اثر تركيب بربرين بر مقاومت به انسولين و متابوليسم گلوكز در بيماران مبتلا به سندرم متابوليك

كار شناسي ارشد

زيست شناسي بيوشيمي

تهران شرق

1403

تاريخ ثبت در تهران شرق جهارشنبه 1403/6/7

صحافي شده ندارد

حاجي حسيني

دانشگاه پيام نور مركز تهران شرق

سندرم متابوليك شامل مجموعه‌اي از اختلالات متابوليك از جمله مقاومت به انسولين، ديس ليپيدمي آتروژنيك، چاقي مركزي و فشار خون مي‌باشد. پاتوژنز سندرم متابوليك شامل چندين نهاد ژنتيكي و اكتسابي است كه مرتبط با مقاومت به انسولين و التهاب مزمن درجه پايين هستند. اگر MetS درمان نشود، به طور قابل توجهي موجب افزايش خطر ابتلا به ديابت و بيماري‌هاي قلبي عروقي (CVDs) مي‌گردد [4]. انسولين يك هورمون پلي پپتيدي و متشكل از 51 اسيد آمينه است كه عمدتاً توسط سلول‌هاي β در جزاير لانگرهانس پانكراس ترشح مي‌شود [5, 6]. اين هورمون به طور بالقوه با گلوكاگون هماهنگ مي‌شود تا سطح گلوكز خون را تعديل نمايد. انسولين از طريق يك مسير آنابوليك عمل مي‌كند، درحالي‌كه گلوكاگون عملكردهاي كاتابوليك را انجام مي‌دهد. انسولين سطح گلوكز را در جريان خون تنظيم كرده و موجب ذخيره گلوكز در كبد، ماهيچه‌ها و بافت چربي مي‌شود [6]، اما سبك زندگي مدرن كم تحرك و تغذيه بيش از حد، اين سيستم را مختل نموده و موجب مشكلات پزشكي جدي شامل سندرم متابوليك، چاقي، ديابت نوع 2 (T2DM) و بيماري‌هاي قلبي عروقي مي‌شود [2]. مقاومت به انسولين از نظر فيزيولوژيكي به عنوان حالتي از كاهش پاسخ‌دهي در بافت‌هاي هدف انسولين به سطوح بالاي انسولين فيزيولوژيكي تعريف مي‌شود كه در آن، عامل بيماري‌زا شامل بسياري از بيماري‌هاي مدرن از جمله سندرم متابوليك، بيماري كبد چرب غير الكلي (NAFLD)، تصلب شرايين و T2DM مي‌باشد. مقاومت به انسولين از اهميت بيشتري تسبت به افزايش غيرفيزيولوژيكي گلوكز پلاسما بعنوان اولين علامت باليني ديابت T2 برخوردار است. در شرايط پيش ديابتي، سطح انسولين براي برآوردن نيازهاي طبيعي به انسولين افزايش مي‌يابد كه منجر به هيپرانسولينمي مزمن، نارسايي سلول‌هاي β ناشي از هيپرگليسمي و در نهايت نيز منجر به ديابت T2 مي‌شود [2]. گلوكز به عنوان منبع اصلي انرژي در بدن مورد نياز است. با اين حال، سطوح بيش از حد قند ميتواند منجر به عوارض جدي، از جمله در سيستم قلبي عروقي، بينايي و عملكرد كليه گردد. وضعيتي كه در آن سطح قند خون بالا باشد، هيپرگليسمي ناميده مي‌شود. ديابت شيرين يك بيماري متابوليك است كه باعث افزايش قند خون شده و موجب مرگ و مير بسياري مي‌شود. بنابراين درمان‌ها و اقدامات پيشگيرانه زيادي براي مبارزه با ديابت انجام شده است. داروهاي خوراكي مختلفي مانند متفورمين، سولفونيل اوره، روزيگليتازون و غيره جهت درمان ديابت استفاده مي‌شود، اما برخي از اين داروها داراي خطرات بالايي هستند و يا داراي منع مصرف در برخي از گروه‌هاي خاص هستند [7]. از عوامل ترشح كننده انسولين معمولا براي درمان ديابت نوع 2 استفاده مي‌شود. با اين حال، عوامل سنتي ترشح انسولين مانند سولفونيل اوره و گلينيدها داراي عوارض جانبي هيپوگليسمي هستند. در سال‌هاي اخير محققان كشف كرده‌اند كه بربرين (BBR) مي‌تواند كانال‌هاي +k داراي ولتاژ غشاي سلول β پانكراس را مهار كرده و ترشح انسولين را بدون ايجاد هيپوگليسمي افزايش دهد، زيرا اثرات كاهنده گلوكز بربرين فقط در شرايط هيپرگليسمي يا به صورت وابسته به گلوكز بالا است [8]. بنابراين بربرين بعنوان يك تركيب طبيعي، به طور گسترده‌اي در درمان ديابت نوع 2 استفاده شده است [9]. بربرين يك آلكالوئيد ايزوكينولين است كه ابتدا از ريشه و ريزوم گياه Coptis chinensis جدا شده است و داراي سابقه طولاني كاربرد دارويي است. مطالعات اخير ثابت كرده است كه بربرين فعاليت‌هاي دارويي متعددي مانند فعاليت آنتي اكسيداني، ضد التهابي، ضد اسهالي، ضد ميكروبي و ضد توموري از خود نشان داده است. علاوه بر اين، بربرين داراي كاربردهاي گسترده‌ درماني از جمله كاهش گلوكز خون، تنظيم چربي خون، افزايش حساسيت به انسولين و در نتيجه بهبود مقاومت به انسولين مي‌باشد [10]. القاي مقاومت به انسولين (IR) موجب كاهش اثر كاهنده گلوكز انسولين مي‌شود. انسولين به عنوان يك هورمون آنابوليك موجب افزايش ليپوژنز شده و منجر به تسريع استئاتوز كبد مي‌گردد. بربرين مي‌تواند مسير سيگنالينگ انسولين را بهبود بخشد. بربرين اينكار را با افزايش ترشح انسولين و بيان گيرنده انسولين (InsR) و از طريق فعال‌سازي پروتئين كيناز C (PKC)، انتقال ناقل گلوكز (GLUT4) به غشاي سلولي و كاهش استرس شبكه آندوپلاسمي (ER) انجام مي‌دهد. كاهش مقاومت به انسولين با افزايش بيان پيام ريبونوكلئيك اسيد (mRNA) يكي از روش‌هاي درمان با بربرين است. بربرين مي‌تواند حساسيت به انسولين بيماران را از طريق مسير PPAR-γ بهبود بخشيده و فسفوريلاسيون تيروزين را افزايش دهد. آديپونكتين - آديپوكين ترشح شده توسط سلول‌هاي چربي، حساسيت انسولين را از طريق پروتئين كيناز فعال شده با AMP (AMPK) افزايش مي‌دهد. بربرين همچنين مي‌تواند مقاومت به انسولين را با افزايش بيان گيرنده‌هاي آديپونكتين بهبود بخشد. بربرين حساسيت به انسولين را به دليل توانايي خود در تنظيم مثبت بيان InsR به روشي وابسته به دوز و زمان افزايش داده و متعاقب آن نيز موجب افزايش جذب سلولي گلوكز در حضور انسولين مي‌گردد [11]. اثر هيپوگليسمي مستقل از انسولين در بربرين، مربوط به مهار عملكرد ميتوكندري، تحريك گليكوليز و فعال شدن مسير AMPK است. علاوه‌براين، بربرين همچنين ممكن است به عنوان يك مهاركننده آلفا گلوكوزيداز عمل كند. بربرين در بيماران ديابتي نوع 2 تازه تشخيص داده شده‌، مي‌تواند سطح انسولين خون را از طريق افزايش حساسيت به انسولين كاهش دهد. با اين حال، در بيماراني كه عملكرد سلول‌هاي β ضعيف دارند، بربرين ممكن است ترشح انسولين را از طريق احياي جزاير ضعيف، بهبود بخشد. علاوه بر اين، بربرين ممكن است به دليل خواص كاهنده كلسترول، ضد آريتمي و القاي اكسيد نيتريك (NO) اثرات مفيد بيشتري بر عوارض قلبي عروقي ديابت داشته باشد. فعاليت‌هاي آنتي اكسيداني و مهاركننده آلدوز ردوكتاز بربرين ممكن است در كاهش نفروپاتي ديابتي مفيد باشد. اگرچه شواهد حاصل از مطالعات حيواني و انساني به طور مداوم فعاليت‌هاي درماني بربرين را نشان مي‌دهند، اما آزمايش‌هاي بيشتر هنوز براي ارزيابي اثربخشي بربرين بر ديابت و عوارض مرتبط با آن ضروري است [12]. با توجه به موارد ذكر شده و همچنين با توجه به كاربرد بربرين در بهبود مقاومت به انسولين و تاثير آن بر متابوليسم گلوكز، در پژوهش حاضر بر آن شديم تا اثر تركيب بربرين را بر مقاومت به انسولين و همچنين متابوليسم گلوكز در بيماران مبتلا به سندرم متابوليك مورد بررسي قرار دهيم.

75848