חוקרים פענחו מנגנון שמסביר איך מחלת הסוכרת מובילה להצרת עורקים

חוקרים מאוניברסיטת דיוויס בקליפורניה פענחו מנגנון שמסביר אחת מתופעות הלוואי המסוכנות של מחלת הסוכרת – הצרת עורקים, שמובילה להתפתחות של מחלות לב וכלי דם.

סוכרת היא מחלה שנובעת מפגיעה באיזון של רמות הסוכר בדם, דהיינו רמות גבוהות של סוכר בדם (היפרגליקמיה) לצד ירידות חדות ברמות הסוכר (היפוגליקמיה). ריכוזי הסוכר הנמוכים פוגעים בתפקוד השוטף, בעוד הריכוזים הגבוהים מובילים לשורה של סיבוכים רפואיים, בהם פגיעות עצביות, מחלות כליה והחלמה איטית של פצעים.

עם הסיבוכים הנפוצים של המחלה נמנים גם מחלות לב וכלי דם כמו טרשת עורקים, התקפי לב ואירועים מוחיים. רמות הסוכר הגבוהות מובילות להצרה של כלי הדם, ועל כן חולי סוכרת נוטים לפתח מחלות לב בגיל צעיר יחסית, וסיכוייהם למות מהמחלה גבוהים כפליים. כ-68 אחוז מחולי הסוכרת מעל גיל 65 מתים ממחלת לב כלשהי וכ-16 אחוז מתים משבץ מוחי.

הקשר בין מחלת הסוכרת למחלות לב שנוצרות מהצרת כלי הדם מוכר לחוקרים כבר זמן רב, אך המנגנון העומד בבסיסו טרם פוענח. מחקרים קודמים הראו כי רמות גבוהות של גלוקוז בדם מובילות להפעלה של תעלה יונית שמעבירה אטומים טעונים (יונים) של סידן. אלה בתורם מפעילים בתא מנגנון שגורם לדפנות כלי הדם להתכווץ וכך מצרים אותם. אולם לא היה ברור איך הריכוזים הגבוהים של הגלוקוז בדם מובילים להפעלת התעלה.

הפגיעה בכלי הדם בעין עלולה לגרום לעיוורון. צילום רשתית של חולה סוכרת | מקור: Science Photo Library
הפגיעה בכלי הדם בעין עלולה לגרום לעיוורון. צילום רשתית של חולה סוכרת | מקור: Science Photo Library

החוליה החסרה

התהליך של העברת אותות כימיים בגוף כולל בדרך כלל שרשרת תגובות בהן מעורבים חלבונים רבים, כך שכדי להבין את התהליך במלואו צריך לפענח אותו שלב אחרי שלב. הרמז הראשון לשלבי התהליך של הצרת כלי הדם התקבל לפני כמה שנים, כשהתברר כי ריכוזי גלוקוז גבוהים בדם מובילים להפעלה של חלבון בשם PKA, שמפעיל את תעלת הסידן באמצעות הוספה של תרכובת זרחנית. התגלית הייתה מפתיעה, שכן בדרך כלל PKA מעורב דווקא בתהליכים שמובילים להרחבת כלי דם ולא להצרתם.

בעקבות הממצאים האלה החוקרים רצו למצוא את החוליה המקשרת בין רמות הגלוקוז הגבוהות להפעלת תעלת הסידן. במחקר שהתפרסם לאחרונה הצליחו לפענח שלבים נוספים במנגנון ההפעלה של התעלה והדגימו איך הסוכרים מובילים לכיווץ כלי הדם.

לצורך כך השתמשו החוקרים בעכברי מודל שמדמים חולי סוכרת. הם ביצעו עליהם שורה של ניסויים שנועדו לבחון את ההשפעה של עלייה ברמות הסוכר על דפנות כלי דם במוח ועל תאים המווסתים את זרימת הדם בעורקים. הם מצאו כי עלייה ברמות הסוכר מובילה להפעלה של חלבון בשם AC5, שמייצר את המולקולה cAMP. המולקולה הזאת משתתפת בתהליכים רבים של העברת אותות בתא, ועל כן נקראת "שליח שניוני", שכן חלבון אחד מייצר אותה, ואז היא נקשרת לחלבון אחר ומפעילה אותו.

בתאים שנבדקו, ה-cAMP נקשרה לחלבון PKA והובילה להפעלתו. כך למעשה נחשף הקשר שבין רמות סוכר גבוהות בדם להצרה של כלי דם: הגלוקוז בדם מפעיל את החלבון AC5 וגורם לו לייצר מולקולות cAMP, שמפעילות בתורן את PKA. ה-PKA פותח תעלות סידן ולכן כלי דם מתכווצים. 

צוות החוקרים מקווה כי תוצאות המחקר, שחשפו חלבונים חדשים המעורבים בתהליך ההרסני הפוגם בכלי הדם, יובילו לפיתוח טיפולים שימנעו או יצמצמו את ההשפעה השלילית של רמות הסוכר הגבוהות על כלי הדם, וכך ימנעו לפחות חלק מסיבוכי מחלת הסוכרת. 

2 תגובות

  • האי

    z

    לא הבנתי כלום, חוץ מזה שהסוכר מכווץ את הוריד

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןדנה יפה

    זוהי בעצם השורה התחתונה -

    זוהי בעצם השורה התחתונה - רמות גבוהות של גלוקוז מובילות לשורת תהליכים בתא שמסתיימת בכיווץ כלי דם. המחקר שהוצג במאמר מצא חלבון חדש שמשתתף בשרשרת התהליכים הזאת, ולכן עשוי להוות מטרה טיפולית בעתיד.