آیریسین: یک مایوکاین جدید

Abstract

سردبیر محترم در ارتباط با شناسایی راه­های مقابله با اضافه وزن و چاقی مایوکاین جدیدی کشف شده که در مطالعات آینده احتمالا می­تواند پنجره­ای از دانش را در مورد راه­های مقابله با این معضل زندگی ماشینی حال حاضر بشر باز کند. نکته­هایی در مورد شناخت و اثرات این مایوکاین وجود دارد که در این نوشتار به آنها می­پردازیم. عضله اسکلتی اخیرا به عنوان یک ارگان درون‌ریز شناخته شده که نه تنها حاوی مولکول‌های متابولیکی مهمی است که بیان آنها متابولیسم را تغییر می­دهد بلکه با دیگر بافت­ها بواسطه­ی ترشح هورمون­هایی که به عنوان میوکاین­ها شناخته شده­اند، ارتباط برقرار می­کند. فاکتور فعال کننده همکار گیرنده­ی گامای فعال شده با تکثیر پروگسیزوم (PGC1-α) یکی از مهمترین مولکول­های متابولیکی است که در عضله بیان می­شود و نقش مهمی را در حفظ هموستاز گلوکز، لیپید و انرژی دارد و بیان آن با فعالیت ورزشی در عضله اسکلتی افزایش می­یابد (1). از طرف دیگر به گونه سنتی دو نوع بافت چربی سفید و قهوه­ای شناخته شده است که از لحاظ ساختاری و عملکردی به گونه کاملی از هم متفاوت می­باشند. بافت چربی قهوه­ای از لحاظ پتانسیل انرژی­زایی کم ولی قابلیت گرمازایی بسیاری دارد. این قابلیت گرمازایی بافت چربی قهوه­ای به دلیل پروتیین جفت نشده-1 (UCP1) می­باشد که در غشای داخلی میتوکندری قرار دارند و موجب نشت یون هیدروژن به درون ماتریکس میتوکندری می­گردد. نوع سوم بافت چربی که به تازگی برایت (Brite) یا بیج (Beige) نام نهاده شده، سلول­های چربی سفیدی هستند با فنوتیپی مشابه با سلول­های چربی قهوه­ای به این معنا که پروتیین­هایی در این سلول­ها تظاهر می‌یابند که این پروتیین­ها عمدتا در سلول­های چربی قهوه­ای بیان می­گردند (2). به این نوع بافت، بافت شبه قهوه­ای نیز گفته می­شود (1). PGC1-α مولکولی است که بیان UCP1 را تعدیل می­کند و ازاین­رو نقشی در گرمازایی در عضله اسکلتی و بافت چربی قهوه­ای دارد (1). مشاهدات جدید در بافت چربی موش­هایی سفیدی که PGC1-α در آنها بیش از حد بیان شده بود، قهوه­ای شدن بافت چربی سفید را نشان دادند یعنی ظاهر و فیزیولوژی بافت چربی سفید آنها به چربی قهوه­ای تغییر کرد در نتیجه تعداد میتوکندری آنها افزایش یافت که بیانگر این موضوع است که فعالیت عضلانی در طول فعالیت ورزشی ایجاد ساختار مجدد در ذخایر بافت چربی زیرپوستی را تحریک می­کند (2). هرچند مولکول­های مهمی که فعالیت ورزشی را با افزایش گرمازایی و حساسیت انسولینی پیوند می­دهد، بویژه ارتباط بیان و عملکرد PGC1-α با عملکرد دیگر بافت­ها مانند بافت چربی نامشخص بوده است. آیریسین (Irisin) یک مایوکاین 112 اسید آمینه­ای است که به تازگی در سال 2012 کشف شده است و پیشنهاد شده که احتمالا پلی میان تعامل بین عضله­ی اسکلتی و دیگر بافت­های درگیر در هموستاز و متابولیسم انرژی از جمله بافت چربی می­باشد. آیریسین هورمون تحریک شده با فعالیت ورزشی است که بوسیله­ی عضله اسکلتی در موش­های سفید و انسان­ها ترشح می­شود و تبدیل بافت چربی سفید به بافت چربی شبه قهوه­ای را تحریک می­کند که این تبدیل متابولیسم سیستمی را بوسیله­ی افزایش هزینه انرژی بهبود می­بخشد (2). گزارش شده است که موش­های سفید ترانسژنیکی که PGC1-α آنها بیش از حد بیان شده بود FNDC5­ (Fibronectin type III domain containing 5) که یک پروتیین عرضی غشای سلول است در مقایسه با موش­های طبیعی در سطوحی بیشتری بیان می­شود (2). FNDC5 که بیشترین بیان آن در عضله اسکلتی می­باشد (1) پیش­ساز آیریسین است که با شکسته شدن پروتیولیکی FNDC5 به درون گردش خون آزاد می­شود. بخش ترشح شده FNDC5 یعنی آیریسین به گیرنده­های نامشخصی بر روی سطح سلول­های بافت چربی و احتمالا بر روی دیگر سلول­ها متصل می­شود. آیریسین منجر به بیان UCP1 و دیگر ژن­های مرتبط با بافت چربی قهوه­ای تا حدودی بواسطه­ی افزایش بیان گیرنده آلفای فعال شده با تکثیر پروگسیزوم (PPARα) می­گردد (2) که یک گیرنده­ی هسته­ای است و به عنوان فاکتور نسخه­برداری و تنظیم کننده بیان چندین ژن درگیر در کاتابولیسم چربی عمل می­کند، هر چند سازوکار آن نامشخص می­باشد. بنابراین آیریسین به عنوان یک سیگنال مشتق از عضله است که به گونه­ی مستقیم با بافت چربی ارتباط برقرار می­کند و موجب قهوه­ای شدن بافت چربی سفید می­گردد. این اثر آیریسین نیم­رخ متابولیکی را بهبود می­بخشد و هزینه­ی انرژی کل بدن را افزایش می­دهد و اثرات ضد چاقی و ضد دیابتی دارد که پیشنهاد کننده این موضوع است که آیریسین ممکن است یک هدف جدید و امیدوار کننده در درمان اختلالات متابولیکی باشد که با فعالیت ورزشی بهبود می­یابند (1). آیریسین و بافت چربی هنگامی که حامل­های آدنووایرال (Adenoviral vectors) بیان کننده طول کامل FNDC5 به موش­هایی که بوسیله­ی رژیم غذایی چاق شده بودند تزریق گردید، سطوح آیریسین پلاسمایی 3 تا 4 برابر در مقایسه با موش­های کنترل افزایش یافت (2). حتی افزایش متوسط آیریسین پلاسمایی موجب قهوه­ای شدن بافت چربی سفید در درون بدن موش­هایی گردید که FNDC5 آنها بیش از حد بیان شده بود و این افزایش متوسط آیریسین پلاسمایی با افزایش بیان UCP1 همراه بود. همچنین بیان بیشتر آیریسین موجب بهبود معنادار تحمل گلوکز و کاهش انسولین ناشتایی در این موش­ها گردید (2). تزریق آنتی بادی ضد FNDC5 پیش از فعالیت ورزشی اثر فعالیت ورزشی بر بیان ژن FNDC5 را به گونه معناداری کاهش داد (2). بنابراین پیشنهاد شده که افزایش غلظت PGC1-α در سلول عضلانی موجب بیان FNDC5 می­شود که سپس شکسته شده و بخش شکسته شده به درون گردش خون ترشح می­شود. باستروم و همکاران نشان دادند که بیان بیش از حد PGC1-α موجب قهوه­ای شدن بافت چربی سفید زیرپوستی می­گردد. در همین ارتباط بیان FNDC5 عضله­ی اسکلتی با بیان FNDC5 و UCP1 در بافت چربی زیرپوستی همبستگی داشت، در حالی که در بافت چربی احشایی این گونه نبود (1). سطوح آیریسین به گونه­ی مثبتی در برخی مطالعات با شاخص توده بدن (BMI) همبستگی داشته است (1)، اگرچه برخی مطالعات منفی را گزارش کرده­اند (3). همچنین گزارش شده که سطوح آیریسین در بیماران با دیابت ملیتوس نوع 2 کمتر می­باشد (3). به علاوه کاهش سطوح سرمی آیریسین در بیماران با دیابت ملیتوس نوع 2 و همبستگی معکوس آن با دیابت ملیتوس نوع 2 تازه تشخیص داده شده نشان می­دهد که آیریسین ممکن است که نقش مهمی در تحمل گلوکز و دیابت نوع 2 داشته باشد (3).