آپدیت در مورد تاثیرات فعالیت بدنی بر حساسیت به انسولین در انسان ها

Update on the effects of physical activity on insulin sensitivity in humans

چکیده
مقدمه
روش ها
مکانیسم‌های مولکولی برای تغییرات ناشی از ورزش در SI و کنترل گلیسمی
چاقی، قابلیت دسترسی به چربی اضافی و SI
دیگر تغییرات مولکولی و فیزیولوژیکی مرتبط با بهبودهای ناشی از ورزش در SI
به روز رسانی ها در مورد واکنش‌های حاد SI به ورزش
به روز رسانی ها در مورد مطالعات ارتباط بین SI و سبک زندگی PA
به روز رسانی های حاصل از مطالعات ارزیابی تاثیرات ورزش بر SI
مداخلات ورزشی هوازی، از جمله ارزیابی تاثیر حجم و شدت تمرین
تاثیر تمرین مقاومتی بر SI
تاثیر ورزش در یک حالت تغذیه شده و یا ناشتا و دیگر دستکاری های ورزش-تغذیه
ورزش، SI و تغییرات توده ی بدنی
غیر پاسخ دهنده ها و پاسخ دهنده های معکوس به ورزش
نتیجه گیری
منابع

چکیده
هدف و روش: این مقاله ی مروری دانش موجود در مورد اثرات فعالیت فیزیکی(PA) بر روی حساسیت به انسولین در کل بدن (SI) را ارائه کرده و یافته‌های سال‌های اخیر (۲۰۱۳ – ۲۰۱۶) را به طور خلاصه بیان می‌کند.
بحث و نتیجه‌گیری: مطالعات اخیر شواهد بیشتری را برای حمایت از این تفکر فراهم کرده است که PA منظم ریسک مقاومت به انسولین، سندرم متابولیک و دیابت نوع ۲ را کاهش می دهد و زمانی که افراد دستورالعمل‌های ورزش و / یا PA را براورده کنند، SI در آنها بهبود می‌یابد. بسیاری از مطالعات، یک واکنش دوز، با هزینه‌ی انرژی بالاتر و شدت ورزش بالاتر را نشان می‌دهند، که شامل تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT)است، که مزایای بیشتری را در SI کل بدن ایجاد می‌کند، اگرچه این یافته‌ها متفق القول نیستند. مداخلات ورزشی هوازی بدون افزایش مقارن در تناسب قلبی-تنفسی که با حداکثر یا پیک مصرف اکسیژن اندازه‌گیری می شود، می‌تواند SI را افزایش دهد. هر دو ورزش هوازی و مقاومتی می‌توانند باعث بهبود تنظیم گلیسمیک شوند و برخی پیشنهادها حاکی از آن است که رژیم شامل هر دو ورزش ممکن است موثرتر از هر یک از حالت های ورزشی به تنهایی باشد. برخی مطالعات فواید ناشی از ورزش، که مستقل از رژیم غذایی و کاهش وزن است، را برای SI را گزارش می‌کنند، در حالی که برخی دیگر همبستگی با کاهش چربی را نشان می‌دهند در نتیجه بحث در مورد اهمیت نسبی PA و کاهش وزن ادامه دارد. در طول تمرین، انقباض عضلانی بهبودهایی در سیستم SI را تحریک می کند که همراه با افزایش فعالیت AMPK است، که TCB1D1 را غیر فعال کرده، انتقال GLUT4 به غشا سلولی و در نتیجه افزایش جذب گلوکز را ارتقاء می دهد. بعد از ورزش، افزایش Akt ,TCB1D1 را غیرفعال می‌کند و در نتیجه انتقال GLUT4 به غشا سلولی را افزایش می‌دهد. کاهش اسیدهای چرب اشباع‌شده درون ماهیچه و کاهش پیوسته در سرامیدها، اما نه دی اسیل گلیسرول، یک ارتباط بالقوه بین محتوای لیپید و SI فراهم می‌کند. افزایش کپیلاری شدن ماهیچه اسکلتی یک سازگاری مستقل دیگر را فراهم می‌کند که از طریق آن SI بهبود می یابد، همانطور که فعالیت سلول بتا را افزایش می‌دهد. مطالعات اخیر، به منظور بررسی پتانسیل افزایش بهبود ناشی از ورزش در SI و کنترل گلیسمی، مداخلات ورزشی را با رژیم غذایی و دستکاری در تغذیه ترکیب کرده اند.

توصیه های عملی
علی‌رغم توافق عمومی فوق‌الذکر، همه یافته‌ها سازگار نیستند، و جزییات خاص موثرترین شکل ورزش / فعالیت فیزیکی (PA) برای بهبود یا حفظ حساسیت به انسولین (SI) نیاز به توضیح بیشتر، به منظور بهینه‌سازی تجویز ورزش دارد.
نیاز است که تحقیقات تعامل دستکاری غذایی / تغذیه و ورزش بر روی SI و کنترل قند خون را ارزیابی کند، چرا که این امر ممکن است نتایج مفید مداخلات را افزایش دهد.

تحقیقات آتی باید تاثیر بالقوه بهبود ناشی از فعالیت ورزشی بر عملکرد سلول b و افزایش موئینه شدگی (کپیلاری شدن) ماهیچه را در کنار مشارکت تغییرات درون عضلانی که منجر به بهبود SI، دسترسی به GLUT4 و کنترل قند خون می‌شود، در نظر بگیرند.

مطالعات همچنین نیاز به بررسی تفاوت‌های احتمالی در سازگاری‌های ناشی از روش‌های مختلف ورزشی، هوازی در مقایسه با REX، شدت و حجم تمرین شامل تمرین تناوبی (تمرین تناوبی شدید) و تمرین تناوبی سرعتی (SIT)؛ و تفاوت‌ها در سازگاری انواع مختلف فیبرها دارند.

به همین ترتیب، پتانسیل انطباق و بهبود SI به احتمال زیاد تحت‌تاثیر حالت پایه شرکت کنندگان قرار می‌گیرد: شرکت کننده های سالم، دارای اضافه‌وزن / چاق، دارای سندروم متابولیکی پیش دیابتی، و بیماران مبتلا به دیابت، همگی به احتمال زیاد در میزان انطباق و بهبود تفاوت دارند.

با توجه به مزایای آشکار مداخلات مردمی / ورزشی برای پیش‌گیری از دیابت، حتی در میان افراد با عوامل خطر متابولیک، مطالعات به دنبال شناسایی استراتژی‌های پیشگیرانه موثر برای جلوگیری از افزایش بیشتر در شیوع دیابت نوع ۲ هستند، به ویژه از آنجایی که تنها ۱۰ درصد از مطالعات بالینی فعلی بر روی پیش‌گیری متمرکز هستند و تنها ۱۲ درصد مطالعات از مداخلات رفتاری مانند PA به جای دارو استفاده می کنند که کانون توجه ۶۳.۱ درصد از مطالعات هستند.

سیستم انتقال انسولین فراپوستی به صورت درخواستی برای درمان دیابت نوع 1 بدون خطر هیپوگلیسمی

On-demand transdermal insulin delivery system for type 1 diabetes therapy with no hypoglycemia risks

چکیده تصویری
چکیده
1 مقدمه
2 مواد و روش‌ها
2.1 مواد
2.2 آماده‌سازی G-MSN
2.3 آماده‌سازی انسولین FITC
2.4 آماده‌سازی ZnO-PBA-1 و ZnO-PBA-2
2.5 آماده‌سازی G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-1 و G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-2
2.6 اندازه‌گیری واکنش برون‌تنی به گلوکوز
2.7 حیوانات آزمایشگاهی
2.8 مطالعات درون‌تنی بر موش‌های صحرایی
2.9 ساختن پچ‌های ریزسوزنی دارای نانوذرات
2.10 آزمایش استحکام مکانیکی
2.11 آزمایش کارایی نفوذ به پوست
2.12 مطالعات درون‌تنی بر موش‌ها
3 یافته‌ها و بحث
3.1 آماده‎سازی و تعیین ویژگی‌های G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-1 و G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-2
3.2 واکنش برون‌تنی نانوذرات ساخته‌شده به گلوکوز
3.3 مطالعات درون‌تنی G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-2 بر موش‌های صحرایی دچار دیابت نوع 1
3.4 ساخت و تعیین ویژگی‌های پچ‌های ریزسوزنی
3.5 مطالعات درون‌تنی اثر پچ‌های SGRM بر موش‌های دیابت نوع 1
4 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده

دیابت یک بیماری متابولیک است که به صورت فزاینده‌ای افراد بیشتری را در سراسر جهان گرفتار می‌کند و باعث افزایش فشار بر نظام‌های سلامت و جوامع می‌شود. برای پیشگیری از عوارض جدی و حتی مرگبار، پایش مداوم سطوح قند خون ضروری است. استفادۀ ساده و به موقع از انسولین برای تسهیل تنطیم قند خون و کاهش بروز افت قند خون، یکی از چالش‌های عمدۀ مدیریت دیابت است. در این پژوهش یک سامانۀ انتقال انسولین را ساختیم که از نانوذرات سیلیکای مزوپور به عنوان مخزن انسولین، نانوذرات اکسید زینک به عنوان دروازه‌بان و کاوشگرهای فلورسنت مبتنی بر فنیل‌بورونیک اسید با نقش پاسخ‌‌دهندگی به انسولین تشکیل شده‌است. این سامانه با پیونددهندۀ پاسخ‌دهنده به گلوکز، دارای خاصیت رهایش کنترل‌شدۀ انسولین در غلظت‌های بالای گلوکوز است که مدت زمان تنظیم قند خون را افزایش می‌دهد و خطرات افت قند خون را ندارد. به علاوه، سامانه با پچ ریزسوزنی مبتنی بر هیالورونیک اسید ترکیب شده‌است که برای انتقال تراپوستی، به خوبی در پوست نفوذ می‌کند. نانوذرات در سامانۀ ما با تزریق زیرجلدی یا پچ ریزسوزنی تراپوستی، به طرز ممتازی باعث تنظیم گلوکوز در شرایط درون‌تنی شدند. پیش‌بینی می‌کنیم که پچ ریزسوزنی هوشمند زیست‌سازگار و پاسخ‌دهنده به گلوکوز (SGRM patch) ما، باعث تسهیل ساختن سامانه‌های مفید بالینی می‌شود.

1. مقدمه

دیابت شیرین یک اختلال متابولیک مزمن با ویژگی سطوح بالای قند خون (BGLs) است که از تولید ناکافی انسولین یا مقاومت به انسولین ناشی می‌شود و در حال حاضر میلیون‌ها نقر را در جهان مبتلا کرده‌است [1و2]. پیش‌بینی می‌شود که تعداد بیماران دیابتی از 425 میلیون در سال 2019 به 700 میلیون در سال 2045 خواهد رسید [3]. بیماران دیابتی در معرض خطر بیشتری از عوارض تهدیدکنندۀ حیات هستند که شامل اختلالات قلبی-عروقی، بیماری‌های کلیوی و عفونت‌های پا است و حتی می‌تواند منجر به قطع عضو شود [4-7]. با این حال، تزریق انسولین پس از وعدۀ غذایی با استفاده از سرنگ دردناک است و برای بیماران دیابت نوع 1 و دیابت نوع 2 پیشرفته راحت نیست و به همکاری ضعیف در درمان منجر می‌شود. به علاوه، پمپ‌های گران‌قیمت انسولین باید به صورت دوره‌ای تعویض شوند که ممکن است خطر عفونت را افزایش دهد [8].

4. نتیجه‌گیری

ما به طور موفق یک سامانۀ انتقال انسولین G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-2 را برای درمان دیابت نوع 1 ساختیم. فنیل‌بورونیک اسید نوع ولف برای اولین بار به عنوان پیونددهندۀ واکنش‌دهنده به گلوکوز در سامانۀ انتقال انسولین استفاده شد که در شرایط درون‌تنی در مقایسه با سایر سیستم‌های انتقال انسولین مبتنی بر PBA، هم باعث تنظیم طولانی BGLs و هم پیشگیری از هایپوگلایسمی شد [30، 31، 33-37]. فنیل‌بورونیک اسید منحصربه‌فرد PBA-2 در ZnO-PBA-2 در شرایط فیزیولوژیک، می‌تواند با دیول‌های G-MSN، بورونیک استر پایدار بسازد؛ درحالیکه، در BGLs بالا، بورونیک استر به طور کامل شکسته می‌شود و بنابراین عامل پوشاننده از G-MSN جداشده و انسولین از حفره‌ها آزاد می‌شود. به علاوه، G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-2 درون پچ ریزسوزنی حل‌شوندۀ مبتنی بر هیالورونیک اسید قرار گرفت تا درد تزریق کاهش یابد و استفاده آسان شود که می‌تواند به ساخت سامانۀ هوشمد و مطلوب انتقال انسولین منجر شود که مستعد استفادۀ بالینی است. مطالعه‌های آینده بر روی ایمنی‌زیستی طولانی‌مدت و توزیع‌زیستی G-MSN@Insulin@ZnO-PBA-2 تمرکز می‌کنند.

Abstract

Diabetes is a metabolic disease that is affecting an ever-increasing number of people worldwide, resulting in increased burdens on healthcare systems and societies. Constant monitoring of blood glucose levels is required to prevent serious or even deadly complications. One major challenge of diabetes management is the simple and timely administration of insulin to facilitate consistent blood glucose regulation and reduce the incidence of hypoglycemia. With this research, we construct an insulin delivery system, the delivery system is comprised of phenylboronic acid based fluorescent probes, which is used as glucose responsive linkers, mesoporous silica nanoparticles providing an insulin reservoir, and zinc oxide nanoparticles used as gate keepers. The system with glucose sensitive responsive linker exhibits controlled release of insulin under high glucose concentrations, providing prolonged blood glucose regulation and no risks of hypoglycemia. Furthermore, the system is combined with a hyaluronic-acid based microneedle patch, which exhibit efficient skin penetration for transdermal delivery. With our system, the nanoparticles provide outstanding in vivo glucose regulation when administrated by subcutaneous injection or via transdermal microneedle patch. We anticipate that our biocompatible smart glucose responsive microneedle patch (SGRM patch) will facilitate the development of clinically useful systems.

1. Introduction

Diabetes mellitus is a chronic metabolic disorder characterized by high blood glucose levels (BGLs), and is caused by insufficient insulin supply or insulin resistance, and currently affects millions of people worldwide [1,2]. Importantly, the number of diabetic patients worldwide is expected to soar from 425 million in 2019 to 700 million by 2045 [3]. People with diabetes have a higher risk of developing life-threatening complications, including cardiovascular disorders, renal diseases, foot infectious, and can even lead to amputation [4–7]. However, postprandial injection of insulin using a syringe is painful and inconvenient for patients with type 1 diabetes and advanced type 2 diabetes, which leads to poor treatment compliance. In addition, costly insulin pumps need periodic replacement, which may increase the risk of infection [8].

4. Conclusions

We have successfully constructed an insulin delivery system GMSN@Insulin@ZnO-PBA-2 for type 1 diabetic treatments. Wulfftype phenylboronic acid was firstly used as the glucose responsive linker in an insulin delivery system, achieving both prolonged BGLs regulation and avoided of hypoglycemia in vivo compared with other PBAs based insulin delivery systems [30,31,33–37]. The unique Wulff-type phenylboronic acid PBA-2 on ZnO-PBA-2 could forms stable boronic ester with diols on G-MSN under physiological condition, while the boronic ester was completely broken under high BGLs, thus the capping agent was detached from G-MSN and insulin was released from the pores. Furthermore, GMSN@Insulin@ZnO-PBA-2 was incorporated into hyaluronic-acid based dissolving microneedle patch to reduce the pain of injection and achieve convenient administration, which could result in the development of desirable smart insulin delivery system with the potential for clinical application. Further studies would focus on the long-term biosafety and biodistribution of GMSN@Insulin@ZnO-PBA-2.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

سیستم انتقال انسولین فراپوستی به صورت درخواستی برای درمان دیابت نوع 1 بدون خطر هیپوگلیسمی

On-demand transdermal insulin delivery system for type 1 diabetes therapy with no hypoglycemia risks

تغییر مسیر سیگنال دهی انسولین ناشی از هیپرانسولینمی در عضله موش های تغذیه شده با چربی و کربوهیدرات بالا: تاثیر ورزش

Hyperinsulinemia Induced Altered Insulin Signaling Pathway in Muscle of High Fat- and Carbohydrate-Fed Rats: Effect of Exercise

1. مقدمه

2. موضوعات و روشها

2.1. جانوران

2.2. سنجش استیل کولین استراز در عضلات: آماده سازی بافت

2.3. تجزیه و تحلیل سینتیکی لاکتات دهیدروژناز

2.4. تعیین غلظت لاکتات

2.5. تخمین IP3، اسید دی آسیل گلیسرول، AMP حلقوی و GMP حلقوی در موش صحرایی

2.6. وسترن بلاتینگ

2.7. تجزیه و تحلیل آماری

3. نتایج

3.1 ستانداردسازی مدل موش هیپرانسولینمی

3.2. فعالیت استیل کولین استراز در عضلات

3.3. تجزیه و تحلیل LDH و لاکتات

3.4. سیگنالدهی انسولین در ماهیچه های اسکلتی

3.4.1. بیان گیرنده انسولین

3.4.2. بیان تیروزین p y612

3.4.3. بیان سرین 636/639p

3.5. تخمین اینوزیتول 1،4،5 تری فسفات (IP3) دی اسیل گلیسرول اسید، AMP حلقوی و GMP حلقوی در موش صحرایی

4. بحث

5. نتیجه گیری

منابع

مقاومت به انسولین حالتی از اختلال در پاسخگویی به عملکرد انسولین است. این وضعیت نه تنها منجر به جذب ناقص گلوکز می شود، بلکه خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی (CVD)، سکته مغزی و چاقی را نیز افزایش می دهد. مطالعه حاضر، مکانیسم‌های مولکولی رژیم غذایی با کربوهیدرات و چربی بالا را در القای هیپرانسولینمی پیش دیابتی و تأثیر ورزش بر رویدادهای سیگنال دهی InsR، AChE عضلانی و فعالیت لاکتات دهیدروژناز بررسی می‌کند. موش های نر بالغ Wistar به گروه رژیم غذایی کنترل (C)، گروه رژیم غذایی پر کربوهیدرات (HCD)، گروه رژیم غذایی پرچرب (HFD) و گروه HCD و HFD با ورزش (به ترتیب HCD Ex و HFD Ex) تقسیم شدند. فعالیت استیل کولین استراز، فعالیت لاکتات دهیدروژناز، سطح کلی لاکتات، فسفریلاسیون IRS1 و الگوهای بیان Glut4در بافت عضلانی در میان این گروه ها مورد بررسی قرار گرفت. تغذیه با کربوهیدرات و چربی بالا منجر به وضعیت هیپرانسولینمی با کاهش فعالیت استیل کولین استراز (AChE) و اختلال در فسفوریلاسیون IRS1 همراه با افزایش غلظت لاکتات در عضله شد. ورزش، فسفوریلاسیون محل اتصال فسفوئینوزیتید 3 کیناز (PI3K) را به طور قابل توجهی افزایش داد و فسفوریلاسیون منفی IRS1 را کاهش داد و در نتیجه موجب افزایش بیان حامل گلوکز (GLUT) و کاهش تجمع لاکتات شد. همچنین، سطوح پیام رسانهای ثانوی مانند IP3و cAMP با ورزش افزایش پیدا کرد. افزایش سطح پیام رسان ثانوی سبب آزاد شدن کلسیم می شود، در نتیجه مسیر پایین دست را فعال کرده و موجب  انتقال GLUT4 به غشای پلاسما می شود. نتایج نشان داد که اختلالات متابولیک و مسیر سیگنال دهی مشاهده شده در طول هیپرانسولینمی ناشی از رژیم غذایی، با ورزش مداوم بهبود می یابد. بنابراین، ورزش را می توان به عنوان یک روش مدیریت عالی نسبت به درمان دارویی دیابت و عوارض آن در نظر گرفت. 

1. مقدمه

دیابت نوع 2 یک بیماری متابولیک پیچیده است که دارای یک جزء محیطی و ژنتیکی است که بیش از 5 % از جمعیت جوامع غربی را تحت تأثیر قرار می دهد. داده های اخیر حاصل از مطالعه چند ملیتی سازمان بهداشت جهانی در مورد بیماری های عروقی در دیابت، حاکی از آن است که علت اصلی مرگ و میر (52 % از موارد مرگ و میر) در بیماران دیابت نوع 2 ناشی از CVD است (1،2). چندین مطالعه، 3 مرحله را برای ایجاد دیابت نوع 2 نشان داده اند: مرحله هیپرانسولینمی، مرحله پیش دیابت و مرحله دیابت (3). در حالی که بیشتر مطالعات بر مرحله دیابت تمرکز کرده اند، شیوع هیپرانسولینمی و ناهنجاری های متعدد مرتبط  با آن کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. تقریباً یک سوم گلوکز مصرف شده توسط کبد، و بقیه آن توسط بافت های محیطی عمدتا عضله اسکلتی از طریق مکانیسم وابسته به انسولین استفاده می شود.

5. نتیجه گیری

داده های مولکولی ما نشان داد که هیپرانسولینمی پیش دیابتی ناشی از رژیم غذایی، منجر به اختلال در سیگنال دهی انسولین و نقایص درون سلولی پس گیرنده ای مانند اختلال در انتقال و متابولیسم گلوکز می شود. موثرترین روش برای بهبود مقاومت به انسولین و کاهش خطرات قلبی عروقی، ایجاد تغییرات مناسب در سبک زندگی است. از این رو، مطالعه ما بر اهمیت ورزش منظم به عنوان مدیریت درمانی مقاومت به انسولین، با کند کردن یا معکوس کردن پیشرفت دیابت و کاهش عوارض و مرگ و میر ناشی از عوارض مرتبط با دیابت می افزاید.

Insulin resistance is a state of impaired responsiveness to insulin action. This condition not only results in deficient glucose uptake but increases the risk for cardiovascular diseases (CVD), stroke, and obesity. The present work investigates the molecular mechanisms of high carbohydrate and fat diet in inducing prediabetic hyperinsulinemia and effect of exercise on InsR signaling events, muscular AChE, and lactate dehydrogenase activity. Adult male Wistar rats were divided into the control (C) diet group, high-carbohydrate diet (HCD) group, high-fat diet (HFD) group, and HCD and HFD groups with exercise (HCD Ex and HFD Ex, respectively). Acetyl choline esterase activity, lactate dehydrogenase activity, total lactate levels, IRS1 phosphorylations, and Glut4 expression patterns were studied in the muscle tissue among these groups. High carbohydrate and fat feeding led to hyperinsulinemic status with reduced acetylcholine esterase (AChE) activity and impaired phosphorylation of IRS1 along with increased lactate concentrations in the muscle. Exercise significantly upregulated phosphoinositide 3 kinase (PI3K) docking site phosphorylation and downregulated the negative IRS1 phosphorylations thereby increasing the glucose transporter (GLUT) expressions and reducing the lactate accumulation. Also, the levels of second messengers like IP3 and cAMP were increased with exercise. Increased second messenger levels induce calcium release thereby activating the downstream pathway promoting the translocation of GLUT4 to the plasma membrane. Our results showed that the metabolic and signaling pathway dysregulations seen during diet-induced hyperinsulinemia, a metabolic condition seen during the early stages in the development of prediabetes, were improved with vigorous physical exercise. Thus, exercise can be considered as an excellent management approach over drug therapy for diabetes and its complications.

1. Introduction

Type 2 diabetes mellitus is a complex metabolic disease with an environmental and genetic component affecting over 5% of the population in Western societies. Recent data from the World Health Organization Multinational Study of Vascular Disease in Diabetes indicate that the main cause of mortality (52% of deaths) in type 2 diabetes patients is due to CVD [1, 2]. Several studies suggest 3 phases for type 2 diabetes mellitus development: hyperinsulinemia stage, prediabetes stage, and diabetes stage [3]. While most of the studies focus on the diabetes stage, the prevalence of hyperinsulinemia and associated multiple abnormalities is less studied. Approximately one-third of ingested glucose is used by the liver and the rest by peripheral tissues, primarily the skeletal muscle via an insulin-dependent mechanism.

5. Conclusion

Our molecular data showed that diet-induced prediabetic hyperinsulinemia resulted in impaired insulin signaling and multiple postreceptor intracellulardefects including impaired glucose transport and metabolism. The most effective approach to improve insulin resistance and to reduce cardiovascular risk is appropriate changes in lifestyle. Hence, our study reinforces the importance of regular exercise, as the therapeutic management of insulin resistance by slowing or reversing the progression to diabetes and reducing the morbidity and mortality due to complications associated with diabetes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تغییر مسیر سیگنال دهی انسولین ناشی از هیپرانسولینمی در عضله موش های تغذیه شده با چربی و کربوهیدرات بالا: تاثیر ورزش

Hyperinsulinemia Induced Altered Insulin Signaling Pathway in Muscle of High Fat- and Carbohydrate-Fed Rats: Effect of Exercise

بهبودی موشهای مبتلا به سندرم تخمدان پلی کیستیک توسط کوئرستین با مقاومت به انسولین و بیان ژنهای GLUT4 رحمی و Era

Amelioration by quercetin of insulin resistance and uterine GLUT4 and ERa gene expression in rats with polycystic ovary syndrome (PCOS)

چکیده

مقدمه

موضوعات و روشها

جانوران

ارزیابی بروز IR

مورفولوژی تخمدانی در موشها

آزمایش مختص فعالیت GK و HK در کبد

تحلیل‌های آماری

نتایج

تأثیر PCOS و Q بر مورفولوژی تخمدانی

تأثیر PCOS و Q بر وزن بدن و میزان قند خون و انسولین ناشتا

فعالیت ویژه HK و GK در کبد

بیان ژنهای GLUT4 رحمی و Er

بحث

نتیجه گیری

منابع

چکیده

مقاومت به انسولین (IR)و ناباروری دو عارضه مهم سندرم تخمدان پلی کیستیک (PCOS) هستند که در نتیجۀ تغییر در بخشهای خاصی از سیستم تولید مثل و متابولیکی بوجود می‌آیند. هدف ما مشاهده تأثیر کوئرستین بر PCOS ناشی از دی هیدرو اپی آندروسترون (DHEA) و مقاومت به انسولین در موشها بود. همه حیوانات به پنج گروه تقسیم شدند و از DHEA برای ایجاد PCOS استفاده شد. وزن بدن و مورفولوژی تخمدانی در همه گروهها ثبت گردید. میزان قند خون و انسولین بطور ناشتا مورد بررسی قرار گرفت. از روش ارزیابی مدل هوموستاز مقاومت انسولین (HOMA-IR) برای تعیین سطح IR استفاده شد. بیان گیرنده استروژن  (ER) و ژنهای حامل شمارۀ ۴ گلوکز در رحم توسط واکنش زنجیره‌ای پلیمراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت هگزوکیناز کبد (HK) و گلوکوکیناز (GK) با استفاده از اسپکتروفتومتری تعیین شد. کوئرستین به طور قابل توجهی حالت IR را در موشهای PCOS بهبود بخشید. PCOS منجر به کاهش در GK کبد و افزایش در فعالیت ویژه HK در کبد شد، در جاییکه کوئرستین هم فعالیت GK و هم HK کبد را افزایش داد. داده‌های ما کاهش قابل توجهی را در ERAS رحم و بیان GLUT4 در گروه PCOS نشان داد، که توسط کوئرستین افزایش یافته بود. یکی از اثرات قابل توجه کوئرستین، کاهش شدید PCOS-IR، و القای قابل توجه بیان ژن GLUT4  رحمی و ER بود؛ بنابراین، این می‌تواند درمان موثری برای PCOS و عوارض آن،IR  و ناباروری باشد. 

نتیجه گیری

در خاتمه، داده‌های ما نشان می‌دهند که کوئرستین اثر محافظ و تقویت کننده‌ای در PCOS دارد و این نتایج یک موفقیت واقعی را در درمان PCOS در پیشگیری از دیابت و افزایش باروری نشان می‌دهند. مزیت قابل توجه استفاده از کوئرستین، کاهش شدید IR و القاء بیان GLUT4 و ERa بود که در مطالعات ژنی و همچنین افزایش فولیکول زایی در تخمدان‌ها کاملاً آشکار بود. نتایج ما همچنین کاهش فعالیت  GK و افزایش فعالیت  HKرا در کبد نشان داد. اثر بهبودبخش کوئرستین، فعالیت ویژه این آنزیمها را در کبد بهبود بخشید. 

Abstract

Insulin resistance (IR) and infertility are two major complications of polycystic ovary syndrome (PCOS), which are the results of changes in certain parts of the reproductive and metabolic systems. We aimed to observe the effect of quercetin on dehydroepiandrosterone (DHEA)-induced PCOS and insulin resistance in rats. All animals were divided into five groups and DHEA was used to induce PCOS. Bodyweight and ovarian morphology of all groups were observed. Fasting blood glucose and insulin levels were analysed. The homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) method was used for IR level determination. The expression of oestrogen receptor a (ERa) and glucose transporter 4 (GLUT4) genesin the uterus was examined by real-time polymerase chain reaction. Liver hexokinase (HK) and glucokinase (GK) activity was determined using spectrophotometry. Quercetin significantly improved the IR state in PCOS rats. PCOS resulted in a decrease in liver GK and an increase in liver HK specific activity, whereas quercetin increased both liver HK and GK activity. Our data also showed a significant reduction in uterine ERa and GLUT4 expression in the PCOS group, which was increased by quercetin. A remarkable effect of quercetin was the intensive reduction of PCOS-IR and significant induction of uterine GLUT4 and ERa gene expression; it could thus be a possible effective treatment for PCOS and its complications, IR and infertility.

Conclusion

In conclusion, our data suggest that quercetin has a strengthening protective effect in PCOS and the results represent an actual success in PCOS therapy in both diabetes prevention and increasing fertility. A remarkable advantage of quercetin usage was the sharp reduction in IR and induction of GLUT4 and ERa expression, which was evident in gene studies, as well as the increase of folliculogenesis in the ovaries. Our results also showed a decrease in liver GK activity and an increase in HK activity. The ameliorative effect of quercetin improved the specific activity of these liver enzymes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بهبودی موشهای مبتلا به سندرم تخمدان پلی کیستیک توسط کوئرستین با مقاومت به انسولین و بیان ژنهای GLUT4 رحمی و Era

Amelioration by quercetin of insulin resistance and uterine GLUT4 and ERa gene expression in rats with polycystic ovary syndrome (PCOS)

اثر فعالیت ERα بر متابولیسم ماهیچه ای و حساسیت به انسولین- نیروی کافی برای یک مرد و سازنده برای یک زن

The impact of ERa action on muscle metabolism and insulin sensitivity e Strong enough for a man, made for a woman

چکیده

1.مقدمه

2.اثرات حد واسط لیگاند ER بر متابولیسم و فعالیت انسولین

3.گیرنده ی استروژن α- ساختار و فعالیت ژنومی

4. نقش ERα در تنظیم فعالیت انسولین و مصرف گلوکز

5. متابولیسمERα و اسیدهای چرب ماهیچه ی اسکلتی و التهاب

6. نقش ERα ماهیچه ای در تنظیم عملکرد میتوکندری

7. نقش ERα در تنظیم کارایی ماهیچه و تمرینات ورزشی

8. نتیجه گیری و پیشنهادات

منابع

چکیده

پیش زمینه: شیوع بیماری مزمن در زنان پس از یائسگی افزایش پیدا می کند. تغییرات عادی در بیان گیرنده های استروژنی(ER) ماهیچه به طور عکس با انسولین پلاسما و چربی در ارتباط است. علاوه بر این، کاهش سطح بیان ER در زنان و جانوران دارای خصوصیات بالینی سندروم متابولیک (MetSyn) مشاهده شده است. تاثیرات اختلال عملکرد متابولیکی در حدود یک چهارم جمعیت بزرگسال ایالات متحده ملاحظه شده است و ریسک بیماری های مزمن بالینی مثل دیابت نوع 2، بیماری قلبی و بعضی سرطان ها را افزایش می دهد، استراتژی های درمانی برای مبارزه با اختلال عملکرد متابولیک و آسیب های وابسته به آن شدیدا مورد نیاز است.

اهداف این مقاله: این مقاله ی مروری نقش مهم و حفاظتی برای گیرنده های استروژنی ماهیچه ای را در تنظیم هومئوستاز متابولیکی و حساسیت انسولینی را ارزیابی می کند و اهداف ERα جدیدی را در حفظ سلامت متابولیکی فراهم می کند.

نتیجه گیری کلی: مطالعات شناسایی مسیرهای تنظیم کننده ی ERα برای پیشگیری از بیماری، اساس مهمی برای طراحی عقلانی روش های درمانی جدید برای بهبود سلامت متابولیکی زنان است مادامی که عوارض ثانویه ی هورمون درمانی سنتی، روش های جایگزین را محدود کرده است.

1.مقدمه

به مدت دو دهه است که محققین ارتباط قوی میان فعالیت استروژن و سلامت متابولیکی در زنان را نشان داده اند. علاوه بر این، گزارشات اپیدرمیولوژیکی حاکی از آن است که شیوع بیماری در زنان پس از یائسگی افزایش می یابد. با توجه به اینکه یائسگی در میانگین سنی 51 سال رخ می دهد(انستیتوی ملی بهداشت(NIA)) و امید به زندگی در زنان سفید پوست تا 80.6 سال افزایش داشته است(گزارشات آماری ملی، 2012)، زنان در عصر جدید با افزایش خطر بیماری مرتبط با افزایش چربی و اختلال متابولیکی تا حد سه دهه ی زندگیشان مواجهه شده اند. اگرچه اکثر محققین و پزشکان بر روی تاثیرات استروژن های جایگرین برای بهبود علائم بیماری و حفظ سلامتی متمرکز شده اند، شناخت ناقص فعالیت هورمون و نیز توزیع و عملکرد گیرنده های استروژنی،  به ادامه ی سردرگمی و خطاها در استراتژی های درمان پیشرفته برای مبارزه با بیماری های مزمن مربوط به آسیب شناسی در زنان کمک می کند.

8. نتیچه گیری و پیشنهادات

در سال های اخیر، اهداف مولکولی جدید در زمینه ی فارماکولوژی پدید آمده است که موجب بازیابی هومئوستاز متابولیکی و فعالیت انسولین و نیز اصلاح عواقب مربوط به دیابت نوع 2 و چاقی می شود. زیبایی ذاتی قرار دادن ERα به عنوان هدف درمانی، بوسیله ی سالها تحقیق و در ژرفای دانش وابسته به اثرات بیولوژیکی/بالینی و سمیت بدست آمده برای استرادیول/SERMs در زمان مطالعات بالینی در مدل های جانوری و تیمارهای بالینی در موارد انسانی مشخص شده است. با اینکه تیمار استروژن (استرادیول-17β اولیه) نشان داده است که محرک هومئوستاز انرژی، بهبود دهنده ی توزیع چربی در بدن و کاهش مقاومت انسولینی است، اختلال عملکرد و التهاب سلول های β، چالش هورمون بالینی، شاخص درمانی کمی دارد. بنابراین انتقال پیشرفت های اساسی در درمان دیابت و چاقی شرح داده شده در این مقاله با اینکه در جوندگان موفقیت آمیز بوده است، زمانیکه در درمان های بالینی استفاده شد مشکلاتی داشت. با این حال، 10 سال بعد از نتایج WHI که اعلام کرد خطر هورمون درمانی بیشتر از مزیت های آن است، یافته های WHI دوباره ارزیابی شد و مشخص شد که خطرات سرطان سینه، بیماری عروق کرونر، سکته مغزی و آمبولی ریه با تیمار استروژن-پروجستین بیش از حد بود، جامعه ی یائسگی آمریکای شمالی طی بیانیه ای اعلام کرد که HRT نقش درمانی کوتاه مدت در سیپتوم های یائسگی دارد(167). بنابراین ملاحظه می شود که استرادیول جدید و اندکی مثبتر توسط متخصصین بالینی بدست آمده است که برای شناسایی اینکه چطور تیمار کوتاه مدت با آگونیست های ERα طراحی شده در شروع یائسگی در برابر اختلال متابولیکی و مقاومت انسولینی محافظت ایجاد می کند، اهمیت دارد.

Abstract

Background The incidence of chronic disease is elevated in women after menopause. Natural variation in muscle expression of the estrogen receptor (ER)α is inversely associated with plasma insulin and adiposity. Moreover, reduced muscle ERα expression levels are observed in women and animals presenting clinical features of the metabolic syndrome (MetSyn). Considering that metabolic dysfunction impacts nearly a quarter of the U.S. adult population and elevates chronic disease risk including type 2 diabetes, heart disease, and certain cancers, treatment strategies to combat metabolic dysfunction and associated pathologies are desperately needed.

Scope of the review This review will provide evidence supporting a critical and protective role for skeletal muscle ERα in the regulation of metabolic homeostasis and insulin sensitivity, and propose novel ERα targets involved in the maintenance of metabolic health.

Major conclusions Studies identifying ERα-regulated pathways essential for disease prevention will lay the important foundation for the rational design of novel therapeutics to improve the metabolic health of women while limiting secondary complications that have plagued traditional hormone replacement interventions.

1. INTRODUCTION

For over two decades researchers have shown strong relationships between estrogen action and metabolic health in women. Moreover, epidemiological reports indicate that chronic disease incidence increases in women following menopause. Considering that menopause occurs on average by age 51 (National Institutes of Health, NIA www. nia.nih.gov), and that life expectancy has increased for white females to w80.6 years (The National Vital Statistics Report, 2012), women in the modern era are challenged with heightened disease risk associated with increasing adiposity and metabolic dysfunction for up to three decades of life. Although many researchers and clinicians have focused on the impact of replacement estrogens to ameliorate clinical symptoms and provide protective health benefit, an incomplete understanding of hormone action as well as estrogen receptor distribution and function has contributed to our continued confusion and failure to advance therapeutic strategies to combat chronic diseaseassociated pathologies for women.

8. CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES

In recent years, novel molecular targets have emerged offering the prospect of pharmacological intervention to restore metabolic homeostasis and insulin action, as well as ameliorate complications associated with type 2 diabetes and obesity. The inherent beauty of targeting ERa therapeutically is underscored by decades of research and in depth knowledge related to biological/clinical efficacy and toxicity profiles obtained for estradiol/SERMs during preclinical studies in animal models and clinical trials in human subjects. Although estrogen treatment (primarily 17b-estradiol) is shown to promote energy homeostasis, improve body fat distribution, and diminish insulin resistance, b-cell dysfunction and inflammation, the challenge with chronic hormone administration is the narrow therapeutic index. Thus, the translation of the basic advances in diabetes and obesity treatment described in this review, although successful in rodents, is problematic when extending to clinical practice. However, ten years after the WHI concluded that the risks of hormone therapy outweighed its benefits, reevaluation of the WHI findings and determination that the risks of breast cancer, coronary heart disease, stroke, and pulmonary embolism with estrogen-progestin treatment were overstated, prompted a position statement by the North American Menopause Society stating that HRT has a role in short-term treatment of menopausal symptoms [167]. Thus, considering the new and more positive light estradiol is receiving by clinical experts, it will be important to determine whether short-term treatment with a well-designed ERa agonist during early menopause offers protection against metabolic dysfunction and insulin resistance.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر فعالیت ERα بر متابولیسم ماهیچه ای و حساسیت به انسولین- نیروی کافی برای یک مرد و سازنده برای یک زن

The impact of ERa action on muscle metabolism and insulin sensitivity e Strong enough for a man, made for a woman

چگونگی تاثیر رژیم غذایی با چربی بالا و بازه تمرینی با فشار بالا، متابولیسم چربی در کبد و بافت چربی احشایی موش ها

How high-fat diet and high-intensity interval training affect lipid metabolism in the liver and visceral adipose tissue of rats

چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
حیوانات
رژیم غذایی
تمرین
نمونه برداری از خون و بافت
آنالیز بیوشیمیایی
آنالیز مولکولی
آنالیز آماری
3- نتایج
وزن گیری
پروفایل لیپید پلاسما و سطوح انسولین
بیان ژن نسبی FXR
بیان ژن نسبی SREBP-1c
4- بحث
5- نتایج
منابع

چکیده

مسیرهای لیپوژنیک و لیپولیتیک به شدت توسط رسپتورهای هسته ای و پروتئین های اتصالی، مانند رسپتور فارنزوئید X (FXR) و پروتئین اتصال به عنصر تنظیمی 1c (SREBP-1c) تنظیم می شوند. ما این پژوهش را برای مطالعه اثرات بازه تمرینی با شدت بالا (HIIT) و رژیم غذای با چربی بالا (HFD) روی بیان ژن SRBP-1c و FXR بافت چربی و کبدی، در کنار سطوح پلاسمایی پروفایل لیپیدی و انسولین 24 ساعته رت های ویستار که به صورت تصادفی به گروه های نرمال (12%- چربی) و HFD (56%- چربی) با یا بدون شرکت در پروتوکل 8 هفته ای HIIT تقسیم بندی شده بودند، طراحی کردیم. نتایج به دست آمده از تست-های ANOVA دوطرفه و پیرسون (P<0.05) نشان داد که رت های HFD یک وزن گیری بالاتری را تجربه می کنند که با دیس لسپیدمی و انسولین بالا، بیان بالاتر SRBP-1c بافت چربی و کبدی و بیان پایین تر FAX کبدی در مقایسه با رت های تغذیه شده با رژیم نرمال در ارتباط می باشد. اگرچه، رت های HIIT بیان بالاتر FXR کبدی و بیان پایین تر SREBP-1c بافت چربی و کبدی را در مقایسه با رت های ورزش داده نشده نشان داده بودند اما سطوح پروفایل لیپیدی پلاسما هیچ تفاوت معنی داری بین رت های تمرین داده شده و تمرین داده نشده نداشت. جالب تر اینکه، بیان کبدی FXR به صورت منفی با وزن گیری و بیان SREBP 1c در هر دو بافت مرتبط بود در حالی که فقط SREBP-1c کبدی به صورت مثبت با سطوح انسولین مرتبط بود. در نتیجه، دیس لیپیدمی القا شده با HFD می تواند توسط فعال سازی مسیر SREBP کبدی تحت پروفایل تاثیر انسولین رخ دهد. اگرچه رت های HIIT، SREBP-1c پایین تری در ارتباط با فعال سازی FXR کبدی نشان داده بودند اما به نظر می رسد که رژیم غذایی روی پروفایل لیپیدی موثرتر از HIIT باشد. همچنین، در حضور HFD، HIIT فقط لیپولیز چربی را تحت تاثیر قرار داده بود.

5- نتایج

رت های تغذیه شده با چربی بالا در این پژوهش، وزن گیری و دیس لیپیدمی بیشتری را تجربه کرده بودند که احتمالا توسط فعال سازی مسیر SREBP-1c در بافت کبد تحت تاثیر انسولین می باشد. HIIT به نظر می-رسد که فعالیت FXR کبدی را افزایش دهد و بیان SREBP-1c کبدی و بافت چربی را مهار کند اما با وجود وزن گیری پایین تر در رت های HIIT، بهبود پروفایل لیپیدی توسط این نوع از ورزش، نیاز به مطالعه ی بیشتر دارد. به نظر می رسد که رژیم غذایی، اثر بیشتری روی پروفایل لیپیدی نسبت به ورزش داشته باشد و در حضور HFD، HIIT فقط لیپولیز بافت چربی را افزایش می دهد و هیچ اثری روی متابولیسم کبدی ندارد. ما به بهترین شکل محدودیت های این مطالعه را توسط همگن سازی گروه ها از نظر سن، جنس، وزن و حضور گروه کنترل حذف کردیم اما پایش وضعیت متابولیک اولیه ی هر رت برای یک نتیجه گیری بهتر مفید خواهد بود. از آنجایی که رت ها، دسترسی ad libitum به غذا داشتند، ما سنجش مصرف غذا را پیشنهاد کردیم تا ببینیم که آیا رت هایی با رژیم غذایی با چربی بالا، در مقایسه با رت های دارای رژیم نرمال، مقدار مشابهی از غذا را مصرف کرده بودند یا نه.

Abstract

Lipogenic and lipolytic pathways are tightly regulated by nuclear receptors and binding proteins, such as farnesoid x receptor (FXR) and sterol regulatory element binding protein 1c (SREBP-1c). We designed this research to study the effects of high-intensity interval training (HIIT) and high-fat diet (HFD) on hepatic and adipose FXR and SREBP-1c gene expression beside the plasma levels of lipid profile and insulin. 24 male Wistar rats were randomly divided into normal (~12% fat) and HFD (~56% fat) groups with or without participating in the 8 weeks HIIT protocol. Results from two-way ANOVA and Pearson tests (P<0.05) showed that the HFD rats experienced a larger weight gain correlated with dyslipidemia and hyperinsulinemia, higher hepatic and adipose SREBP-1c expression and lower hepatic FXR expression compared with normal diet fed rats. Although HIIT rats showed higher hepatic FXR and lower hepatic and adipose SREBP-1c expression and lower weight gain compared with untrained rats, plasma lipid profile levels had not any significant difference between trained and untrained rats. Interestingly, hepatic FXR expression was negatively correlated with weight gain and SREBP1c expression in both tissues while only the hepatic SREBP-1c was positively correlated to insulin levels. In conclusion, HFD-induced dyslipidemia could occur via the activation of the hepatic SREBP-1c pathway under the insulin effect. Although HIIT rats showed lower SREBP-1c correlated to hepatic FXR activation it seems diet is more effective on lipid profile than HIIT. Also, in presence of HFD, HIIT only affects adipose lipolysis.

5- Conclusions

High-fat diet fed rats in this research experienced more weight gain and dyslipidemia probably via activation of the SREBP-1c pathway in the liver tissue under the insulin effect. HIIT seems to enhance hepatic FXR activity and inhibits hepatic and adipose SREBP-1c expression but despite lower weight gain in HIIT rats, the lipid profile improvement by this type of exercise needs more studies. It seems that diet has more effect on lipid profile than exercise and in presence of HFD, HIIT enhances only adipose lipolysis and has no effect on hepatic metabolism. We did our best to eliminate limitations of the study using homogenisation of the groups by age, gender, weight and presence of the control group, but monitoring the initial metabolic state of each rat would be helpful for a better conclusion. Because rats had ad libitum access to the food, we suggest measuring the food consumption to see whether rats with high-fat diet had consumed the same quantity of food compared with normal diet rats.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

چگونگی تاثیر رژیم غذایی با چربی بالا و بازه تمرینی با فشار بالا، متابولیسم چربی در کبد و بافت چربی احشایی موش ها

How high-fat diet and high-intensity interval training affect lipid metabolism in the liver and visceral adipose tissue of rats

جنبه های مولکولی دیابت: رسیستین، microRNA و اگزوزوم

Molecular aspects of diabetes mellitus: Resistin, microRNA, and exosome

چکیده

مقدمه

سیگنال دهی انسولین و مقاومت به انسولین

مولکول رسیستین: منشا و ساختار

رسیستین: اثرات زیستی پیشنهاد شده

رسیستین و مقاومت به انسولین

رسیستین و عملکرد سلول بتای پانکراس

رسیستین و دیابت نوع 2

MicroRNA و مقاومت به انسولین

اگزوزوم و مقاومت به انسولین

نتیجه گیری

منابع

چکیده

دیابت (DM) یکی از مهم ترین اختلالات غدد درون ریز شناخته شده است که می تواند به دلیل برهم خوردن مسیرهای مختلف سلولی و مولکولی باشد. مطالعات زیادی نشان داده اند که رویدادهای بیماری زای مختلف شامل جهش، فسفوریلاسیون سرین و افزایش/کاهش می تواند بیان بسیاری از ژن ها باشد به طوری که به شروع و پیشرفت دیابت کمک کند. مقاومت به انسولین یکی از عوامل مهم است که می تواند نقش مهمی در مبتلا شدن به دیابت داشته باشد. نشان داده شده است که مقاومت به انسولین از طریق هدف قرار دادن سلسله ای از مسیرهای سلولی و مولکولی (مانند کینازهای PI3، PPARγ co-activator-1، microRNA ها، سرین/ترئونین کیناز Akt و فسفوریلاسیون سرین) می تواند منجر به ایجاد دیابت شود. از عوامل مختلفی که در بیماری زا بودن دیابت نقش دارند، microRNA ها و اگزوزوم ها به عنوان عوامل موثر در شروع و پیشرفت دیابت هستند. مطالعات گوناگون نشان داده اند که عدم تنظیم این مولکول ها می تواند رفتار انواع مختلف سلول را تغییر دهد و به پیشرفت دیابت کمک کند. رسیستین یکی دیگر از عوامل اصلی است که به عنوان مولکول سیگنال درگیر در مقاومت به انسولین شناخته می شود. شواهد متعدد نشان داده اند که رسیستین اثر خود را از طریق تاثیر بر متابولیسم گلوکز، مهار جذب اسیدهای چرب و متابولیسم با تاثیر بر اهداف مختلف از جمله CD36، پروتئین 1 انتقال اسید چرب، Acetyl-CoA کربوکسیلاز و پروتئین کیناز فعال شده توسط AMP اعمال می کند. اینجا، جنبه های مختلف مولکولی همراه با دیابت، به ویژه مسیرهای مولکولی درگیر در مقاومت به انسولین و رسیستین در دیابت به طور خلاصه بیان می شود. علاوه بر این، اگزوزوم ها و microRNAها به عنوان عوامل موثر بر شروع و پیشرفت دیابت نشان داده می شود

مقدمه

دیابت (DM) یکی از اختلالات متابولیک رایج است که می تواند به علت نارسایی ترشح یا فعالیت انسولین یا هر دو آنها باشد. ثابت شده است که دیابت با علائم مختلف مانند قند خون بالا ، وجود قند در ادرار ، تشنگی بیش از حد  و ادرار زیاد  همراه است. دو نوع اصلی دیابت وجود دارد. دیابت نوع 1 (T1D؛ دیابت وابسته به انسولین) با تخریب سلول بتای پانکراس و دیابت نوع 2 (T2D، دیابت وابسته به غیر انسولین) با مقاومت به انسولین (IR) و کمبود انسولین شناخته می شود (1-4). با توجه به رشد جمعیت افراد مسن، فعالیت بدنی کم، چاقی و شهرنشینی در کشورهای توسعه یافته، شیوع دیابت نوع دو در سال های اخیر افزایش یافته است و همچنان در حال افزایش است (5، 6).

نتیجه گیری

دیابت به عنوان یکی از اختلالات متابولیکی مهم شناخته شده است که با انواع عوامل محیطی و ژنتیکی در ارتباط است. شناسایی مسیرهای سلولی و مولکولی مبتلا به دیابت می تواند به درک بهتر وضعیت بیماری کمک کند و می-تواند روش های درمانی جدیدی را فراهم کند. رسیستین هورمونی است که نقش مهمی در مبتلا شدن به بیماری دیابت دارد. بر خلاف نقش ثابت شده ی رسیستین در جوندگان، عملکرد اصلی این هورمون در رابطه با تعادل انرژی و مقاومت به انسولین در DM2 در انسان ها سازگار نیست. در بعضی از مطالعات، افزایش سطح بیان RETN در T2D، مقاومت به اسنولین، چاقی، التهاب و سندرم متابولیک گزارش شده  است، در حالی که در برخی از مطالعات هیچ تغییری در سطح رسیستین در گردش در شرایط فوق الذکر گزارش نشده است. مطالعات بالینی بیشتری لازم است تا ارتباط بین سطح رسیستین و T2D مشخص شود. MicroRNA ها و اگزوزوم ها، مولکول های مهم دیگری هستند که در هنگام مبتلا شدن به این بیماری حضور دارند. این مولکول ها می توانند اثرات خود را از طریق هدف گیری دنباله ای از مسیرهای سلولی و مولکولی درگیر در مراحل مختلف بیماری اعمال کنند. از این رو، شناسایی این مولکول ها می تواند منجر به درک بهتر اهداف سلولی و مولکولی درگیر در دیابت شود. علاوه بر این، مطالعات متعدد نشان دادند که miRNA ها و اگزوزوم ها می توانند به عنوان بیومارکرهای قدرتمند تشخیصی و درمانی در درمان دیابت استفاده شوند.

Abstract

Diabetes mellitus (DM) is known as one of important common endocrine disorders which could due to deregulation of a variety of cellular and molecular pathways. A large numbers studies indicated that various pathogenesis events including mutation, serin phosphorylation, and increasing/decreasing expression of many genes could contribute to initiation and progression of DM. Insulin resistance is one of important factors which could play critical roles in DM pathogenesis. It has been showed that insulin resistance via targeting a sequence of cellular and molecular pathways (eg, PI3 kinases, PPARγ co-activator-1, microRNAs, serine/threonine kinase Akt, and serin phosphorylation) could induce DM. Among of various factors involved in DM pathogenesis, microRNAs, and exosomes have been emerged as effective factors in initiation and progression of DM. A variety of studies indicated that deregulation of these molecules could change behavior of various types of cells and contribute to progression of DM. Resistin is other main factor which is known as signal molecule involved in insulin resistance. Multiple lines evidence indicated that resistin exerts its effects via affecting on glucose metabolism, inhibition of fatty acid uptake and metabolism with affecting on a variety of targets such as CD36, fatty acid transport protein 1, Acetyl-CoA carboxylase, and AMP-activated protein kinase. Here, we summarized various molecular aspects are associated with DM particularly the molecular pathways involved in insulin resistance and resistin in DM. Moreover, we highlighted exosomes and microRNAs as effective players in initiation and progression of DM.

1. INTRODUCTION

Diabetes mellitus (DM) is one of the common metabolic disorders which could due to insufficiency in insulin secretion or action or both of them. It has been showed that DM is associated with a variety of symptoms such as hyperglycemia, glycosuria, polydipsia, and polyuria. There are two main types of DM. Type 1 diabetes (T1D; insulin-dependent diabetes mellitus) characterized by destruction of pancreatic beta cell and type 2 (T2D; non-insulin dependent diabetes mellitus) characterized by insulin resistance (IR) and insulin deficiency.1–4 Due to growth in aging population, low physical activity, obesity, and urbanization in developed countries, the prevalence of T2D has been increasing for the last years and will continue to increase.5,6

10 CONCLUSION

DM is known as one of major metabolic disorders which are associated with a variety of Envirmental and gentical factors. Identification of cellular and molecular pathways involved in DM pathogenesis, could contribute to better understanding of disease condition and could provide new therapeutic approaches. Resistin is a hormone which plays critical roles in DM pathogenesis. Unlike the proven role of resistin in rodents, the main function of this hormone in relation to energy balance and IR in DM2 is not consistent in humans. Some surveys have reported enhancedRETNexpression levels in T2D, IR, obesity, inflammation, and metabolic syndrome, while some studies failed to identify any alteration in circulating resistin levels in aforementioned conditions. Further clinical studies are necessary to clarify the correlation between resistin levels and T2D. MicroRNAs and exosomes are other important molecules involved in DM pathogenesis. These molecules could exert their effects via targeting a sequence of cellular and molecular pathways involved in different stages of DM pathogenesis. Hence, identification of these molecules cold lead to better drawing of cellular and molecular targets involved in DM. Moreover, numerous studies indicated that miRNAs and exosomes could be used as powerful diagnostic andtherapeutic biomarkers in DM therapy.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جنبه های مولکولی دیابت: رسیستین، microRNA و اگزوزوم

Molecular aspects of diabetes mellitus: Resistin, microRNA, and exosome

نشان گر های التهابی تازه برای رخداد شرایط پیش از دیابت و دیابت نوع 2 : مطالعه ای در روتردام

Novel inflammatory markers for incident pre-diabetes and type 2 diabetes: the Rotterdam Study

چکیده

مواد تکمیلی الکترونیک

مقدمه

مواد و روش ها

جمعیت مطالعه

اندازه گیری نشان گرهای التهابی

تشخیص دیابت نوع 2 قندی

متغیر های کمکی

تحلیل های آماری

نتایج

تحلیل های آینده نگر

تقدیر تشکرات

کمک نویسنده ها

تامین بودجه

تطابق با استاندارد های اخلاقی

منابع

چکیده

پاسخ های ایمنی دخیل در هر فاز از گسترش دیابت نوع 2 (T2D) ممکن است متفاوت باشد. هدف ما شناسایی کردن نشان گر های التهابی جدید است که می تواند پیشرفته از حالت قند خونی نرمال تا حالت پیش از دیابت، رخداد T2D و درمان انسولین را نشان دهد. ما در این مطالعه از سطوح پلاسمایی برای 26 نشانگر التهابی در 971 سوژه در یک مطالعه در روتردام، استفاده کردیم. در میان این نشانگر ها، 17 مورد جدید هستند و 9 مورد نیز پیش از این مورد ارزیابی قرار گرفته اند. مدل های رگرسیون Cox نیز در این مطالعه اجرا شد تا بتوان تحلیل های نجات را انجام داد. مهم ترین معیار های خروجی : در طول دوره پیگیری تا 14.7 سال ( بین اول آپریل 1997 تا اول ژانویه 2012) ، 139 مورد از حالت پیش از دیابت، 110 مورد به صورت T2D و 26 مورد از شروع درمان با انسولین شناسایی شد. در مدل های تنظیم شده Cox برای سن و جنسیت، مشخص شد که IL13 (HR = 0.78)، EN-RAGE (1.30)، CFH (1.24)، IL18 (1.22) و CRP (1.32) با رخداد T2D ارتباط دارد. در مدل های چند متغیره، IL13 (0.77)، EN-RAGE (1.23) و CRP (1.26) نیز تنها نشانگر های مرتبط با شروع درمان انسولینی در دیابت بودند. نشانگر های التهابی مختلفی با پیشرفت از حالت قند خون عادی به صورت پیش دیابت، مرتبط هستند (IL13, EN-RAGE, CRP), T2D (IL13, IL17, CRP) و یا مثلا IL13 نشان دهنده زمان شروع درمان با انسولین می باشد. در میان این نشانگر ها، EN-RAGE یک نشانگر التهابی جدید برای پیش دیابت ، IL17 برای رخداد T2D و IL-13 نشان دهنده شرایط پیش دیابت، درمان با انسولین و رخداد T2D می باشد.

مباحث

با وجود این که مطالعه های قابل قبولی از نظر تعداد، رابطه بین نشان گر های التهابی با دیابت نوع 2 را نشان داده است، بیشتر آن ها خطر مبتلا شدن به دیابت را بررسی می کنند اما خطر شرایط پیش دیابت و شروع درمان با انسولین را نشان نمی دهند. در این مطالعه ما بازه گسترده ای از نشان گر های التهابی را برای پیش بینی خاص فاز برای پیشرفت به دیابت نوع دو را بررسی کردیم و EN-RAGE, IL13 و IL17 را به عنوان عوامل التهابی جدید شناسایی کردیم. سطح بالاتر از EN-RAGE با افزایش خطر رخداد پیش دیابت مرتبط بود در حالی که سطح IL-13 بالاتر با کاهش خطر پیش دیابت ، دیابت نوع 2 و شروع درمان با انسولین مرتبط بود. سطح بالاتر از IL17 نیز با کاهش خطر دیابت نوع 2 مرتبط بود. به علاوه، این مطالعه ارتباط بین سطح CRP و افزایش خطر نوع دو دیابت را که پیش از این شناسایی شده بود را هم تایید می کند

Abstract

The immune response involved in each phase of type 2 diabetes (T2D) development might be different. We aimed to identify novel inflammatory markers that predict progression from normoglycemia to pre-diabetes, incident T2D and insulin therapy. We used plasma levels of 26 inflammatory markers in 971 subjects from the Rotterdam Study. Among them 17 are novel and 9 previously studied. Cox regression models were built to perform survival analysis. Main Outcome Measures: During a follow-up of up to 14.7 years (between April 1, 1997, and Jan 1, 2012) 139 cases of pre-diabetes, 110 cases of T2D and 26 cases of insulin initiation were identified. In age and sex adjusted Cox models, IL13 (HR = 0.78), EN-RAGE (1.30), CFH (1.24), IL18 (1.22) and CRP (1.32) were associated with incident pre-diabetes. IL13 (0.62), IL17 (0.75), EN-RAGE (1.25), complement 3 (1.44), IL18 (1.35), TNFRII (1.27), IL1ra (1.24) and CRP (1.64) were associated with incident T2D. In multivariate models, IL13 (0.77), EN-RAGE (1.23) and CRP (1.26) remained associated with pre-diabetes. IL13 (0.67), IL17 (0.76) and CRP (1.32) remained associated with T2D. IL13 (0.55) was the only marker associated with initiation of insulin therapy in diabetics. Various inflammatory markers are associated with progression from normoglycemia to pre-diabetes (IL13, ENRAGE, CRP), T2D (IL13, IL17, CRP) or insulin therapy start (IL13). Among them, EN-RAGE is a novel inflammatory marker for pre-diabetes, IL17 for incident T2D and IL13 for pre-diabetes, incident T2D and insulin therapy start.

Discussion

Although a sizable number of studies have documented the association of inflammatory markers with type 2 DM, most of them investigated the risk to become diabetic, but not the risk of pre-diabetes and insulin therapy start [8]. In this study we investigated a wide range of inflammatory markers for phase-specific prediction of progression to type 2 DM and identified EN-RAGE, IL13 and IL17 as novel inflammatory markers. Higher EN-RAGE levels were associated with an increased risk of incident pre-diabetes, whereas higher IL13 levels were associated with a decreased risk of pre-diabetes, incident type 2 DM and need for insulin therapy. Higher IL17 levels were associated with a decreased risk of incident type 2 DM. In addition, this study reconfirm the previously found associations between high CRP levels and the increased risk for type 2 diabetes [6–8].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نشانگرهای التهابی تازه برای رخداد شرایط پیش از دیابت و دیابت نوع 2 : مطالعه ای در روتردام

Novel inflammatory markers for incident pre-diabetes and type 2 diabetes: the Rotterdam Study

تاثیر پمپ تزریق انسولین در کودکان و نوجوانان مبتلا به دیابت نوع 1 بر کنترل متابولیک: مقایسه نتایج حاصل از سه پرونده بزرگ کودکان در سراسر آتلانتیک

Use of insulin pump therapy in children and adolescents with type 1 diabetes and its impact on metabolic control: comparison of results from three large, transatlantic paediatric registries

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تاثیر پمپ تزریق انسولین در کودکان و نوجوانان مبتلا به دیابت نوع 1 بر کنترل متابولیک: مقایسه نتایج حاصل از سه پرونده بزرگ کودکان در سراسر آتلانتیک

Use of insulin pump therapy in children and adolescents with type 1 diabetes and its impact on metabolic control: comparison of results from three large, transatlantic paediatric registries

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

التهاب مری قارچی در کودک مبتلا به دیابت شیرین وابسته به انسولین

Fungal Esophagitis in a Child with Insulin Dependent Diabetes Mellitus

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

التهاب مری قارچی در کودک مبتلا به دیابت شیرین وابسته به انسولین

Fungal Esophagitis in a Child with Insulin Dependent Diabetes Mellitus

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.