مستويات الزنك وخطر الإصابة بالنوع الثاني من السكر.. ما العلاقة؟

كشف الباحثون أن هناك ثمة علاقة بين مستويات الزنك لدى البشر وخطر الإصابة بالنوع الثاني من مرض السكري وأمراض الكبد الدهنية.

وبحسب صحيفة ميديكال إكسبريس، فإن البحث، الذي نُشر اليوم الثلاثاء، باعتباره نسخة أولية مراجعة في eLife، وصفه المحررون بأنه دراسة أساسية تعمل بشكل كبير على تطوير فهمنا لدور الزنك في عملية التمثيل الغذائي.

يقدم الباحثون أدلة قوية من خلال تحليلهم الجيني الحديث لعدد كبير من المشاركين من البشر والدراسات المعملية الشاملة لهدف علاجي محتمل لمرض الكبد الدهني غير الكحولي ومرض السكري من النوع الثاني.

ستكون النتائج ذات أهمية للباحثين العاملين في مجال التمثيل الغذائي وبيولوجيا العناصر النزرة على حد سواء.

تأثير الزنك على مستويات الجلوكوز

أظهرت خطوط الأدلة المتقاربة أن الزنك يلعب دورا حاسما في إنتاج الأنسولين واستقلاب الجلوكوز.

وقال المؤلف الأول، شيك مان تشيم، العالم الرئيسي في شركة ريجينيرون للأدوية، في نيويورك: «نحن نعلم أن زيادة تناول الزنك يحسن التحكم في نسبة الجلوكوز في الدم لدى الأشخاص المصابين بمقدمات مرض السكري أو مرض السكري من النوع الثاني، والأشخاص الذين لديهم طفرة في بروتين نقل الزنك الرئيسي قللوا من خطر الإصابة بمرض السكري».

وأضاف أنه «مع ذلك، فإن آلية تأثير الزنك على مستويات الجلوكوز في الدم وخطر الإصابة بالسكري لا تزال غير واضحة».

ولاستكشاف دور الزنك في الوقاية من مرض السكري، اختبر تشيم وزملاؤه طفرات فقدان الوظيفة من بيانات التسلسل الجيني التي تم جمعها من عدد كبير من المشاركين من أصل أوروبي الذين شاركوا في دراسة Regeneron Genetics Center-Geisinger Health System DiscovEHR.

حدد هذا طفرة نادرة تسبب فقدان الوظيفة في بروتين ناقل الزنك المسمى SLC39A5، المرتبط بزيادة مستويات الزنك المنتشرة.

ولتأكيد ذلك، بحثوا في كيفية ارتباط طفرات فقدان الوظيفة في SLC39A5 بمرض السكري من النوع 2 في التحليل التلوي لأربع دراسات أوروبية وأمريكية متعددة الأعراق بلغ مجموعها أكثر من 62 ألف حالة من مرضى السكري وأكثر من 518 ألفا من الأصحاء، وأكد هذا أن مستويات الزنك المنتشرة في حاملات طفرة فقدان الوظيفة SLC39A5 كانت مرتفعة وترتبط بانخفاض خطر الإصابة بمرض السكري.

وبعد تحديد SLC39A5 باعتباره رابطًا سريريًا مهمًا بين الزنك ومرض السكري، استكشف الفريق وظيفته عن طريق الهندسة الوراثية للفئران التي تفتقر إلى البروتين الناقل للزنك.

كما كان متوقعا، كان لدى هذه الفئران مستويات مرتفعة من الزنك في الدم والأنسجة.

عندما قام الفريق بإطعام الفئران نظاما غذائيا غنيا بالدهون وعالي الفركتوز للحث على السمنة، كان هناك انخفاض كبير في نسبة الجلوكوز أثناء الصيام مقارنةً بفئران التحكم التي تغذت على نفس النظام الغذائي.

ولوحظت نتائج مماثلة في نموذج السمنة الخلقي (نقص مستقبلات اللبتين)، وأدى فقدان SLC39A5 أيضا إلى انخفاض مقاومة الأنسولين، وهي سمة مميزة لمرض السكري حيث تفشل الأنسجة في الاستجابة لإشارات الأنسولين التي تحاول تحفيز امتصاص الجلوكوز من الدم.

ونظرًا لأن مرض السكري غالبًا ما يتزامن مع مرض الكبد الدهني غير الكحولي، فقد استكشف الفريق ما إذا كان فقدان SLC39A5 يحمي الكبد أيضًا.

وكما هو مأمول، كان لدى الفئران التي تفتقر إلى SLC39A5 تراكم أقل للدهون في الكبد وفي علامات الدم التي تشير إلى تلف الكبد.

علاوة على ذلك، فإن الفئران التي تفتقر إلى SLC39A5 ولكنها تتغذى على نظام غذائي غني بالدهون وعالي الفركتوز كان لديها أيضا تراكم أقل للدهون في الكبد وتحسنت حساسية الأنسولين مقارنة بفئران التحكم.

التحسينات التي شوهدت في كبد الفئران التي تفتقر إلى SLC39A5 دفعت الباحثين إلى النظر فيما إذا كان فقدان SLC39A5 يحمي من تطور مرض الكبد الدهني غير الكحولي إلى التهاب الكبد الدهني غير الكحولي (NASH)، وهو التهاب أكثر شدة في الكبد يؤدي إلى تندب لا رجعة فيه، فاستخدموا نظاما غذائيا غنيا بالدهون والكوليسترول المرتفع لتحفيز التهاب الكبد الدهني غير الكحولي في الفئران، ووجدوا علامات متزايدة على تلف الكبد، ووزن الجسم، وجلوكوز الدم الصائم، وتليف الكبد.

وعلى النقيض من ذلك، فإن الفئران التي تفتقر إلى SLC39A5 قللت من علامات تلف الكبد، ومستوى السكر في الدم أثناء الصيام، وتحسنت حالات التهاب الكبد وتليفه.