محققان دریافتند که سطوح پایین گلوکز در سلول های شبکیه انسان و موش باعث ایجاد مجموعه ای از تغییرات مولکولی می شود که می تواند منجر به رشد بیش از حد رگ های خونی شود. ابتدا، محققان دریافتند که گلوکز پایین باعث کاهش توانایی سلول های شبکیه در تجزیه گلوکز برای انرژی می شود.
بیماری چشمی در بین افراد مبتلا به دیابت یکی از قابل پیشگیری‌ترین علل نابینایی در ایالات متحده است.
سودی می گوید که مسیر HIF-1α ممکن است به عنوان یک هدف موثر برای توسعه درمان های جدید برای بیماری چشم دیابتی عمل کند.
هنگامی که محققان به طور خاص به سلول‌های گلیال مولر که سلول‌های حمایت کننده نورون‌های شبکیه هستند و عمدتاً به گلوکز برای تولید انرژی متکی هستند نگاه کردند، دریافتند که سلول‌ها بیان ژن GLUT1 را افزایش می‌دهند که پروتئینی را می‌سازد که انتقال می‌دهد. گلوکز به سلول ها
محققان قصد دارند بررسی کنند که آیا سطوح پایین گلوکز در افراد مبتلا به دیابت ممکن است بر مسیرهای مولکولی مشابه در سایر اندام ها مانند کلیه و مغز تأثیر بگذارد یا خیر.
مرجع مجله:
دوره‌های موقت گلوکز پایین یک یا دو بار در روز در افراد مبتلا به دیابت وابسته به انسولین و اغلب در میان افرادی که به تازگی به این بیماری مبتلا شده‌اند، اتفاق می‌افتد.
گوا، سی.، و همکاران (2023) تجمع HIF-1α در پاسخ به هیپوگلیسمی گذرا ممکن است بیماری چشم دیابتی را بدتر کند. گزارش های سلولی doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111976.
بودجه این تحقیق توسط موسسه ملی چشم موسسه ملی بهداشت (R01EY029750, R01EY025705, EY001765) تامین شد. تحقیق برای پیشگیری از نابینایی؛ صندوق توسعه CellSight؛ کرسی خانواده Doni Solich در تحقیقات سلول های بنیادی چشمی. و استادی برانا و ایروینگ سیزن واین در چشم پزشکی.
آکریت سودی، MD، دکترای تخصصی، استاد چشم پزشکی برانا و ایروینگ سیزن واین در موسسه چشم ویلمر در پزشکی جان هاپکینز
با این حال، در محیط‌های کم اکسیژن، همانطور که در شبکیه بیماران مبتلا به بیماری چشم دیابتی اتفاق می‌افتد، این پاسخ طبیعی و فیزیولوژیک به گلوکز پایین باعث سیل پروتئین HIF-1α به هسته سلول، مرکز کنترل سلول می‌شود.
افراد مبتلا به دیابت که دوره‌هایی از قند خون پایین را تجربه می‌کنند – یک اتفاق رایج در افرادی که تازه به مدیریت قند خون می‌پردازند – احتمال بدتر شدن بیماری چشم دیابتی را دارند. اکنون، محققان در پزشکی جان هاپکینز می گویند که آنها چنین سطوح پایین قند خون را با یک مسیر مولکولی که در سلول های کمبود اکسیژن در چشم روشن می شود، مرتبط کرده اند.
سودی می‌گوید مطالعه کنونی نشان می‌دهد که افراد مبتلا به رتینوپاتی دیابتی ممکن است به ویژه در برابر دوره‌های گلوکز پایین آسیب‌پذیر باشند و ثابت نگه داشتن سطح گلوکز باید بخش مهمی از کنترل گلوکز باشد.
سطوح پایین گلوکز همچنین می تواند در هنگام خواب در افراد مبتلا به دیابت غیر وابسته به انسولین رخ دهد. سودی می‌افزاید: «نتایج ما نشان می‌دهد که این سطوح پایین دوره‌ای گلوکز باعث افزایش برخی پروتئین‌های سلول‌های شبکیه می‌شود که منجر به رشد بیش از حد رگ‌های خونی و بدتر شدن بیماری چشم دیابتی می‌شود».
سایر محققان درگیر در این مطالعه عبارتند از Chuanyu Guo، Monika Deshpande، Yueqi Niu، Isha Kachwala، Haley Megarity، Taylor Nuse، Savalan Babapoor-Farrokhran، Michael Ramada، Jaron Sanchez، Neelay Inamdar و Thomas V. Johnson از جانز هاپکینز. میگل فلورس بلور و ماریا والریا کانتو سولر از دانشگاه کلرادو. و سیلویا مونتانر از دانشگاه مریلند.
این منجر به افزایش تولید پروتئین‌هایی مانند VEGF و ANGPTL4 شد که باعث رشد رگ‌های خونی غیرطبیعی و نشتی می‌شوند – مقصر اصلی از دست دادن بینایی در افراد مبتلا به بیماری چشمی دیابتی.
منبع:
این تحقیق شامل سلول های چشم انسان و موش و شبکیه دست نخورده رشد یافته در محیط کم قند (گلوکز پایین) در آزمایشگاه و همچنین موش هایی با سطح گلوکز پایین، در شماره ژانویه منتشر شد. گزارش های سلولی
برای این مطالعه، محققان سطوح پروتئین را در سلول های شبکیه انسان و موش و شبکیه دست نخورده رشد یافته در محیطی با گلوکز پایین در آزمایشگاه و همچنین در موش هایی که گهگاه قند خون پایین داشتند، تجزیه و تحلیل کردند.
محققان دریافتند که در پاسخ به گلوکز پایین، سلول‌ها سطوح یک فاکتور رونویسی به نام فاکتور القای هیپوکسی (HIF)-1α را افزایش دادند. این کار ماشین‌های سلولی – از جمله GLUT1 – را روشن کرد که برای بهبود توانایی آنها در استفاده از گلوکز موجود، حفظ اکسیژن محدود موجود برای تولید انرژی توسط نورون‌های شبکیه، مورد نیاز بود.
Sodhi یکی از بنیانگذاران و دارای سهام در HIF Therapeutics Inc است. این ترتیب توسط دانشگاه جانز هاپکینز مطابق با سیاست های تضاد منافع آن بررسی و تایید شده است.