الكشف عن مسار الدماغ الخفي للميتفورمين وتأثيراته على مرض السكري

في عالم الأبحاث الطبية، يكشف العلماء عن تأثيرات جديدة للميتفورمين، الدواء المعروف لعلاج مرض السكري من النوع 2، والذي يمتد إلى الدماغ.

الكشف عن مسار الدماغ الخفي للميتفورمين بعد 60 عامًا

لأكثر من 60 عامًا، كان الميتفورمين علاجًا أوليًا لمرض السكري من النوع 2، ومع ذلك لم يفهم العلماء بشكل كامل كيفية عمله. وقد حدد الباحثون في كلية بايلور للطب، بالتعاون مع متعاونين دوليين، عاملاً غير متوقع وراء تأثيرات الدواء: الدماغ. ومن خلال الكشف عن المسار القائم على الدماغ والمتضمن في قدرة الميتفورمين على خفض نسبة السكر في الدم، فتح الفريق الباب أمام علاجات أكثر استهدافًا وفعالية لمرض السكري. ونشرت النتائج في مجلة Science Advances.

دور بروتين Rap1 ومنطقة ما تحت المهاد

ركز الباحثون على بروتين صغير يسمى Rap1، الموجود في منطقة الدماغ المعروفة باسم منطقة ما تحت المهاد البطني (VMH). ووجدوا أن قدرة الميتفورمين على خفض نسبة السكر في الدم بجرعات ذات صلة سريريًا تعتمد على قمع نشاط Rap1 في هذه المنطقة المحددة من الدماغ.

لاختبار هذه الفكرة، استخدم مختبر فوكودا فئرانًا معدلة وراثيًا تفتقر إلى Rap1 في VMH. تم وضع هذه الفئران على نظام غذائي غني بالدهون لنموذج مرض السكري من النوع الثاني. وعندما عولجوا بجرعات منخفضة من الميتفورمين، لم تتحسن مستويات السكر في الدم لديهم. في المقابل، ظلت علاجات مرض السكري الأخرى مثل الأنسولين ومنبهات GLP-1 فعالة.

تأثيرات الدماغ المباشرة للميتفورمين

ولتأكيد دور الدماغ بشكل أكبر، قام الباحثون بتوصيل كميات صغيرة جدًا من الميتفورمين مباشرة إلى أدمغة الفئران المصابة بالسكري. وحتى بجرعات أقل بآلاف المرات من تلك التي تؤخذ عادة عن طريق الفم، أدى العلاج إلى انخفاض ملحوظ في مستويات السكر في الدم.

وقال فوكودا: “لقد قمنا أيضًا بالتحقق من الخلايا الموجودة في VMH التي شاركت في التوسط في تأثيرات الميتفورمين”. “لقد وجدنا أن الخلايا العصبية SF1 يتم تنشيطها عندما يتم إدخال الميتفورمين إلى الدماغ، مما يشير إلى أنها تشارك بشكل مباشر في عمل الدواء.”

تنشيط الخلايا العصبية والتحكم في نسبة السكر في الدم

وباستخدام عينات من أنسجة المخ، قام الفريق بقياس النشاط الكهربائي لهذه الخلايا العصبية. زاد الميتفورمين من نشاط معظمهم، ولكن فقط عند وجود Rap1. وفي الفئران التي تفتقر إلى بروتين Rap1 في هذه الخلايا العصبية، لم يكن للدواء أي تأثير، مما يدل على أن بروتين Rap1 ضروري للميتفورمين لتنشيط خلايا الدماغ وتنظيم نسبة السكر في الدم.

وقال فوكودا “هذا الاكتشاف يغير طريقة تفكيرنا بشأن الميتفورمين”. “لا يعمل الدواء في الكبد أو الأمعاء فحسب، بل يعمل أيضًا في الدماغ. لقد وجدنا أنه في حين يحتاج الكبد والأمعاء إلى تركيزات عالية من الدواء للاستجابة، فإن الدماغ يتفاعل مع مستويات أقل بكثير.”

الآثار المترتبة على علاج مرض السكري وصحة الدماغ

على الرغم من أن معظم أدوية مرض السكري لا تستهدف الدماغ، إلا أن هذا البحث يظهر أن الميتفورمين كان يؤثر على مسارات الدماغ طوال الوقت. وقال فوكودا: “هذه النتائج تفتح الباب أمام تطوير علاجات جديدة لمرض السكري تستهدف بشكل مباشر هذا المسار في الدماغ”. “بالإضافة إلى ذلك، فإن الميتفورمين معروف بفوائد صحية أخرى، مثل إبطاء شيخوخة الدماغ. ونحن نخطط للتحقيق فيما إذا كانت إشارات Rap1 الدماغية نفسها مسؤولة عن تأثيرات أخرى موثقة جيدًا للدواء على الدماغ.”

ومن بين المساهمين الآخرين في هذا العمل هسياو-يون لين، وويشينغ لو، ويانلين هي، ويوكيكو فو، وكينتارو كانيكو، وبيمينغ هوانغ، وآنا بي دي لا بوينتي-غوميز، وتشونمي وانغ، ويونغجي يانغ، وفنغ لي، ويونغ شو. ينتمي المؤلفون إلى واحدة أو أكثر من المؤسسات التالية: كلية بايلور للطب، جامعة ولاية لويزيانا، جامعة ناغويا – اليابان وجامعة ميجي – اليابان.

تم دعم هذا العمل بمنح من: المعاهد الوطنية للصحة (R01DK136627، R01DK121970، R01DK093587، R01DK101379، P30-DK079638، R01DK104901، R01DK126655)، USDA/ARS (6250-51000-055)، جمعية القلب الأمريكية (14BGIA20460080، 15POST22500012) والجمعية الأمريكية للسكري (1-17-PDF-138). تم تقديم المزيد من الدعم من قبل مؤسسة أوهارا التذكارية، ومؤسسة تاكيدا للعلوم، والمؤسسة اليابانية لعلم الإنزيمات التطبيقية، والرنين المغناطيسي النووي واستقلاب الأدوية في كلية بايلور للطب.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

تفتح هذه الاكتشافات آفاقًا جديدة لعلاجات مرض السكري، مما يعزز الفهم العلمي لدور الدماغ في تنظيم مستويات السكر.