بحث في أعداد المجلة الجملة   المؤلف

المجلد 7 , العددان 9-10 , ربيع الثاني 1437 - كانون الثاني (يناير) 2016   العلاقة بين بعض المتثابتات الشحمية والأوستيوكالسين لدى مرضى سوريين مصابين بالسكري النمط الثاني Relationship between some of the fat parameters and osteocalcin in Syrian patients with type 2 diabetes د. زينة عدنان مخول*، أ. د. محمد علي النحاس**، أ. د. فايزة القبيلي* Makhoul Z*; Al Nahas M. A** and Al Quobaili F.* *كلية الصيدلة، جامعة دمشق **مستشفى الأسد الجامعي- كلية الطب - جامعة دمشق Faculty of Pharmacy, Damascus University AL Asaad University Hospital, Faculty of Medicine, Damascus University الملخص Abstract يعد السكري مرضاً مزمناً واضطراباً استقلابياً، حيث يتسبب بمضاعفات خطيرة، بما فيها أمراض القلب الوعائية وأمراض الشرايين المحيطية والسكتات. أظهرت الدراسات أن السكري النمط الثاني، من خلال حدوث المقاومة لعمل الأنسولين، يؤثر على مستويات الأوستيوكالسين المصلية، الذي يؤدي بدوره إلى تفاقم الاختلاطات. في هذه الدراسة قيست مستويات الأوستيوكالسين المصلية وعُينت العلاقة بين تراكيز الأوستيوكالسين والمتثابتات الشحمية وغلوكوز الدم الصيامي لدى 40 شخصاً، موزعين إلى مجموعة شاهدة (20 شخصاً سليماً ظاهرياً)، ومجموعة مرضى (20 مريضاً مصاباً بالسكري النمط الثاني). استخدمت طريقة مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) لتعيين تراكيز الأوستيوكالسين المصلية. واستخدمت الطرق الإنزيمية اللونية لتعيين تراكيز غلوكوز الدم الصيامي، والمتثابتات الشحمية (ثلاثيات الغليسيريد والكوليستيرول الكلي والبروتين الشحمي منخفض الكثافة LDL). أظهرت نتائجنا مستويات أوستيوكالسين منخفضة وبشكل يُعتد به ( (0.0001=pلدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني، مقارنة مع المجموعة الشاهدة (المتوسط الحسابي±الانحراف المعياري: ±19.006 1.710 نغ/مل و± 29.400 5.546 نغ/مل، على الترتيب). كما وجدنا أيضاً علاقة عكسية معتداً بها بين مستويات الأوستيوكالسين وغلوكوز الدم الصيامي والكوليستيرول الكلي وثلاثيات الغليسيريد (r=0.724-، p=0.0001؛(r=- 0.605، p=0.002؛ r=-0.575،p =0.005، على الترتيب. في حين كانت العلاقة عكسية بين الأوستيوكالسين وLDL ، لكن غير معتد به إحصائياً (r= 0.370،p =0.09). وكاستنتاج، فإن مستويات الأوستيوكالسين المصلية المنخفضة ترتبط مع السكري النمط الثاني.   Diabetes is a chronic disease and metabolic disorder, which causes serious complications, including cardiovascular disease and peripheral arterial disease and strokes. Studies have shown that type 2 diabetes, through the occurrence of insulin resistance, affects the serum osteocalcin levels, which in turn leads to progression of complications. In this study, serum osteocalcin levels were assayed, and the relationship between the osteocalcin concentrations and lipid parameters and fasting blood glucose was determined, in 40 people divided into control group (20 apparently healthy subjects), and patients group (20 patients with Diabetes mellitus type 2). Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) technique was used to determine the serum concentrations of osteocalcin. Enzymatic colorimetric methods were used to determine the concentrations of Fasting blood glucose and lipid parameters (Triglyceride, total Cholesterol and LDL). Our results showed significantly decreased osteocalcin levels (p=0.0001) in patients with diabetic group, compared with the control group (mean±SD: 19.006±1.710 ng/ml; 29.400±5.546 ng/ml, respectively). We also found significant reverse correlation between osteocalcin levels and fasting blood glucose, total cholesterol and triglycerides (p=0.0001, r=-0.742; p=0.002, r=-0.605; p=0.005, r=-0.575, respectively). While the correlation between osteocalcin with LDL was reverse, but not statistically significant (r=-0.370, p=0.09). As a conclusion, Low serum osteocalcin levels are significantly associated with type 2 diabetes.   المقدمة Introduction  السكري مرض استقلابي ينجم عن مقاومة الخلايا للأنسولين أو عن نقص إفرازه. ومن أهم اختلاطاته السريرية المزمنة الاعتلال البصري الشبكي، قصور الكلية، اعتلال الأعصاب المحيطية، أمراض القلب الوعائية، السكتات الدماغية، اعتلال الشرايين المحيطية وتصلبها (1،2). يتظاهر السكري مخبرياً بفرط مزمن للغلوكوز في الدم، واضطراب في استقلاب الشحوم والبروتينات (3). يفعًل الأنسولين ركازة مستقبل الأنسولين في بانيات العظم Osteoblasts، لتتفعل عندها الطرق داخل الخلوية والتي تعد ضرورية من أجل نمو بانيات العظم وتمايزها وبقائها. ولقد تبين أن المقاومة للأنسولين تُحدث فشلاً في تمايز ونمو بانيات العظم، وفشلاً في إفراز بروتينات لب العظم والتي منها الأوستيوكالسين (4). الأوستيوكالسين ويدعى BGP))Bone gamma carboxy glutamic acid protein يجري التعبير عنه بشكل أساسي من قبل خلايا بانيات العظم، كما يعد واصماً كيميائياً هاماً لتقلب وتشكل العظم، من خلال تمعدنه وتثبيت الكالسيوم عليه؛ حيث أظهرت الدراسات على أن الفئران المعدلة وراثياً knockout والتي لم تعد قادرة على التعبير الوراثي عن الأوستيوكالسين، تعاني من نقص في تكاثر الخلايا بيتا البنكرياسية وعدم تحمل الغلوكوز والمقاومة على الأنسولين. ولقد أدى إعطاء الأوستيوكالسين لهذه الفئران المعدلة وراثياً إلى تحسين وظيفة خلايا بيتا البنكرياسية والخلايا الشحمية وبالتالي إلى تراجع مرض السكري والسمنة لديهم (5). ولقد ظهر مؤخراً الدور الهام لانخفاض الأوستيوكالسين المصلي كعامل اختطار إضافي في الداء السكري، وبالتالي الدور الهام الذي يلعبه في تنظيم استقلاب الغلوكوز واستقلاب الشحوم (6).   المواد والطرق Materials and Methods  شملت دراستنا 40 فرداً تراوحت أعمارهم بين 47 - 79 عاماً. وزعوا ضمن مجموعتين: • المجموعة الشاهدة وشملت 20 فرداً سوياً ظاهراً لا يعانون من السكري ولا يتناولون أية أدوية، ولا يراجعون أي مركز طبي (متوسط أعمارهم ± الانحراف المعياري: 57.95±6.48 عاماً). • مجموعة مرضى السكري النمط الثاني وشملت 20 فرداً من المصابين بالسكري النمط الثاني المشخص حديثاً أو منذعام على الأكثر، (متوسط أعمارهم ± الانحراف المعياري:55.6 ±5.31عاماً). يعاني أغلب المرضى المراجعين للمراكز التي جمعت منها العينات ( شعب وعيادات مستشفى الأسد الجامعي ومركز أبي ذر الغفاري التابع لوزارة الصحة)، من مرض السكري النمط الثاني منذ فترة طويلة ولديهم اختلاطات، لذلك تمكنا من جمع هذا العدد فقط من المرضى (20 مريضاً) والذين تتوافق إصابتهم مع شروط الدراسة (إصابة حديثة دون اختلاطات). كما جرى في هذه الدراسة استبعاد الأفراد المُشخص لهم اضطرابات غدية تؤثر على بنية العظم كفرط أو قصور الدرق وفرط أو قصور الدريقات، والمرضى المُشخص لهم اضطرابات عظمية كتخلخل العظم أو داء باجيت، المرضى المصابين بكسور عظمية أو نقائل عظمية ورمية، والمرضى الذين يُعالجون بالقشرانيات السكرية أوالبسفوسفونات أو بالفيتامين D أو الفيتامين K. أخذت عينات الدم الوريدي من المشاركين في الدراسة، بين الساعة الثامنة والعاشرة صباحاً وذلك لإلغاء تأثير التبدل اليومي النهاري على الأوستيوكالسين، حيث جُمعت العينات ضمن أنابيب جافة للحصول على المصل ثم نُبذت بسرعة RCF=1789Xg (4000 rpm) لمدة 10 دقائق. جرى قياس غلوكوز الدم الصيامي والكوليستيرول LDL والكوليستيرول الكلي وثلاثيات الغليسيريد مباشرةً بعد التنبيذ على جهاز Hitachi 911، باستخدام عتائد لشركةAudit Diagnostics Corporation الإيرلندية. بينما حفظ باقي المصل، بعد توزيعه في أنابيب ايبندورف معنونة بشكل مناسب، في الدرجة -20ºC إلى حين إجراء المقايسات. جرى تعيين مستويات Osteocalcin بطريقة مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم(ELISA) Enzyme-linked immunosorbent assay باستخدام عتيدة Human Osteocalcin ELISA kit المصنعة من شركة Sunred الصينية. تمت الدراسة الإحصائية باستخدام برنامج SSPS و2010 Microsoft Excel. وجرى التعبير عن القيم بالمتوسط الحسابي Mean والانحراف المعياري Standard deviation، ومجال القيم لكل مجموعة. جرى استخدام اختبار Benfferoni لتحديد الفروقالثنائية بين مجموعات الدراسة. واعتمد معامل Pearson لدراسة علاقة الارتباط بين متثابتات المجموعة الواحدة. وعُدّ الفارقُ معتداً به عند قيمة P<0.05.   النتائج Results  تراوحت قيم الأوستيوكالسين المصلية الصيامية لدى أفراد المجموعة الشاهدة بين20.7- 41.00 نغ/مل. وكان المتوسط الحسابي±الانحراف المعياري: ±29.400 5.546 نغ/مل. وكانت القيم بين15.66-21.72 نغ/مل والمتوسط الحسابي±الانحراف المعياري:1.710±19.00 نغ/مل لدى أفراد مجموعة مرضى السكري النمط الثاني (الشكل(1. بتطبيق اختبار Benfferoni لمقارنة مستويات الأوستيوكالسين بين مجموعات الدراسة، لوحظ انخفاض يعتد به إحصائياً (p=0.0001) في متوسط تراكيز الأوستيوكالسين لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني مقارنة مع المجموعة الشاهدة. تراوحت تراكيز الغلوكوز الصيامية لدى المجموعة الشاهدة بين 100 -79 مغ/دل. (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: ± 93 6.426 مغ/دل). بينما كانت ضمن المجال 117-273 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: 41.860±183.727 مغ/دل) لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني. تراوحت تراكيز ثلاثيات الغليسيريد لدى المجموعة الشاهدة بين 200-75.00 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: ± 121.285 38.574 مغ/دل). بينما كانت ضمن المجال 292.00-79.00 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: 68.168±180.272 مغ/دل) لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني. تراوحت تراكيز الكوليستيرول LDL لدى المجموعة الشاهدة بين120-86 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: 10.408±104.33 مغ/دل)، بينما كانت ضمن المجال 175.00-86.00 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: 26.126 ± 133.86 مغ/ دل) لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني. تراوحت قيم الكوليستيرول الكلي لدى المجموعة الشاهدة بين 193-144 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: 14.417±164.523 مغ/دل)، بينما كانت ضمن المجال 112.00- 235.00 مغ/دل (المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري: 32.075 ± 194.45 مغ/دل). وبدراسة علاقة الارتباط بين الأوستيوكالسين والغلوكوز المصلي الصيامي لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني، لاحظنا ارتباطاً عكسياً ومعتداً به إحصائياً (0.742-=r،p= (0.0001 (الشكل 2). وبدراسة علاقة الارتباط بين الأوستيوكالسين وكوليستيرول LDL لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني، لاحظنا ارتباطاً عكسياً غير معتد به إحصائياً (0.370-=r،p=(0.09 (الشكل3). وعند دراسة علاقة الارتباط بين الكوليستيرول الكلي والأوستيوكالسين لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني، لاحظنا ارتباطاً عكسياً ومعتداً به إحصائياً 0.605-=r)،p =0.002) (الشكل 4). وعند دراسة علاقة الارتباط بين ثلاثيات الغليسريد والأوستيوكالسين لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني، لاحظنا ارتباطاً عكسياً ومعتداً به إحصائياً (0.575-=r،p=0.005) (الشكل 5).           المناقشة Discussion  بينت دراستنا وجود انخفاض واضح ومعتد به إحصائياً p)=(0.0001 في تراكيز الأوستيوكالسين بين مجموعة مرضى السكري النمط الثاني مقارنةً مع المجموعة الشاهدة. و يُعزى هذا إلى أن ارتفاع غلوكوز الدم والمقاومة لعمل الأنسولين أو الخلل في إفرازه يسبب فشلا ً في وظيفة ونضج خلايا بانيات العظم وبالتالي تثبيطاً في إنتاج الأوستيوكالسين، حيث إن ارتباط الأنسولين بمستقبله الذي هو عبارة عن مستقبل تيروزين كيناز، يسبب تفعيل طرق الإشارة داخل الخلوية والتي تتضمن MAPK(ERK1/2 MAPK) وPI3K (7). يؤثر طريق MAPK على نمو الخلية وتكاثرها وتمايزها. بينما يقوم طريق PI3/AKT بضبط التأثيرات الاستقلابية المتواسطة بالأنسولين من خلال تفعيل العديد من الوسائط والمتضمنة ناقل الغلوكوز GLUT4،Protein kinase C ، Glycogen synthase kinase (GSK3). كما ينظم هذا الطريق التعبير عن عوامل الانتساخ المميزة لخلايا بانيات العظم كـ Runx2/cbfα1 وostereix (osx) التي تعد أساسية من أجل تطور خلايا بانيات العظم (4،8). تعد PI3K الجزيئة المفتاح في تنظيم وظيفة الأنسولين وبشكل أساسي من خلال تفعيل شلال Akt/PKB وPKC، حيث أن تفعيل AKT يحرض اصطناع الغليكوجين من خلال تثبيط تركيب بروتين GSK3، كما يحفز بقاء الخلايا بوساطة تثبيط العديد من عوامل ما قبل الاستماتة والتي منها BAD، عوامل انتساخ عائلة Forhead وGSK3، كما يتدخل هذا الطريق في خطوات متعددة في تطور خلايا بانيات العظم (4). بالإضافة إلى ذلك تلعب طرقMAPK-PI3K/AKT أدواراً مختلفة في فعل الأنسولين، حيث يتقاسم الطريقان المهام من أجل نمو الخلية وتمايزها وذلك من خلال تفعيل P70S6K الذي يعد نقطة التقاء مشتركة يتفعل إما بـ MAPK أو PI3K/AKT، ليقوم عندها بتنظيم بقاء بانيات العظم وتمايزها. وهكذا نجد أن المقاومة لعمل الأنسولين أو الخلل في إفرازه يسبب ثبيطاً في نضج خلايا بانيات العظم، وهذا ما يفسر انخفاض مستويات الأوستيوكالسين لدى مرضى الداء السكري النمط الثاني عنها لدى الأسوياء (9). توافقت نتائجنا مع دراسة Zhou وزملائه عام 2009 والتي أشارت إلى انخفاض مستوى الأوستيوكالسين لدى المرضى المصابين بالسكري النمط الثاني مقارنة مع الأسوياء (10). كما بينت دراستنا وجود ارتباط عكسي ومعتد به إحصائياً بين الأوستيوكالسين وغلوكوز الدم الصيامي والكوليستيرول الكلي وثلاثيات الغليسيريد لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني (حيث كانت P= 0.0001، 0.002، 0.005، على الترتيب). بينما كان الارتباط عكسياً ولكن غير معتدًّ به إحصائياً (P=0.09) بين الأوستيوكالسين وكوليستيرول LDL لدى مجموعة مرضى السكري النمط الثاني. توافقت نتائجنا مع نتائج دراسة Saleem وزملائه عام2010 والتي أظهرت ارتباط الأوستيوكالسين المصلي مع غلوكوز الدم الصيامي بشكل عكسي ومعتد به إحصائياً (11). وتوافقت كذلك مع نتائج دراسة Yeap وزملائه عام 2010 والتي أظهرت ارتباط الأوستيوكالسين مع غلوكوز الدم الصيامي وثلاثيات الغليسيريد بشكل عكسي ومعتد به إحصائياً (12). وقد يعود السبب في ذلك إلى أن الأوستيوكالسين يؤثر على إفراز الأنسولين وعلى المقاومة عليه، وعلى إفراز الأديبونكتين من النسيج الشحمي، حيث اكتشف حديثاً من خلال التجارب المجراة على الفئران المطورة وراثياً (التي لا تستطيع تصنيع الأوستيوكالسين) أنها مصابة باضطراب تحمل الغلوكوز وزيادة الكتلة الشحمية والمقاومة للأنسولين وكذلك نقص التعبير الجيني للجينات الهدف للأنسولين في خلايا الكبد والعضلات، ونقص التعبير الجيني للأديبونكتين في النسيج الشحمي (13). كما توافقت نتائجنا كذلك مع نتائج Sheng وزملائه 2013، والتي أشارت إلى ارتباط الأوستيوكالسين بشكل عكسي ومعتد به إحصائياً مع غلوكوز الدم الصيامي وثلاثيات الغليسريد والكوليستيرول الكلي، واختلفت نتائجنا عنها بأن ارتباط الأوستيوكالسين مع كوليستيرول LDL كان غير معتد به إحصائياً، وهذا يمكن تفسيره بأن مجموعة المرضى لدى Sheng وزملائه سكريين مشخصين منذ فترة طويلة ولديهم تصلب عصيدي في الشريان السباتي، حيث أن الارتفاع الواضح للدهون المتأكسدة Oxidized LDL لدى مرضى التصلب العصيدي يثبط تمايز بانيات العظم ويخفض إنتاج الأوستيوكالسين الدوراني بشكل كبير (14،15)، بينما كانت مجموعة المرضى في دراستنا مرضى سكريين مشخصين حديثاً وليس لديهم اختلاطات.   الاستنتاج Conclusion  تنخفض مستويات الأوستيوكالسين المصلية لدى مرضى السكري النمط الثاني المشخصين خلال العام الأول من إصابتهم بالمرض، كما ترتبط مستوياته بشكل عكسي ومعتد به إحصائياً مع غلوكوز الدم الصيامي، ثلاثيات الغليسريد، والكوليستيرول الكلي، لكن الارتباط العكسي غير معتد به إحصائياً بين الأوستيوكالسين والبروتين الشحمي منخفض الكثافة LDL. لذلك يُنصح بمقايسة أوستيوكالسين المصل لدى مرضى السكري النمط الثاني بغية رصد الاختلاطات للمرضى في وقت مبكر. ولابد من إجراء دراسات مستقبلية على عدد أكبر للمرضى لتقييم العلاقة بين قيم الأوستيوكالسين المصلية والمتثابتات الشحمية لدى مرضى السكري النمط الثاني.   المراجع References:  1-Association AD. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care,2014;37(1):81-90. 2-Association AD. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care,2013;36(1):67-74. 3-Definition, Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus and its Complications. Report of a WHO Consultation. WHO. 1999. 4-Pramojanee SN; Phimphilai M; Chattipakorn N. and Chattipakorn SC. Possible roles of insulin signaling in osteoblasts. Inf Heal care. 2014;39(4):144-51. 5-Kanazawa I. et al. Serum Osteocalcin Level Is Associated with Glucose Metabolism and Atherosclerosis Parameters in Type 2. Endocr care. 2009;94(1):45-49. 6-Bao Y; Zhou M; Lu Z; Li H; Wang Y; Sun L.et al. Serum levels of osteocalcin are inversely associated with the metabolic syndrome and the severity of coronary artery disease in Chinese men. Clin Endocrinol (Oxf), 2011,75(3):196-201. 7-White MF KC. The insulin signaling system. J Biol Chem. 1994;269:1-4. 8-Saltiel AR KC. Insulin signalling and the regulation of glucose and lipid metabolism. Nature. 2001;414:799-806. 9-Okazaki RYO.et al. Metabolic Improvement of Poorly Controlled Noninsulin-Dependent Diabetes Mellitus Decreases Bone Turnover. 1997;82(9). 10-Zhou M; Ma X LH et al. Serum osteocalcin concentrations in relation to glucose and lipid metabolism in Chinese individuals. Eur J Endocrinol. 2009;161:723-729. 11-Saleem U; Mosley TH KI et al. Serum osteocalcin is associated with measures of insulin resistance, adipokine levels, and the presence of metabolic syndrome. Arter Thromb Vasc Biol. 2010;30:1474-1478. 12-Yeap BB; Chubb SAP FL et al. Reduced serum total osteocalcin is associated with metabolic syndrome in older men via waist circumference, hyperglycemia and triglyceride levels. Eur J Endocrinol. 2010;163:265-272. 13-Lee NK. et al. Endocrine regulation of energy metabolism by the skeleton. Cell. 2007;130:456-69. 14-Sheng L; Cao W; Cha B; Chen Z; Wang F. and Liu J. Serum osteocalcin level and its association with carotid atherosclerosis in patients with type 2 diabetes. Cardiovasc Diabetol. 2013,12:12-22. 15-Penniisi P; Signorelli S.S; Riccobene S; Celotta G;Dipino L. and La Malfa CEF T. Low bone density and abnormal bone turnover in patients with atherosclerosis of peripheral vessels. 2003;15:389-395.     المجلد 7 , العددان 9-10 , ربيع الثاني 1437 - كانون الثاني (يناير) 2016 SCLA