5 دقیقه
یک تیم از پژوهشگران کانادایی مکانیسمی غیرمنتظره برای بهبود کنترل قند خون و کاهش آسیب کبدی در چاقی شناسایی کرده‌اند: جلوگیری از رسیدن یک متابولیت میکروبی تولیدشده در روده به جریان خون. مقاله‌ای که در Cell Metabolism منتشر شده نشان میدهد که D‑لاکتات — شکلی از لاکتات که عمدتاً توسط باکتریهای روده تولید میشود — کبد را وادار به تولید بیش‌ازحد گلوکز و چربی میکند. با مهندسی یک «تلهٔ زیرلایهای» زیستتخریبپذیر که D‑لاکتات را در روده بهدام میاندازد، پژوهشگران نشان دادند که نشانگرهای مقاومت به انسولین و کبد چرب در موشهای چاق معکوس شد و الگوی اولیه‌ای برای درمان‌های جدید بیماری‌های متابولیک ارائه شد.
D‑لاکتات میکروبی و اختلال متابولیک
چرخهٔ کوری، که توسط کارل و جر تی کوری در میانهٔ قرن بیستم توصیف شد، توضیح میدهد چگونه L‑لاکتات تولیدشده در عضلات به کبد منتقل و دوباره به گلوکز تبدیل میشود تا انرژی بافت‌ها را تأمین کند. این کار جدید آن گفتگؤ متابولیک را به میکروبیوم روده نیز گسترش میدهد. برخلاف L‑لاکتاتی که توسط عضلات تولید میشود، D‑لاکتات عمدتاً منشأ میکروبی دارد. تیم کانادایی از دانشگاه مک‌مستر، Université Laval و دانشگاه اوتاوا، سطوح بالاتری از D‑لاکتات را در موشهای چاق اندازه‌گیری کردند و روندهای مشابهی را در افراد دچار چاقی مشاهده نمودند.
داده‌های آزمایشی نشان داد که D‑لاکتات در گردش خون مسیرهای کبدی را تحریک میکند که تولید گلوکز و تجمع لیپید را افزایش میدهد. عملاً D‑لاکتات میکروبی مانند یک سیگنال سوختی جایگزین عمل میکند که کبد را به سمت گلوکونئوژنز و استئاتوز (کبد چرب) سوق میدهد. این کشف نحوهٔ نگاه پژوهشگران به تعاملات متابولیک میزبان–میکروب را بازتعریف میکند و D‑لاکتات را به‌عنوان متابولیتی میکروبی با پیامدهای متابولیک سیستمیک معرفی می‌نماید.
تلهٔ زیرلایهای روده: طراحی، مکانیزم و نتایج
برای جلوگیری از ورود D‑لاکتات به گردش خون، پژوهشگران یک تلهٔ زیرلایهای روده توسعه دادند: پلیمر ایمن و زیست‌تخریب‌پذیری که بهطور انتخابی D‑لاکتات را در لومن روده می‌گیرد و از جذب آن جلوگیری میکند. موش‌هایی که این پلیمر را دریافت کردند، بدون تغییر در رژیم غذایی یا وزن بدن، بهبودهای متابولیکی قابل‌توجهی نشان دادند. نتایج کلیدی شامل کاهش قند خون ناشتا، کاهش مقاومت به انسولین و کاهش التهاب و فیبروز کبد بود.
نحوهٔ عملکرد تله
این پلیمر به‌صورت موضعی در روده عمل میکند و مولکول‌های D‑لاکتات را به‌صورت موثری بهدام میاندازد تا همراه با مدفوع دفع شوند، به‌جای اینکه از طریق سد روده‌ای به گردش خون منتقل گردند. از آنجا که مداخله منبع سوخت میکروبی را هدف قرار میدهد نه هورمون‌ها یا آنزیم‌های کبدی میزبان، این رویکرد زاویهٔ درمانی جدیدی ارائه میکند که احتمالاً عوارض جانبی خارج از هدف کمتری دارد.
پیامدها برای دیابت نوع 2 و بیماری کبد چرب
متوقف کردن D‑لاکتات میتواند مکمل درمان‌های موجود بیماری‌های متابولیک باشد. با کاهش یک محرک میکروبی تولیدکنندهٔ گلوکز کبدی و تجمع لیپید، تله‌گذاری زیرلایهای ممکن است از پیشرفت مقاومت به انسولین، دیابت نوع 2 و کبد چرب غیرالکلی (NAFLD) بکاهد. برای تطبیق این رویکرد با آزمایشهای انسانی، بهینهسازی دوز و تأیید ایمنی در بلندمدت به کار و پژوهش بیشتری نیاز است.
زمینهٔ علمی و گام‌های بعدی
این پژوهش علم میکروبیوم را با فیزیولوژی متابولیک کلاسیک تلفیق میکند. این کار نشان میدهد چگونه متابولیت‌های میکروبی می‌توانند به‌عنوان مولکول‌های پیام‌رسان سیستمیک عمل کنند و متابولیسم میزبان را بازشکل دهند. گام‌های بعدی شامل تأیید کارآیی پلیمر در مدلهای حیوانی بزرگتر، بررسی تأثیرات بر میکروبیوم رودهٔ انسان و بررسی اینکه آیا راهبردهای غذایی یا پروبیوتیک‌ها می‌توانند بهطور مشابه تولید D‑لاکتات را تعدیل کنند، خواهد بود.
دیدگاه کارشناسان
دکتر النا مورالس، پژوهشگری در حوزهٔ متابولیسم که در این مطالعه دخالت نداشت، اظهار داشت: «هدفگیری متابولیت‌های مشتق از میکروب یک استراتژی ظریف و هوشمندانه است. به‌جای سرکوب مستقیم مسیرهای میزبان، این رویکرد یک ورودی مضر را از منبع خنثی میکند. اگر این رویکرد در انسان قابل اجرا باشد، تله‌گذاری زیرلایهای میتواند به‌عنوان مکملی مفید برای تغییر سبک زندگی و درمان‌های دارویی در دیابت نوع 2 و بیماری کبد چرب جایگاهی پیدا کند.»
نتیجه‌گیری
کشف اینکه D‑لاکتات منشاء روده‌ای تولید گلوکز و چربی در کبد را تحریک میکند، یک محور جدید از میکروب به میزبان در متابولیسم را آشکار می‌سازد. یک تلهٔ زیستتخریبپذیر روده‌ای که D‑لاکتات را بهدام میاندازد، تنظیم گلوکز و پاتولوژی کبد را در موشهای چاق بهبود بخشید و مسیری امیدبخش برای توسعهٔ درمان‌های هدفمند برای دیابت نوع 2 و کبد چرب نشان داد. پژوهش‌های بیشتر تعیین خواهند کرد که آیا این روش مبتنی بر هدفگیری میکروبی را می‌توان به‌صورت ایمن و مؤثر برای استفادهٔ بالینی در انسان تطبیق داد.
منبع: scitechdaily
.avif)
نظرات