بحث في أعداد المجلة
الجملة  
المؤلف   
 

المجلد 5 , العدد 5 , شوال 1430 - تشرين أول (أكتوبر) 2009
 
دراسة مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 في المصل لدى مرضى الداء السكري من النمط الثاني
Studying Serum Retinol binding protein 4 Levels in type 2 Diabetic Patients
راما عياش، سحر الشماع و نجات صنيج*
Ayash R; Al Shamma S. and Snyj N.*
كلية الصيدلة، جامعة دمشق.*كلية الطب، جامعة دمشق
Faculty of Pharmacy, *Faculty of Medicine, Damascus University
الملخص Abstract
جرى مؤخراً استعراف أديبوكين شحمي اسمه (البروتين الرابط للريتنول (4، وهو يفرز من الكبد والخلية الشحمية، وربما يساهم في المقاومة الجهازية للأنسولين عند الإنسان. ولقد افترض أن البروتين الرابط للريتنول 4 يشكل رابطاً بين السمنة والداء السكري من النمط الثاني.
قمنا في دراستنا بتعيين مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 في المصل لثلاث مجموعات من الأفراد: الأفراد البدينون (55 فرداً)، والأفراد البدينون المصابون بالداء السكري من النمط الثاني (60 فرداً)، والأفراد الأسوياء (55 فرداً) باستخدام طريقة المقايسة المناعية الإنزيمية (ELISA). ووجدنا أن مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 للأفراد البدينين والأفراد البدينين المصابين بالداء السكري من النمط الثاني (الذين كان لديهم منسب كتلة الجسم أعلى من 30) كانت مرتفعة مقارنة مع الأفراد الأسوياء. وتناسبت مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 مع منسب كتلة الجسم لدى الأفراد البدينين ومرضى الداء السكري كما أظهرت دراستنا أن البروتين الرابط للريتنول 4 يشكل رابطاً بين البدانة والداء السكري من النمط الثاني.  
Recently, a new adipocytokine called “retinol binding protein 4” has been identified. Retinol binding protein 4 (RBP4) is secreted by liver and adipocyte, and may contribute to systemic insulin resistance in human. It was hypothesized that Retinol binding protein 4 (RBP4) links obesity to type 2 diabetes.
We determined serum Retinol binding protein 4 (RBP4) levels of three groups: obese subjects (n=55), obese type 2 diabetic subjects (n=60) and normal subjects (n=55) by ELISA. We found that mean serum RBP4 levels are higher in both nondiabetic and diabetic obese subjects(that had a body-mass index greater than 30) compared with normal subjects. And it correlated with body-mass index in diabetic patients and obese subjects. So Our study revealed that Retinol binding protein 4 (RBP4) links obesity to type 2 diabetes.  
المقدمة Introduction  
يشكل النسيج الشحمي الأبيض عضواً غدياً فعالاً، حيث يفرز عدداً كبيراً من الجزيئات الفعالة حيوياً، والتي تعرف بأديبوكينات adipokines أو adipocytokines، والتي تؤثر على النسج البعيدة وتلعب دوراً هاماً في الوظائف الفيزيولوجية الأساسية مثل استقلاب الشحوم lipid metabolism، تنظيم الشهية regulation appetite واستهلاك الطاقة energy expenditure وحساسية الأنسولين insulin sensitivity، ومن هذه الأديبوكينات: أديبونكتين adiponectin، عامل نخر الورم ألفا(TNFα) Tumor necrosis factor alpha، IL 6 الانترلوكين 6، الريزستين Resistine، البروتين الرابط للريتنول RBP4 (Retinol Binding Protein 4) (1-3).
وعلى الرغم من إثبات أن البروتين الرابط للريتنول 4 هو أديبوكين adipokine في عام1990 ، إلا أنه اقترح حديثاً أنه يمثل إشارة جائلة في الدوران مشتقة من الخلايا الشحمية تساهم في المقاومة للأنسولين في العضلات والكبد عند الإنسان والفئران (4، 5).
يتوضع جين البروتين الرابط للريتنول 4 على الصبغي 24q10 قرب المنطقة المرتبطة
بفرط غلوكوز الدم الصيامي (6، 7).
ينتمي هذا البروتين إلى عائلة الليبوكالين lipocalin وهو البروتين الناقل النوعي للريتنول في الدم، حيث ينقل الريتنول من مخازنه الكبدية إلى النسج المحيطية (8، 9) عن طريق البلازما، وهو بروتين ذو وزن جزيئي 21 كيلودالتون ويفرز من النسيج الشحمي والكبد إلى الدوران، حيث يتداخل معقد الريتنول- البروتين الرابط للريتنول 4 (Retinol-RBP4) مع بروتين Transthyrtin وهو البروتين الناقل للتيروكسين والذي يمنع تسربه بالترشيح عبر الكبيبات الكلوية (10-12).
وبعد تحرير الريتنول إلى الخلايا الهدفية فإن RBP4 المتبقي يرتشح بسرعة خلال الكبيبات ويعاد امتصاصه في خلايا النبيب القريب ويتدرك عن طريق مستقبل megalin-cubulin (13-15). (الشكل1).
لذا فإن خلل كل من الكبد والكلى يؤثر على استتباب RBP4 من خلال التأثير على تركيب وتدرك RBP4 (11، 16). حيث تزداد المستويات المصلية للبروتين الرابط للريتنول 4 في أمراض الكلية المزمنة، و تنخفض مستوياته في أمراض الكبد المزمنة مثل: سرطانة الكبد الخلويةhepato cellular carcinoma وتشمع الكبد liver cirrhosis (17، 18).
أظهرت دراسة العالم Yang Q. وزملاؤه على الفئران أن مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 "RBP4" المصلية تزداد في الفئران المقاومة للأنسولين وعند الأشخاص المصابين بالسمنة والداء السكري من النمط الثاني.
ووجد أيضا أن فرط التعبير الجيني overexpression عند الإنسان أو حقن RBP4 المُؤشب recombinant عند الفئران يسبب المقاومة للأنسولين، وعلى العكس فإن النفاد الجيني genetic depletion للـ RBP4 يعزز الحساسية للأنسولين (8).
لقد وجد تناقص التعبير عن البروتين الناقل للغلوكوز 4 (GLUT 4) في النسيج الشحمي عند المرضى المصابين بالداء السكري من النمط الثاني (19، 20)، حيث سجل yang حديثاً بأن هذا التناقص يترافق مع زيادة التعبير عن البروتين الرابط للريتنول RBP4 في النسيج الشحمي وبالتالي زيادة المستويات المصلية للـ8) RBP4 ) (الشكل 2).
ينبه ارتباط الأنسولين بمستقبله، على الغشاء الخلوي، قبط الغلوكوز ضمن العضلات والنسج الشحمية من خلال البروتين الناقل للغلوكوز، كما يثبط إنتاج الغلوكوز في الكبد وبهذا يحافظ على مستويات غلوكوز دموية سوية. أما في النسيج الشحمي، فيؤمن الغلوكوز الوقود لاصطناع الدسم والتي تخدم كمخزون ومصدر رئيسي للطاقة. وعند الأشخاص البدينين، يتناقص التعبير عن GLUT 4 في النسج الشحمية، والذي يترافق بزيادة إفراز البروتين الرابط للريتنول 4 (RBP4).
إن الآلية التي بوساطتها يعدل البروتين الرابط للريتنول 4 الحساسية للأنسولين في العضلات والكبد هي تثبيط فسفرة ركازة مستقبل الأنسولين 1 IRS-1 بتثبيط تفعيل فسفاتيديل إينوزيتول 3 كيناز (PI3K)، بينما يزيد من إنتاج الغلوكوز البروتين الرابط للريتنول الكبدي بزيادة التعبير عن إنزيم "PEPCK" Phosphoenol pyruvate carboxy kinase (21-8)، ولهذا تساهم زيادة مستويات RBP4 المصلية في قبط شاذ للغلوكوز منبه بالأنسولين وهو مميز للداء السكري من النمط الثاني (22)، (الشكل 3).
حيث ترتبط المقاومة للأنسولين في النسيج الشحمي مع تناقص مستوى البروتين الناقل للغلوكوز GLUT4، ويؤدي هذا إلى زيادة إنتاج البروتين الرابط للريتنول 4، والذي يسبب المقاومة للأنسولين في العضلات، بالإضافة إلى زيادة مستويات إنزيم PEPCK، وبالتالي زيادة إنتاج السكر في الكبد، وتزيد هذه العوامل مستويات الغلوكوز الدموية مسببة ضعف تحمل الغلوكوز أو الداء السكري.
 
295
 
المواد والطرق Materials and Methods 
شملت دراستنا 170 فرداً موزعين إلى المجموعات التالية:
- المجموعة الشاهدة (55 فرداً): شملت أفراداً أسوياء ظاهرياً (لا يعانون من السمنة أو الداء السكري ولا يتناولون أية أدوية)، متوسط أعمارهم 30.18±13.4 عاماً، بلغ متوسط منسب كتلة الجسم لدى المجموعة الشاهدة 2.022±3.55 كغ/ م2.
- مجموعة الأفراد البدينين (55 فرداً): شملت أفراداً أسوياء ظاهرياً ولا يتناولون أياً من خافضات السكر الفموية، متوسط أعمارهم .742±11.4 عاماً. بلغ متوسط منسب كتلة الجسم لدى هذه المجموعة 30.3 ± 3.73كغ/ م2.
- مجموعة مرضى الداء السكري من النمط الثاني البدينين (60 فرداً): شملت مرضى بدينين مصابين بالداء السكري من النمط الثاني (60 فرداً) يتناولون واحداً من خافضات السكر الفموية على الأقل، متوسط أعمارهم .749±8.88 عاماً. بلغ متوسط منسب كتلة الجسم لدى هذه المجموعة 31.2±5.19 كغ/ م2.
جرى جمع العينات من مراجعي المراكز الطبية التالية: مستشفى المواساة الجامعي، ومركز العيادات الشاملة التابع لوزارة الصحة (تراوحت مدة مراجعة المرضى للمراكز السابقة من ثلاثة إلى ستة أشهر)، وجرى جمع معظم عينات المجموعة الشاهدة من متطوعين أصحاء لا يراجعون أي مركز طبي.
أخذت عينات الدم (5 مل دم وريدي على أنبوب جاف) على الريق، وبعد صيام ليلة كاملة في الفترة مابين الساعة الثامنة والعاشرة صباحاً، ونبذت مباشرة (4000 دورة في الدقيقة مدة 5 دقائق)، ووزع المصل الناتج على ثلاثة أنابيب إيبندورف، في كل أنبوب 500-300 مكل، حفظت العينات في الدرجة - 80°م إلى وقت إجراء المقايسات.
تمت مقايسة البروتين الرابط للريتنول 4 باستخدام عتيدة "Human Retinol binding protein 4" ELISA لشركة Genway biotech، وتسمح هذه العتيدة بالمقايسة الكمية للبروتين الرابط للريتنول 4 في المصل، والبلازما والأوساط الزرعية النسيجية. جرت الدراسة الإحصائية باستخدام اختبار Person لدراسة الارتباط واختبار T-Student لمقارنة المتوسطات الحسابية لدى مجموعات الدراسة، وعُدّ الفارقُ معتـداً به عند مسـتوى دلالــة
P<0.05.  
النتائجResults  
تراوحت مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى المجموعة الشاهدة بين 19.3-161.9 نغ/ مل (المتوسط الحسابي 6665. نغ/ مل والانحراف المعياري 39.3 نغ/ مل). ولدى مجموعة الأفراد البدينين بين 25-169.9 نغ/ مل (المتوسط الحسابي 76.60 نغ/ مل والانحراف المعياري 41.5 نغ/ مل). أما لدى مرضى الداء السكري البدينين (60 فرداً) فوجد أنها تتراوح بين 23-214.12 نغ/ مل (المتوسط الحسابي 90.58 نغ/ مل والانحراف المعياري43.7 نغ/ مل).
وبتطبيق اختبار T-Student لم يلاحظ فارق يعتد به إحصائياً (P> 0.05) بين متوسط مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى مجموعة المرضى السكريين، ومتوسط مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى مجموعة الأفراد البدينين. كما لوحظ فارق يعتد به إحصائياً (P<0.05) بين متوسط مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى المجموعة الشاهدة، ومتوسط مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى مجموعة المرضى السكريين. ولم يلاحظ فارق يعتد به إحصائياً (P>0.05) بين متوسط مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى مجموعة الأفراد البدينين، ومتوسط مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى المجموعة الشاهدة (الشكل 4).

1- دراسة العلاقة بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم لدى المرضى البدينين:
بدراسة العلاقة بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم لدى المرضى السكريين البدينين؛ لوحظ وجود علاقة ارتباط يعتـد بها إحصائياً (R = 0.3، p<0.05) (الشكل 5).

2- دراسة العلاقة بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم لدى الأفراد البدينين:
 بدراسة العلاقة بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم لدى الأفراد البدينين. لوحظ وجود علاقة ارتباط ضعيفة يعتد بها إحصائياً (R =0.2،p<0.05 ) (الشكل 6).  

الشكل 4: متوسط تركيز البروتين الرابط للريتنول 4 لدى مجموعات الدراسة.


الشكل 5: العلاقة بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم
لدى المرضى السكريين البدينين.


الشكل 6: العلاقة بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم لدى الأفراد البدينين.
 
المناقشة Discussion 
وجدنا من خلال الدراسة التي أجريناها ارتفاعاً واضحاً في مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 لدى كل من مرضى الداء السكري البدينين والأشخاص البدينين مقارنة مع أفراد المجموعة الشاهدة، حيث كان متوسط قيم البروتين الرابط للريتنول 4 لدى مجموعة المرضى البدينين 90.5±43.7 نغ/ مل، ولدى مجموعة الأفراد البدينين 76.6±41.5 نغ/ مل ولدى المجموعة الشاهدة 65.7±39.3 نغ/ مل. مما يقترح دوراً محتملاً للبروتين الرابط للريتنول 4 في تطور الداء السكري خاصة لدى الأفراد البدينين المصابين بالمقاومة للأنسولين والتي تترافق بتناقص البروتين الناقل للغلوكوز4 (Glut 4) عند زيادة النسيج الشحمي.
توافقت نتائج دراستنا هذه مع نتائج عدد من الدراسات العالمية:
أ- دراسة Yang وزملائه عام 5200 حيث وجدوا أن البروتين الرابط للريتنول 4 يشكل رابطاً بين البدانة والداء السكري من النمط الثاني وأن مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 تكون مرتفعة عند الأشخاص المصابين بالداء السكري 8)).
ب- دراسة Young وزملائه في جامعة Seoul (Korea) عام 2006 (22).
لوحظت علاقة ارتباط طردية يعتد بها إحصائياً بين البروتين الرابط للريتنول 4 ومنسب كتلة الجسم (R=0.3، P<0.05) لدى المرضى السكريين البدينين ولدى الأفراد البدينين (P<0.05، R= 0.2). مما يدل أن البدانة تترافق مع ازدياد مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 وبالتالي فالبدانة أحد عوامل الاختطار المؤهبة لتطور الداء السكري من النمط الثاني.
 
الاستنتاج Conclusion 
إن مستويات البروتين الرابط للريتنول 4 تكون مرتفعة لدى الأشخاص البدينين والأشخاص البدينين المصابين بالداء السكري من النمط الثاني مما يقترح دوراً محتملاً للبروتين الرابط للريتنول 4 في تطور الداء السكري خاصة لدى الأفراد البدينين.  
المراجع References 
1-Kiberstis P.A.
Science, 307, 369, 2005

2-Evans R.M; Barish G.D. and Wang Y.X.
PPARs and the complex journey to obesity.
Nature Medicine, 10, 4, 355-361, 2004.

3-Barish G.D; Narkar V.A. and Evans R.M.
PPAR?: a daggering the heart of the metabolic syndrome.
Journal of Clinical Investigation, 116, 3, 590-597, 2006.

4-Takashima N; Tomoike H. and Iwai N.
Retinol-Binding Protein 4 and Insulin Resistance.
N Engl J Med; 355:1392, 2006.

5-Erikstrup C; Mortensen OH. and Pedersen BK.
Retinol-Binding Protein 4 and Insulin Resistance.
N Engl J Med; 355:1393-1394, 2006.

6-Meigs JB; Panhuysen CI; Myers RH; Wilson PW. and Cupples LA.
A genome-wide scan for loci linked to plasma levels of glucose and HbA(1c) in a community-based sample of Caucasian pedigrees: The Framingham Offspring Study.
Diabetes, 51: 833-840, 2002.

7-Duggirala R; Blangero J; Almasy L; Dyer TD; Williams KL; Leach RJ; O?Connell P. and Stern MP. Linkage of Type 2 Diabetes Mellitus and of Age at Onset to a Genetic Location on Chromosome 10q in Mexican Americans.
Am J Hum Genet; 64: 1127-1140, 1999.

8-Yang Q; Graham TE; Mody N; Preitner F; Peroni OD; Zabolotny JM; Kotani K; Quadro L. and Kahn BB.
Serum retinol binding protein 4 contributes to insulin resistance in obesity and type 2 diabetes.
Nature, 436 (7049): 356-362, 2005.

9-Herman MA. and Kahn BB.
Glucose transport and sensing in the maintenance of glucose homeostasis and metabolic harmony.
J. Clin. Invest; 116 (7): 1767-1775, 2006.

10-Soprano DR. and Blaner WS.
Plasma retinol-binding protein. In: Sporn MB, Roberts AB and Goodman DS., editor. The Retinoids: Biology, Chemistry and Medicine. New York, Raven Press; 257-281, 1994.

11-Goodman DS.
Plasma retinol-binding protein.
Ann N Y Acad Sci; 348: 378-390, 1980.

12-Peterson P.A. and Berggard I.
Isolation and properties of a human retinol-transporting protein.
J Biol Chem; 246: 25-33, 1971.

13-Raila J; Willnow T.E. and Schweigert F.J.
Megalin-mediated reuptake of retinol in the kidneys of mice is essential for vitamin A homeostasis.
J. Nutr; 135: 2512-2516, 2005.

14-Mogielnicki RP; Waldmann TA. and Strober W.
Renal handling of low molecular weight proteins. I. L-Chain metabolism in experimental renal disease.
J Clin Invest; 50: 901-909, 1971.

15-Adoncecchi L; Marrocco W; Suraci C; Pecora P; Gallinella B; Porra R. and Cavina G.
Effect of renal and liver failure on blood levels of vitamin A, its precursor (beta-carotene) and its carrier proteins (pre-albumin and retinol binding protein).
Boll Soc Ital Biol Sper; 60: 881-88, 1984.

16-Newsome PN; Beldon I; Moussa Y; Delahooke TE; Poulopoulos G; Hayes PC. and Plevris JN.
Low serum retinol levels are associated with hepatocellular carcinoma in patients with chronic liver disease.
Aliment Pharmacol Ther; 14: 1295-1301, 2000.

17-Jaconi S; Saurat J.H. and Siegenthaler G.
Analysis of normal and truncated holo- and apo-retinol-binding protein (RBP) in human serum: altered ratios in chronic renal failure.
Eur J Endocrinol; 134: 576-582; 1996.

18-Shepherd P.R. and Kahn B.B.
Glucose transporters and insulin action implications for insulin resistance and diabetes mellitus.
N Engl J Med; 341: 248-257, 1999.

19-DeFronzo R.A.
Pathogenesis of type 2 diabetes: metabolic and molecular implications for identifying diabetes genes.
Diabetes Rev; 5: 171-126, 1997.

20-Quadro L; Blaner WS; Salchow DJ; Vogel S; Piantedosi R; Gouras P; Freeman S; Cosma MP; Colantuoni V. and Gottesman ME.
Impaired retinal function and vitamin A availability in mice lacking retinol-binding protein.
EMBO J; 18: 4633-4644, 1999.

21-Kahn BB.
T2 diabetes: when insulin secretion fails to compensate for insulin resistance.
Cell; 92: 593-596, 1998.

22-Takebayashi K; Suetsugu M; Wakabayashi S; Aso Y. and Inukai T.
Retinol Binding Protein-4 Levels and Clinical Features of Type 2 Diabetes Patients.
J. Clin. Endocrinol. Metab. 92: 2712-2719, 2007.  
 
المجلد 5 , العدد 5 , شوال 1430 - تشرين أول (أكتوبر) 2009

 
 
SCLA