الكشف عن علاقة إنزيم في لعاب الإنسان بمرض السكري

يعمل علماء التغذية على فهم العلاقة بين مرض السكري من النوع الثاني والجينات التي تعبر عن إنزيم لعابي يقوم بتفتيت النشا، ولكن العديد من الدراسات المتضاربة أدت إلى عدد قليل من الإجابات الواضحة.

الآن، تُلقي دراسة جديدة نُشرت في مجلة PLOS One الضوء على هذه العلاقة.

كان من المعروف سابقًا أن الأشخاص الذين لديهم نسخ أكثر من الجينات المُعبِّرة عن إنزيم الأميليز اللعابي (AMY1) يُنتجون إنزيم الأميليز اللعابي بكميات أكبر.

تدعم الدراسة الجديدة فكرة أن وجود نسخ أكثر من جين AMY1 قد يحمي من داء السكري من النوع الثاني، مع أن هناك حاجة إلى دراسات إضافية طويلة الأمد لإثبات هذه النظرية.

إذا أثبت الباحثون في النهاية وجود ارتباط واضح بين عدد نسخ جين AMY1 وداء السكري، فقد يؤدي ذلك إلى إجراء اختبارات جينية للأشخاص عند الولادة للتنبؤ باستعدادهم للإصابة.

قالت أنجيلا بول، الأستاذة المساعدة في التغذية الجزيئية في قسم علوم التغذية في كلية الزراعة وعلوم الحياة: "إذا كنت تعلم أنك معرض لخطر متزايد للإصابة بمرض السكري منذ اليوم الأول، فقد يؤثر ذلك على اختياراتك اليومية وخيارات حياتك في وقت مبكر حيث يمكنك منع تطوره في وقت لاحق من الحياة".

وأضافت: "إن هذا أمر بالغ الأهمية لأن مرض السكري منتشر للغاية وانتشاره آخذ في الازدياد".

تضاعفت جينات AMY1 بمرور الوقت، ويمكن أن يمتلك الشخص ما بين نسختين وعشرين نسخة.

يُحلل إنزيم الأميليز اللعابي النشويات إلى سكريات لبدء عملية الهضم، لكن البعض تساءل عما إذا كان تحليل النشويات بكفاءة أكبر سيؤدي إلى تفاقم داء السكري من النوع الثاني.

 داء السكري 

داء السكري هو حالة مزمنة يعاني فيها الجسم من صعوبة في إنتاج الأنسولين أو تفشل الخلايا في الاستجابة له بشكل صحيح، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات السكر في الدم.

حاولت دراسات سابقة أجراها باحثون آخرون دراسة العلاقة بين عدد نسخ AMY1 وخطر الإصابة بالسكري، إلا أن النتائج كانت متضاربة.

استخدمت بعض الدراسات تقنية مختبرية تناظرية تُسمى qPCR (تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي)، بينما استخدمت دراسات أخرى تقنية أحدث تُسمى تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي.

تعمل هذه التقنيات على تضخيم تسلسلات محددة من الحمض النووي وتحديد كميتها.

يعتقد العديد من العلماء أن تقنية qPCR تؤدي إلى نتائج غير دقيقة، مما يُفسر اختلاف النتائج.

في الدراسة الحالية التي أجراها بول، قام الباحثون بتحديد النمط الجيني الفريد لكل شخص لأكثر من 100 عينة من المرضى، كل منها تنتمي إلى واحدة من مجموعتين: الأفراد الذين أبلغوا عن إصابتهم بمرض السكري من النوع 2 أو مرحلة ما قبل السكري، وأولئك الذين أبلغوا عن عدم إصابتهم بمرض السكري من النوع 2 أو مرحلة ما قبل السكري.

وجد الباحثون أنه عندما تم تشغيل بروتوكول qPCR بشكل صحيح، كان هناك القليل من التباين مقارنة بـ PCR الرقمي، لكن التقنيتين تطابقتا بشكل جيد للغاية، مما أعطى قيمًا قابلة للمقارنة لأعداد نسخ AMY1.

وقالت بول: "لا ينبغي أن تفترض أن النتيجة خاطئة لمجرد أنهم استخدموا تقنية qPCR".

كما جمع الباحثون قياسات نشاط الأميليز من كل مشارك في الصباح الباكر بعد الصيام وفي المساء. ووجدوا أن قراءات الصباح كانت أقل بكثير مما كانت عليه في المساء.

قالت بول: "لقد بحثنا في الدراسات السابقة، ووجدنا تأثيرًا يوميًا. بغض النظر عن عدد النسخ، يختلف نشاط الأميليز على مدار اليوم"، وهذا يعني أنه عند إجراء الباحثين للدراسات، يجب عليهم جمع العينات في نفس الوقت من اليوم، وعدم خلط قراءات الصباح والمساء.

عند مقارنة المشاركين، وجدوا أن نشاط الأميليز اللعابي كان أعلى لكل نسخة إضافية من AMY1 لدى المصابين بداء السكري من النوع الثاني أو من هم في مرحلة ما قبل السكري، مقارنةً بمن لا يعانون من أيٍّ منهما.

وأضافت بول: "إذا كان لديك شخصان عدد نسخهما 10، أحدهما مصاب بداء السكري والآخر غير مصاب به، فستكون قراءات الشخص المصاب بداء السكري أعلى، حتى مع نفس عدد النسخ".

وقد دفعت النتائج بول إلى الاشتباه في أن وجود عدد أكبر من نسخ جينات AMY1 قد يكون وقائيًا، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من الدراسة للتحقق من ذلك.

بما أن إنزيم الأميليز يُحلل النشا إلى سكريات، فمن البديهي أن ارتفاع عدد نسخ AMY1 سيزيد من مستوى السكر في الدم ، ويضرّ بمرضى السكري من النوع الثاني.

يشتبه الباحثون في أن الجسم يستشعر الجلوكوز أثناء مضغ النشا، مما يدفع الأشخاص الذين لديهم عدد نسخ AMY1 أعلى إلى إفراز الأنسولين (الذي ينظم مستوى السكر في الدم، وهو غائب لدى مرضى السكري) بشكل أسرع، مما يؤدي إلى تأثير وقائي، وقد تلعب ميكروبات الأمعاء دورًا أيضًا.