חוקרים בבית הספר לתארים מתקדמים באוניברסיטת טוהוקו חשפו צעד עיקרי מרכזי במסלול ה- ERK של הכבד שמוביל לייצור אינסולין מוגבר. בעוד שעבודתם הקודמת התמקדה בהיבטים של מסלול האיתות מהכבד ללבלב, המחקר הנוכחי הזה מראה צעד מוקדם עוד יותר שמתחיל במעי הגס כאשר הוא מודלק – מופעל על ידי השמנת יתר. המחקר הנוכחי חשף תפקיד חדשני שממלאת דרכי העיכול בוויסות הומאוסטזיס גלוקוז.
אינסולין הוא הורמון המיוצר על ידי תאי β בלבלב. אתה יכול לחשוב על אינסולין כמו מפתח שמפתח את הנעילה של תאים כדי לאפשר לגלוקוז להיכנס מהדם, כך שהוא יכול לשמש כאנרגיה. עם זאת, אנשים עם השמנת יתר יכולים להיות עמידים לאינסולין, מה שגורם ללבלב להפריש יותר אינסולין כדי לנסות לעמוד בקצב. זה מתרחש באמצעות ממסר אות עצבי בין איברים שמקורו במסלול ERK הכבד. בשל הקשר ההדוק בין השמנת יתר לבין הופעת הסוכרת, הבנת מסלול זה לעומק עשויה לסייע בפיתוח דרכים חדשות לטיפול או למניעת מצב זה.
"מטרת המחקר הייתה להגדיר כיצד השמנת יתר בפרט מפעילה את המפל הזה", אומר ג'ונטה אימאאי (אוניברסיטת טוהוקו). "תיאורנו שזה קשור לדלקת במעי הגס, מכיוון שגורמים פרו-דלקתיים יכולים למלא תפקיד מעורר במסלול ה- ERK של הכבד."
החוקרים פיתחו סדרה יסודית של ניסויים כדי לקבוע אם דלקת במעי הגס כתוצאה מהשמנת יתר עלולה להשפיע על מסלול ה- ERK של הכבד. ראשית, קבוצת המחקר ניתחה עכברים ללא השמנת יתר שקיבלה תרופה כדי לגרום לדלקת במעי הגס. כתוצאה מכך, הם מצאו כי פשוט גורם לדלקת במעי הגס מפעיל את מסלול ה- ERK בכבד, ממריץ את מסלול הממסר העצבי ומגדיל את מספר תאי ה- β אפילו בעכברים ללא השמנת יתר. בשלב הבא, על ידי ניתוח קולוני עכברים בהם נגרמה השמנת יתר על ידי תזונה עשירה בקלוריות, נמצא כי דלקת במעי הגס, יחד עם הפעלת מסלול ERK של הכבד והגברת תאי ה- β, התרחשה בעכברים שמנים אלה.
"ממצא מרגש היה כשניסינו לטפל בעכברים שמנים בדלקת המעי הגס על ידי הורדת הדלקת שלהם, זה למעשה עצר את מסלול ה- ERK בכבד להפעיל", מסביר אימאי. "למרות העובדה שהעכבר עדיין היה שמנים, מכוון לדלקת במעי הגס היה בדיוק מה שצריך כדי לשנות את מסלול ה- ERK."
מחקר זה חושף קישור חסר במסלול, וקובע כי הכבד חש את מצב ההשמנה באמצעות דלקת במעי הגס, ודלקת המעי הגס משמשת כטריגר הראשון של התפשטות תאי β במהלך התפתחות השמנת יתר. הישגים אלה יובילו להתקדמות בהבנת המנגנון העומד מאחורי התפשטות תאי β על מנת לשמור על רמות גלוקוז בדם תקינות. בנוסף, צפוי כי מחקר זה עשוי לסייע בקידום פיתוח טיפולים ושיטות מניעה לסוכרת.
ממצאים אלה פורסמו ב JCI Insight ב- 8 במאי 2025.
מחקר זה נתמך על ידי האגודה ליפן לקידום המדע (JSPS) KACENHI מענק-אי-סיוע למחקר מדעי (23K24383, 22K19303, 20H05694); סוכנות המדע והטכנולוגיה של יפן (JST), R&D Moonshot (JPMJMS2023); והסוכנות ליפן למחקר ופיתוח רפואי (AMED), AMED-Prime (21GM6210002H0004).
