گلوکز در کلیه پلی کیستیک
چگونه ممکن است گلوکز در بیماری کلیه پلی کیستیک عاملی موثر و مهم باشد؟
- طبق تحقیقات جدید در یک آزمایشگاه، ممکن است به طور بالقوه اثرات قابل توجهی در مدیریت بیماری کلیوی پلی کیستیک (PKD) داشته باشد. بیماری ای که بیش از 500.000 فرد در ایالات متحده را تحت تأثیر قرار می دهد.
- ارگانوئیدها (اندام واره ها) از نظر ظاهری شبیه به کلیه های کوچک هستند. زیرا از سلول های فیلتر کننده متصل به لوله ها تشکیل شدند. انها می توانند به عفونت ها و درمان ها به گونه ای واکنش نشان دهند که پاسخ کلیه های انسان را تقلید کند.
- اکنون، یک مطالعه جدید نشان می دهد که گلوکز ممکن است در ایجاد کیست های پر از مایع که مشخصه PKD هستند، کمک کند. این کیست ها در انسان به اندازه ای بزرگ می شوند که عملکرد کلیه را مسدود میکند. در نهایت منجر به نارسایی اندام می شوند و افراد نیاز به دیالیز یا حتی پیوند کلیه را دارند.
- ADPKD (بیماری کلیه پلی کیستیک اتوزومال غالب) شایع ترین علت ارثی بیماری کلیوی در ایالات متحده است. این بیماری 5 درصد از بیمارانی را تشکیل می دهد که در نتیجه ابتلا به بیماری کلیوی مرحله نهایی (ESKD) نیاز به دیالیز یا پیوند دارند.
این مطالعه جدید توسط دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن، می تواند منجر به اکتشافات جدید در مدیریت بیماری کلیه پلی کیستیک (PKD) شود.
این تیم تحقیقاتی ارگانوئیدهایی را کشت دادند که از نظر ظاهری شبیه به کلیه های کوچک هستند تا کیست های مرتبط با PKD تولید کنند. با این حال، مکانیسم دقیق ایجاد این کیست ها هنوز نامشخص است. به طور کلی تمرکز این مطالعه بر تأثیر حرکت مایع در کلیه بر بیماری کلیه پلی کیستیک خواهد بود.
روشی جدید برای بررسی PKD
محققان روش جدیدی را برای مطالعه این اثرات با ادغام یک ارگانوئید کلیه با یک تراشه میکروسیال (microfluidic chip) توسعه دادند. این جریان یک محلول حاوی آب، گلوکز، اسیدهای آمینه و سایر مواد مغذی ضروری را بر روی ارگانوئیدهای مهندسی ژنتیکی که PKD را شبیه سازی می کردند، فعال کرد.
از آنجایی که این وضعیت با سرعت جریان مرتبط است دانشمندان پیش بینی می کردند که وخامت کیست های PKD در ارگانوئیدها زمانی که در معرض جریان مایع قرار می گیرند، بیشتر خواهد شد.
با این حال، آنها دریافتند که فرآیند تورم کیست شامل جذب مایعات می شود. جذب آن به داخل از طریق سلول های خارج از کیست انجام می شود. این اطلاعات باور اینکه کیست ها با فشار دادن مایع به بیرون از طریق سلول ها تشکیل می شوند را نقض می کرد. این موضوع دیدگاه جدیدی در مورد تشکیل کیست ارائه می دهد.
تیم تحقیقات مشاهده کردند که در تراشه های میکروسیالی، سلول هایی که دیواره های کیست های PKD را می پوشانند، در خارج قرار گرفتد. به گونه ای کشیده و منبسط می شوند که بخش بالایی سلول ها در قسمت بیرونی کیست ها قرار می گیرد. این پیکربندی معکوس (سلول ها در کلیه های واقعی جهت گیری داخلی دارند) در آن را نشان می دهد که اندازه کیست ها با کشیدن مایعی که حاوی سطوح بالای گلوکز است، افزایش می یابد.
این کشف بینش جدیدی در مورد تشکیل کیست در ارگانوئیدها ارائه کرد. اگر چه تحقیقات بیشتری برای تأیید این اطلاعات مورد نیاز است.
متورم شدن کیست های PKD
نویسنده اصلی این مطالعه (Benjamin S. Freedman) در رابطه با این تحقیق نوشته است: ما کشف کردیم که کیست های PKD در ساختارهای کوچک کلیه، زمانی که در معرض حجم زیادی از جریان مایع قرار می گیرند، به سرعت متورم و منبسط می شوند. معلوم شد که این به دلیل جذب گلوکز در مایع توسط کیست ها است که با آب همراه است. مسدود کردن جذب گلوکز همچنین از رشد کیست جلوگیری می کند. در مجموع این نشان دهنده نقش مهمی برای جذب گلوکز در بیماری کلیه پلی کیستیک است که قبلاً مورد توجه قرار نمی گرفت.
مزیت این اطلاعات برای بیماران مبتلا به کلیه پلی کیستیک چیست؟
یکی از پیامدهای اصلی این تحقیقات برای بیماران و عموم مردم این است که جذب گلوکز می تواند هدفی برای درمان PKD باشد. خصوصا با توجه به این که اخیراً چندین دارو ساخته شدند که بر جذب گلوکز و سایر شرایط تأثیر می گذارد.
اکنون می توان اینها را برای PKD نیز امتحان کرد. ترکیب ساختارهای کوچک اندام انسان با دستگاه های تراشه ای که جریان خون را شبیه سازی می‌کنند، راه جدیدی برای دستیابی به بینش در مورد بیماری هایی همانند PKD است.
از طرفی این تحقیق به درک بهتر سیستوژنز در ADPKD کمک می کند. در این مطالعه تمرکز بر روی ترشح است. اما این مقاله توجه را به جذب و به طور خاص تر جذب گلوکز توسط اپیتلیوم لوله ای جلب می کند.
استفاده از مدل ارگانوئیدی روی تراشه ممکن است تحقیقات در مورد بیماری های کلیه پلی کیستیک را تسریع کند. زیرا به نظر می رسد با آنچه در کلیه انسان مبتلا به PKD اتفاق می افتد، نزدیک تر است و کیست ها را می توان مستقیما مشاهده و اندازه گیری کرد. چیزی که در روش های دیگر مانند مدل حیوانی امکان پذیر نیست. همچنین این کشف که مسدود کردن انتقال گلوکز در داخل سلول های لوله ای کلیه، از رشد کیست جلوگیری میکند، می تواند تأثیر زیادی در آینده داشته باشد. زیرا ممکن است به رویکرد جدیدی برای درمان PKD تبدیل شود.
درمان گلوکز در کلیه پلی کیستیک
بنا به اظهارات Dr. Anjay Rastogi، از محققان این مطالعه: نکته آخر جالب و مهم است. زیرا مهارکننده های SGLT-2 جذب گلوکز را در لوله پروگزیمال مهار می کنند. اکنون بخشی از چیزی است که من آن را پایه درمان بیماری مزمن کلیه می دانم.
با این حال این دسته از داروها در حال حاضر برای استفاده برای بیماران مبتلا به ADPKD تجویز نشدند. زیرا بر اساس این مقاله، مهارکننده های SGLT-2 ممکن است اثرات مفیدی در کیست هایی داشته باشند که بیشتر پروگزیمال هستند. اما به طور بالقوه برای کیست هایی که بیشتر دیستال هستند به دلیل افزایش تحویل گلوکز، مضر هستند.
محدودیت های مطالعه در مورد گلوکز در کلیه پلی کیستیک
این مطالعه دارای محدودیت هایی است. به عنوان مثال، هنوز مشخص نیست PKD دقیقاً چگونه بر جذب گلوکز تأثیر می گذارد. آیا انتقال کلی شکر را افزایش می دهد؟ یا سطوح انتقال ثابت باقی می مانند. اما سلول ها به روشی متفاوت به این محرک پاسخ می دهند؟
از طرفی مهم است که این اطلاعات را به ناکارآمدی ژن هایی که در PKD نقش دارند مرتبط کنیم. مشخص شده است که کدام ژن ها درگیر هستند. اما هنوز نمی دانیم که آنها برای جلوگیری از تشکیل کیست دقیقا چه می کنند.
این مطالعه اولین قدم بزرگ است. اما پیش از اینکه مطمئن شویم که آیا این می تواند به درمان هایی تبدیل شود که پیشرفت PKD را کند می کند یا خیر، برخی از مفاهیم در اینجا باید در انسان آزمایش شوند.
با این حال، مهارکننده SGLT2 که در این آزمایش برای جلوگیری از انتقال گلوکز (و جلوگیری از رشد کیست) استفاده شد، قبلاً نشان داده است که خطر ابتلا به نارسایی کلیه را در سایر بیماری های کلیوی مانند بیماری کلیوی دیابتی تا حد زیادی کاهش میدهد. اگر در کارآزمایی های بیماران مبتلا به PKD اثربخشی ثابت شود، تا حدودی یک تغییر بنیادی در درمان PKD خواهد بود. زیرا پزشکان به درمان جدیدی دسترسی خواهند داشت که ایمن است. قبلاً به خوبی مطالعه شده است و به راحتی در سراسر جهان در دسترس است.
مطالب مشابه:
