گفت: «اکنون که دیابت و بیماری قلبی را در سطح مولکولی مرتبط کردهایم و مشاهده کردیم که چگونه تولید انرژی در قلب و همچنین ساختار آن را تغییر میدهد، میتوانیم راههای درمانی جدیدی را کشف کنیم.»
یافتههای ما همچنین میتواند برای آگاهی دادن به معیارهای تشخیصی و استراتژیهای مدیریت بیماری در سراسر قلب و غدد و بهبود مراقبت از میلیونها بیمار استفاده شود.