بحث في أعداد المجلة
الجملة  
المؤلف   
 

المجلد 5 , العدد 8 , رجب 1431 - تموز (يوليو) 2010
 
دراسة العلاقة بين قرينة المقاومة للأنسولين والمستويات البلازمية للمستقبلات الذوابة للمنتجات النهائية للغلكزة المتقدمة esRAGE عند مرضى السكري النمط الثاني
Study the Relation between Insulin Resistance Index and Plasma esRage Levels in Type II Diabetic Patients
أ.د. سحر الشماع
Alshammaa S.
كلية الصيدلة، جامعة دمشق
Faculty of Pharmacy, Damascus University
الملخص Abstract
جرى في هذه الدراسة تعيين قرينة المقاومة للأنسولين عند مجموعتين من الأفراد: مجموعة مرضى مصابين بالسكري من النمط الثاني (33 فرداً)، ومجموعة شاهدة (22 فرداً). كما جرى قياس المستويات البلازمية للـ esRAGE عند هؤلاء الأفراد، باستخدام طريقة الامتزاز المناعي المرتبط بالإنزيم ELISA.
جرت دراسة العلاقة بين المستويات البلازمية للـ esRAGE والمقاومة للأنسولين لدى هاتين المجموعتين، ووجد ارتباط عكسي يعتد به إحصائياً (P<0.05). ومن ناحية أخرى فإن المستويات البلازمية للـ esRAGE كانت أخفض لدى مرضى السكري من النمط الثاني أكثر من أولئك في المجموعة الشاهدة.  
In this study, insulin resistance index was determined in two groups: 33 patients with type II diabetes mellitus versus 22 subjects as a control group. Then the plasma esRAGE levels were assayed in these two groups by ELISA method.
Correlation study was carried out between plasma esRAGE levels and insulin resistance in these two groups, and it was found a significant reverse correlation between them (P<0.05). On the other hand, the esRAGE levels were significantly lower in type II diabetes mellitus patients than those in the control group  
المقدمة Introduction  
من المعروف أن المقاومة للأنسولين تعني أن البنكرياس تفرز الأنسولين ولكن لا يستعمل بالشكل الملائم. وعند مرضى السكري من النمط الثاني، حيث يعاني المرضى من المقاومة للأنسولين، فإن خلايا الكبد والعضلات والنسج الشحمية لا تستجيب بشكل ملائم للأنسولين. وبالنتيجة فإن العضوية تحتاج إلى زيادة من هذا الهرمون للسماح للغلوكوز بالدخول الى ضمن هذه الخلايا النسيجية. وبالتالي فإن البنكرياس تعمل على زيادة افراز الأنسولين، ولكن بالنتيجة لا تستطيع تأمين ما يكفي للعضوية، مما يؤدي بدوره إلى ارتفاع الغلوكوز الدموي. لذلك نجد عند المرضى الذين يعانون من المقاومة للأنسولين ارتفاعاً في تراكيز الغلوكوز الدموي والأنسولين.
عرف حديثاً أن ارتفاع مستويات الغلوكوز الدموية تؤدي إلى تشكيل مركبات كيميائية عرفت باسم المنتجات النهائية للغلكزة المتقدمة Advanced Glycation End Products (AGEs)، وإن هذه المركبات ومستقبلها Receptor for AGE (RAGE) تلعب دوراً مركزياً في تطور المضاعفات الوعائية السكرية. كذلك جرى التعرف حديثاً على شكل جديد من RAGE سمي RAGE الإفرازي الداخلي esRAGE. ويملك هذا الشكل الحقول خارج الخلوية، لكنه يخلو من الحقول عبر الغشائية وداخل الهيولية. يتحرر الـ esRAGE من الخلايا ليربط الـ AGEs، وهو قادر على تعديل أفعال الـ AGES على الخلايا البطانية. تتشكل هذه المنتجات النهائية للغلكزة المتقدمة advanced glycation end products (AGEs) من تفاعل الغلوكوز لا إنزيمياً مع المجموعة الأمينية للبروتينات ليشكل أسس شيف ومن ثم المركبات الأمادورية، يتبع ذلك بتفاعلات غير عكوسة تعطي المنتجات النهائية للغلكزة المتقدمةadvanced glycation end products (AGEs) (1).
يتراكم AGEs في الدم الدوراني وأنسجة مختلفة ويساهم في تطور المضاعفات الوعائية السكرية (2، 3).
يرتبط AGEs إلى مستقبل سطح خلوي للـ AGEs يدعى Receptor for advanced glycation end products (RAGE)، ويسبب هذا الارتباط إحداث اشارة خلوية تفعّل العامل النووي nuclear factor kB وتزيد التعبير عن السيتوكينات وجزيئات الالتصاق adhesion molecules وتحرض الشدة التأكسدية oxidative stress(4، 5).
أظهرت الدراسات الحديثة أن جملة AGEs ومستقبله RAGE تلعب دوراً هاماً في تطور المضاعفات الوعائية السكرية (6-9). حيث أنه من المعروف أن ارتباط AGEs إلى RAGE يسبب تبدلات ظاهرية في العديد من الخلايا، مثل الخلايا البطانية endothelial cells، خلايا العضلات الملساء smooth muscle cells، الخلايا حول الشرينات pericytes، وخلايا مسراق الكبيبة الكلوي renal mesangial cells، مؤدياً إلى إمراضيات اعتلال الشبكية السكري واعتلال الكلية السـكري واعتــلال الأوعيــة الكبيـرة macroangiopathies السكري (10-71).
ينتمي RAGE إلى طائفة الغلوبولينات المناعية لجزيئات سطح الخلية، وهو يتكون من مجال خارج خلوي يحتوي على منطقة غلوبولين مناعي من النمط V ومنطقتي غلوبولين مناعي من النمط C (18-19).
يدعى النمط مقطوع النهاية C الـ RAGE الإفرازي الداخلي endogenous secretory RAGE (esRAGE)، ويملك هذا النمط المنطقة-V وهي أساسية من أجل الارتباط مع اللجائن، لكن ينقصه المنطقة عبر الغشائية. لذلك فإن esRAGE يفرز إلى خارج الخلايا ويملك القدرة على تعديل أفعال الـ AGEs(20،21).
قمنا في هذه الدراسة بتعيين قرينة الأنسولين وقياس المستويات البلازمية للـ esRAGE لدى مرضى الداء السكري من النمط الثاني، ومن ثم قمنا بدراسة العلاقة بينهما. وتمت مقارنة النتائج مع العينات الشاهدة.  
المواد والطرقMaterials and Methods  
جرى جمع العينات من مراجعي المراكز الطبية، مستشفى المواساة الجامعي ومركز العيادات الشاملة التابعة لوزارة الصحة. كما جرى جمع عينات المجموعة الشاهدة من متطوعين أصحاء لا يراجعون أي مركز طبي. أجريت الدراسة على 55 فرداً مقسمين إلى مجموعتين:
المجموعة الأولى: المجموعة الشاهدة شملت 22 فرداً (12 ذكور، 10 إناث) لا يعانون من السمنة أو الداء السكري ولا يتناولون أية أدوية، متوسط أعمارهم 40±11 عاماً، وكانت قيم BMI 23.2±3.1 كغ/م².
المجموعة الثانية: مجموعة مرضى الداء السكري من النمط الثاني شملت 33 فرداً (16 ذكور، 17 إناث) يتناولون أحد خافضات السكر الفموية على الأقل، متوسط أعمارهم 47±10عاماً. كانت قيم BMI لديهم 33.2±4.3 كغ/م². ومتوسط تركيز الغلوكوز البلازمي 200±30.8 ملغ/دل، وتركيز الهيموغلوبين السكري 7.9%±0.9%.
جرت الدراسة في مركز نقل الدم الجامعي ومستشفى المواساة الجامعي وكلية الصيدلة في جامعة دمشق.  
الاعتيان Sampling 
جُمعت العينات من الدم الوريدي (5 مل دم وريدي على أنبوب جاف) على الريق (بعد صيام حوالي 10 ساعات)، ونبذ الأنبوب الجاف مباشرة (3000 دورة في الدقيقة مدة 10 دقائق)، ووزع المصل الناتج إلى أنابيب إيبندورف، وضع في كل أنبوب 500-300 مكل مصل، حُفظت العينات في الدرجة -80°م إلى حين إجراء المقايسات.
جرى حساب قرينة المقاومة للأنسولين من العلاقة التالية:
قرينة المقاومة للأنسولين = (تركيز الأنسولين مقدراً بالمكرو وحدة بالميلي × تركيز الغلوكوز مقدراً بالميلي مول/ لتر)/ 22.5. كما جرت مقايسة الـ esRAGE بطريقة الامتزاز المناعي المرتبط بالإنزيم ELISA بواسطة عتيدة لشركة Phoenix pharmaceutical الأمريكية.
جرت الدراسة الإحصائية كما يلي:
جرى التعبير عن القيم المختلفة بحساب المتوسط الحسابي X والانحراف المعياري SD، اعتمد اختبار T student لتحديد فيما إذا كان الفارق بين المتوسطات ناجماً عن الحظ والمصادفة أم أنه فارق معتد به إحصائياً، اعتمد معامل ارتباط Pearson لدراسة قوة علاقة الارتباط، اعتمدت قيمة P < 0.05 كقيمة يعتد بها إحصائياً.  
النتائجResults  
بلغت تراكيز الأنسولين لدى مجموعات الدراسة ما يلي: المجموعة الشاهدة 6.62±3.62 مكرو وحدة/ مل، مجموعة مرضى الداء السكري 12.62±5.75 مكرو وحدة/ مل.
وبتطبيق اختبار T-Student لوحظ ارتفاع يعتد به إحصائياً (P<0.05) في متوسط قيم الأنسولين لدى مجموعة الداء السكري مقارنة مع المجموعة الشاهدة.
كانت قيـم قرينـة المقاومـة للأنسولين لدى
مجموعات الدراسة كما يلي: المجموعة الشاهدة (1.49±0.86)، مجموعة مرضى الداء السكري (6.30±3.27).
وبتطبيق اختبار T Studentلوحظ فارق يعتد به إحصائياً (P<0.05) بين متوسط قيم قرينة المقاومة للأنسولين لدى المجموعة الشاهدة ومتوسط قيم قرينة المقاومة للأنسولين لدى مجموعة المرضى السكريين.
بلغت تراكيز الـ esRAGE البلازمية لدى مجموعات الدراسة كما يلي: المجموعة الشاهدة (0.40±0.13 نغ/ مل)، مجموعة مرضى الداء السكري (0.30±0.07 نغ/ مل). وقد لوحظ بتطبيق اختبار T-Student انخفاض يعتد به إحصائياً (P<0.05) في متوسط مستويات الـ esRAGE البلازمية لدى مجموعة الداء السكري مقارنة مع المجموعة الشاهدة.
وبدراسة علاقة الارتباط بين الـ esRAGE وقرينة المقاومة للأنسولين لدى مجموعة مرضى الداء السكري من النمط الثاني لاحظنا وجود علاقة ارتباط عكسي يعتد بها إحصائياً حيث كانت قيمة معامل الارتباط r= -0.361 (p<0.05) (الشكل 1).  
المناقشة Discussion  
وجدنا في هذه الدراسة أن تراكيز الأنسولين عند مرضى السكري كانت أعلى مما هي عليه عند المجموعة الشاهدة، كذلك كانت قرينة مقاومة الأنسولين عند هؤلاء المرضى مرتفعة مقارنة مع المجموعة الشاهدة. وهذا يعود كما ذكرنا في البداية إلى أن مرضى السكري يزداد لديهم افراز الأنسولين وترتفع قيمه في الدوران العام، ولكن لا يكون له دور فيزيولوجي فعَال وهذا ما يعكسه ارتفاع قرينة مقاومة الأنسولين.
وجدنا في هذه الدراسة أيضاً أن هنالك ارتباطاً عكسياً يعتد به إحصائياً بين esRAGE والمقاومة للأنسولين لدى مجموعة الداء السكري من النمط الثاني، ويعود ذلك إلى أن زيادة قرينة المقاومة للأنسولين تؤدي إلى ارتفاع مستويات الغلوكوز في الدم، وباعتبار أن التعرض الطويل لتراكيز مرتفعة من الغلوكوز يؤدي إلى تشكل كميات زائدة من AGEs والتي تؤدي بدورها إلى زيادة ارتباطه مع esRAGE مما يؤدي إلى خفض مستويات هذا الأخير. وهذا يتوافق مع دراسة H. Koyama وزملائه عام 2005 (22) ودراسة KM. Choi وزملائه عام 2009 (23)، وفي هاتين الدراستين كان هناك ارتباط عكسي بين esRAGE، والمقاومة للأنسولين. ويفسر Koyama (22) هذا الارتباط أن ارتفاع الغلوكوز الدموي قد يثبط إفراز esRAGE إما مباشرة أو بزيادة إفراز السيتوكينات التي قد تؤدي بدورها إلى زيادة إفراز AGEs وبالتالي إلى زيادة ارتباطه مع مستقبله الذواب، مما يؤدي إلى تراجع قيم هذا الأخير.
بالمقابل فإن انخفاض مستويات esRAGE قد تعود إلى زيادة تصفية المعقد AGEs\esRAGE.
وجدنا في هذه الدراسة انخفاضاً واضحاً في المستويات البلازمية للـ esRAGE لدى مرضى الداء السكري النمط الثاني مقارنة مع المجموعة الشاهدة. وقد يعود هذا إلى ارتفاع مستويات الغلوكوز لدى المرضى السكريين، والذي هو المصدر الأساسي لتشكيل الـ AGEs، وبالتالي فإن التراكيز المرتفعة من الغلوكوز ولفترة مديدة تسمح بتشكيل زائد للـ AGEs، الأمر الذي يؤدي إلى زيادة مستوياته وبالتالي ازدياد ارتباطه مع الـ esRAGE، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات هذا الأخير.
ويتوافق هذا مع دراسة H. Koyama وزملائه عام 2005 (22)، دراسة KM. Choi وزملائه عام 2009 (23)، ومع دراسة H. Koyama وزملائه عام 2007 (24)، ومع دراسة Nishizawa Y. زملائه عام 2008 (25)، ومع دراسة N. KATAKAMI وزملائه عام 2006 (26)، حيث أظهرت هذه الدراسات وجود فارق يعتد به إحصائياً في مستويات الـ esRAGE بين مجموعة السكريين من النمط الثاني والمجموعة الشاهدة.
وبالتالي فإن خفض مستويات RAGE عن طريق خفض التعبير عنه أو ربطه يمكن أن يكون هدفاً علاجياً مستقبلياً لمرضى الداء السكري الذين يشكون من مضاعفات وعائية.
نستنتج من هذه الدراسة أن مستويات الـ esRAGE تكون أخفض عند مرضى الداء السكري النمط الثاني منها لدى الأفراد الأسوياء. وأن مستويات الـ esRAGE ترتبط ارتباطاً عكسياً يعتد به إحصائياً مع قرينة المقاومة للأنسولين لدى المرضى السكريين من النمط الثاني.  
المراجع References 
1-M. Takeuchi; Y. Yanase; N. Matsuura; S. Yamagishi; Y. Kameda; R. Bucala. et al.
Immunological detection of a novel advanced glycation end-product.
Mol. Med. 7: 783–791, 2001.

2-Brownlee M; Cerami A. and Vlassara H.
Advanced glycosylation end products in tissue and the biochemical basis of diabetic complications.
N Engl J Med 318:1315–1321, 1988.

3-Schmidt AM. and Stern DM.
RAGE: a new target for the prevention and treatment of the vascular and inflammatory complications of diabetes.
Trends Endocrinol Metab 11:368 –375, 2000.

4-Schmidt AM; Yan SD; Wautier JL. and Stern D.
Activation of receptor for advanced glycation end products: a mechanism for chronic vascular dysfunction in diabetic vasculopathy and atherosclerosis.
Circ Res. 84:489–497, 1999.

5-Schmidt AM; Yan SD; Yan SF. and Stern DM.
The biology of the receptor for advanced glycation end products and its ligands.
Biochim Biophys Acta. 1498:99 –111, 2000.

6-Stern DM; Yan SD; Yan SF. and Schmidt AM.
Receptor for advanced glycation endproducts (RAGE) and the complications of diabetes.
Ageing Res Rev. 1:1–15, 2002.

7-Sakurai S; Yonekura H; Yamamoto Y; Watanabe T; Tanaka N; Li H; Rahman AK; Myint KM; Kim CH. and Yamamoto H.
The AGE-RAGE system and diabetic nephropathy.
J Am Soc Nephrol 14 (Suppl. 3): S259–S263, 2003.

8-Naka Y; Bucciarelli LG; Wendt T; Lee LK; Rong LL; Ramasamy R; Yan SF. and Schmidt AM.
RAGE axis: animal models and novel insights into the vascular complications of diabetes.
Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24: 1342–1349, 2004.

9-Wautier J-L. and Schmidt AM.
Protein glycation: a firm link to endothelial cell dysfunction.
Circ Res. 95:233–238, 2004.

10-Yamagishi S; Fujimori H; Yonekura H; Yamamoto Y. and Yamamoto H.
Advanced glycation endproducts inhibit prostacyclin production and induce plasminogen activator inhibitor-1 in human microvascular endothelial cells.
Diabetologia. 41: 1435–1441, 1998.

11-Yamagishi S; Hsu C-C; Taniguchi M; Harada S; Yamamoto Y; Ohsawa K; Kobayashi K. and Yamamoto H.
Receptor-mediated toxicity to pericytes of advanced glycosylation end products: a possible mechanism of pericyte loss in diabetic microangiopathy.
Biochem Biophys Res Commun. 213: 681–687, 1995.

12-Yamagishi S; Yamamoto Y; Harada S; Hsu C-C. and Yamamoto H.
Advanced glycosylation end products stimulate the growth but inhibit the prostacyclin-producing ability of endothelial cells through interactions with their receptors.
FEBS Lett 384:103–106, 1996.

13-Schmidt AM; Hasu M; Popov D; Zhang JH; Chen J; Yan SD; Brett J; Cao R; Kuwabara K. and Costache G.
Receptor for advanced glycation end products (AGEs) has a central role in vessel wall interactions and gene activation in response to circulating AGE proteins.
Proc Natl Acad Sci U S A. 91:8807–8811, 1994.

14-Wautier JL; Zoukourian C; Chappey O; Wautier MP; Guillausseau PJ; Cao R; Hori O; Stern D. and Schmidt AM.
Receptor-mediated endothelial cell dysfunction in diabetic vasculopathy: soluble receptor for advanced glycation end products blocks hyperpermeability in diabetic rats.
J Clin Invest. 97:238 –243, 1996.

15-Tsuji H; Iehara N; Masegi T; Imura M; Ohkawa J; Arai H; Ishii K; Kita T. and Doi T.
Ribozyme targeting of receptor for advanced glycation end products in mouse mesangial cells.
Biochem Biophys Res Commun 245:583–588, 1998.

16-Park L; Raman KG; Lee KJ; Lu Y; Ferran LJ Jr; Chow WS; Stern D. and Schmidt AM.
Suppression of accelerated diabetic atherosclerosis by the soluble receptor for advanced glycation endproducts.
Nat Med. 4:1025–1031, 1998.

17-Schmidt AM; Hori O; Chen JX; Li JF; Crandall J; Zhang J; Cao R; Yan SD;
Brett J. and Stern D.
Advanced glycation endproducts interacting with their endothelial receptor induce expression of vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) in cultured human endothelial cells and in mice: a potential mechanism for the accelerated vasculopathy of diabetes.
J Clin Invest. 96: 1395–1403, 1995.

18-Neeper M; Schmidt AM; Brett J; Yan SD; Wang F; Pan YC; Elliston K; Stern D. and Shaw A.
Cloning and expression of a cell surface receptor for advanced glycosylation end products of proteins.
J Biol Chem 267:14998–15004, 1992.

19-Yonekura H; Yamamoto Y; Sakurai S. et al.
Novel splice variants of the receptor for advanced glycation end-products expressed in human vascular endothelial cells and pericytes, and their putative roles in diabetes- induced vascular injury.
Biochem J. 370:1097-109, 2003.

20-Yonekura H; Yamamoto Y; Sakurai S; Watanabe T. and Yamamoto H.
Roles of the receptor for advanced glycation end products in diabetesinduced vascular injury.
J Pharmacol Sci 97:305-11, 2005.

21-Shoji T; Koyama H; Morioka T. et al.
Receptor for advanced glycation end
products is involved in impaired angiogenic response in diabetes.
Diabetes. 55:2245-55, 2006.

22-Koyama H; Shoji T; Yokoyama H. et al.
Plasma level of endogenous secretory RAGE is associated with components of the metabolic syndrome and atherosclerosis.
Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 25: 2587–93, 2005.

23-Choi KM. et al.
Association between endogenous secretory RAGE, inflammatory markers and arterial stiffness.
Int J Cardiol. 132: 96-101, 2009.

24-Koyama H, Shoji T, Fukumoto S, et al. Low circulating endogenous secretory receptor for AGEs predicts cardiovascular mortality in patients with end-stage renal disease.
Arterioscler Thromb Vasc Biol. 27: 147–153, 2007.

25-Nishizawa Y. and Koyama H.
Endogenous secretory receptor for advanced glycation end-products and cardiovascular disease in end-stage renal disease.
J Ren Nutr. 18: 76-82, 2008.

26-Katakami N. et al.
Endogenous Secretory Receptor for Advanced Glycation End Product Levels Are Inversely Associated With HbA1c in Type 2 Diabetic Patients.
Diabetes Care. 29: 3206-3209, 2006  
 
 
المجلد 5 , العدد 8 , رجب 1431 - تموز (يوليو) 2010

 
 
SCLA