ارتفاع نسبة السكر في الدم يزيد من خطر الإصابة بالجلطات.. كيف يحدث هذا؟
تساعد دراسة أجريت في مركز أبحاث عمليات الأكسدة والاختزال في الطب الحيوي (Redoxoma) على فهم كيف يمكن لارتفاع نسبة السكر في الدم (فرط سكر الدم)، وهو أحد مظاهر مرض السكري، أن يسبب تجلط الدم.
يمكن أن تساهم النتائج، التي وردت في مقال نُشر في مجلة Thrombosis and Haemostasis، في تطوير استراتيجيات للوقاية من الخلل الوظيفي في القلب والأوعية الدموية لدى مرضى السكري.
وفقًا للمؤلفين، فإن ارتفاع سكر الدم لفترات طويلة والحماض الكيتوني السكري يرتبطان بارتفاع خطر الإصابة بالجلطات لأنهما يسببان خللًا في وظائف الخلايا البطانية (تغيرات في البطانة الداخلية للأوعية الدموية)، حيث يؤدي ارتباط الصفائح الدموية بالخلايا البطانية إلى تكوين الجلطات.
أظهرت الدراسة أن بروتين ثنائي كبريتيد إيزوميراز A1 المحيط/الخليوي ينظم تفاعل الصفائح الدموية مع الخلايا البطانية في ارتفاع سكر الدم من خلال البروتينات المرتبطة بالالتصاق والتغيرات في فيزياء الغشاء البطاني.
إن الإنزيم هو إنزيم موجود في الشبكة الإندوبلازمية وله الوظيفة الكلاسيكية المتمثلة في تحفيز إدخال جسور ثاني كبريتيد في البروتينات الناشئة بحيث تتحد في الشكل الصحيح، أي بحيث تطوى سلسلة الأحماض الأمينية لتكوين البنية ثلاثية الأبعاد التي تجعل الجزيء وظيفيًا.
كما يوجد في الفضاء خارج الخلية على هيئة إنزيم بيك بي دي آي، وهو عبارة عن مجموعة تفرز أو ترتبط بسطح الخلية، في أنواع مختلفة من الخلايا بما في ذلك الصفائح الدموية والخلايا البطانية، وقد أظهرت الدراسات أن إنزيم بيك بي دي آي ينظم تجلط الدم في عدة نماذج.
التعديلات البيوكيميائية والبيوفيزيائية
للتحقق من تفاعل الصفائح الدموية مع الخلايا البطانية في حالة ارتفاع سكر الدم، ابتكر الباحثون نموذجًا بخلايا بطانة الوريد السري البشرية المزروعة في تركيزات مختلفة من الجلوكوز لإنتاج خلايا ذات سكر طبيعي وخلايا ذات سكر مرتفع، وقاموا بتقييم مساهمة PDI باستخدام مثبطات PDI أو pecPDI للخلايا الكاملة.
تم تحضين الخلايا بالصفائح الدموية المشتقة من متبرعين أصحاء، التصقت الصفائح الدموية أكثر بثلاث مرات تقريبًا في الخلايا ذات سكر الدم المرتفع مقارنة بالخلايا ذات سكر الدم الطبيعي.
عكس تثبيط PDI هذا التأثير، وخلص الباحثون إلى أن العملية يتم تنظيمها بواسطة pecPDI للخلايا البطانية.
للحصول على فهم أفضل للنتيجة، قاموا بالتحقيق في العمليات البيوفيزيائية مثل إعادة تشكيل الهيكل الخلوي للخلايا البطانية ووجدوا أن الخلايا ذات سكر الدم المرتفع لديها ألياف خيوط أكتين أكثر تنظيمًا من الخلايا ذات سكر الدم الطبيعي.
كما قاموا بقياس إنتاج بيروكسيد الهيدروجين، وهو مركب مؤكسد، لأن أنواع الأكسجين التفاعلية هي وسطاء لإعادة تنظيم الهيكل الخلوي والالتصاق الخلوي.
أنتجت الخلايا المصابة بفرط سكر الدم ضعف كمية بيروكسيد الهيدروجين التي أنتجتها الخلايا السليمة.
ثم قام الباحثون بالتحقيق فيما إذا كانت إعادة تنظيم الهيكل الخلوي تؤثر على صلابة غشاء الخلية، حيث أن صلابة الركيزة تزيد من التصاق الصفائح الدموية. باستخدام المجهر الذري، أثبتوا أن الخلايا المصابة بفرط سكر الدم كانت أكثر صلابة من الخلايا السليمة.
كما أظهرت صور المجهر تكوين استطالات الخلايا مع حويصلات خارج الخلية تبدو منفصلة عن الاستطالات.
قادت هذه الملاحظة الباحثين إلى التحقيق في الإفرازات - مجموعة البروتينات التي يفرزها الكائن الحي في الفضاء خارج الخلية - من أجل معرفة ما إذا كانت تتضمن بروتينات تعزز التصاق الصفائح الدموية.
وفي الإفرازات، وجد الباحثون 947 بروتينًا، اختاروا منها ثمانية بروتينات تلعب دورًا في الالتصاق الخلوي.
ثم قاموا بإسكات التعبير الجيني لثلاثة من هذه البروتينات باستخدام تداخل الحمض النووي الريبي وتوصلوا إلى بروتينين، SLC3A2 وLAMC1، كمنظمين لالتصاق الصفائح الدموية. SLC3A2 هو بروتين غشائي، وLAMC1 هو الوحدة الفرعية جاما من اللامينين 1، وهو مكون رئيسي للمصفوفة خارج الخلية.
واستنتج الفريق أن التعرض لارتفاع سكر الدم أدى إلى إفراز بروتينات محددة مرتبطة بالالتصاق وأن تثبيط PDI وpecPDI منع الخلايا البطانية من إفراز هذه البروتينات.
