מעבדת מחקר לסוכרת ולאנדוקרינולוגיה

השמנת יתר ומחלות נלוות, כמו תחלואה קרדיו-וסקולרית וסוכרת, מהוות בשנים האחרונות איום הולך וגדל על בריאות הציבור. בעוד הגורמים הגנטיים למחלות הללו נחקרים באופן אינטנסיבי, תרומתם של גורמים סביבתיים לפתופיזיולוגיה של השמנת יתר וסוכרת ידועה פחות. מרכז המחקר לסוכרת ואנדוקרינולוגיה במכון האנדוקריני, הוקם על מנת לקדם מחקר רב-מערכתי בתחומי השמנה, עמידות לאינסולין וסוכרת.

קבוצת המחקר מתרכזת בפתופיזיולוגיה של תהליכי השמנה וסוכרת על היבטיהם השונים. תחומי המחקר העיקריים במעבדה הם:

• השפעת חומרים משמרים במזון על מטבוליזם: גורמים סביבתיים ותזונתיים ידועים כחומרים המשפיעים על תהליך העברת האותות האנדוקריני. חומרים אלה יכולים לפעול כאגוניסטים או אנטגוניסטים לקולטנים מסוימים במגוון רחב של מערכות ביולוגיות. לאחרונה זוהה במעבדה שלנו חומר משמר נפוץ בתעשיית המזון, בעל השפעות מטבוליות מובהקות. במחקר הראינו שחומר זה גורם לעלייה בייצור גלוקוז בכבד וכן לשינויים ברמת הגלוקגון והאינסולין, הגורמים, בסופו של דבר, לתנגודת לאינסולין בכבד. חשיפה כרונית לחומר זה גרמה לעלייה במשקל ולהתפתחות תנגודת לאינסולין במודלים עכבריים. אנו עובדים על תרגום התוצאות הפרה-קליניות לבני אדם בסדרת מחקרים אקראיים מבוקרים. כמו כן, באמצעות מודלים in-vitro ו- in-vivo בבעלי חיים אנו מנסים להעריך את ההשפעות של micronutrients בתזונה המודרנית על התפתחות השמנת יתר וסוכרת.
   
• המנגנון התאי המקשר בין תזונת יתר להיווצרות דלקת כרונית, עמידות לאינסולין וסוכרת: מחקרים קודמים הראו בבירור כי דלקת כרונית ועקה תאית הם מאפיינים מרכזיים בהשמנה ובתסמונת המטבולית הנלווית אליה. תגובה דלקתית זו היא ספציפית, ונראה כי היא מגיבה לאותות תוך תאיים וכלל איננה דומה לתגובה הדלקתית הקלאסית. בשנים האחרונות הצטברו מספר עדויות לגבי המנגנונים המולקולריים המובילים להתפתחות תגובות דלקתיות ותגובות למצבי עקה וכיצד הם קשורים לשמירת המאזן המטבולי. המחקר במעבדה מתמקד בבקרה של מצבי דלקת ועקה ברקמות הרלוונטיות מבחינה מטבולית, כמו כבד ורקמת שומן. אנו חוקרים תקשורת בין תאית באמצעות gap junctions ואת מנגנון העברת האותות בין התאים בתגובה למצבי עקה, כמו דלקת ברקמה, ואת התפקיד הפוטנציאלי של תקשורת כזו בתיווך תנגודת לאינסולין והפרעות מטבוליות.
  
  Gap junctions היא אחת הצורות הנפוצות ביותר שפיתחו אורגניזמים תאיים לתקשורת בין תאית. הדבר מתאפשר על ידי יצירת תעלה בין הציטופלסמה של תאים סמוכים, המאפשרת מעבר של יונים, מולקולות איתות ומטבוליטים. התעלות הללו נוצרות על ידי צימוד בין שני קונקסונים של תאים סמוכים. כל קונקסון מורכב משש תת-יחידות של קונקסין (Cx). קונקסינים שונים יוצרים תעלות בעלות חדירות שונה, מה שמכתיב את הסוג ואת הספציפיות של התקשורת הבין תאית שאותה הם מתווכים. בעכבר ובגנום האנושי יש 20 ו-21 גנים המקודדים לקונקסינים, בהתאמה. הגן קונקסין 43 (Cx43) מקודד לחלבון שמשקלו המולקולרי הוא 43 קילו-דלתון. זהו חלבון נפוץ בעל תפקידים בקרתיים והתפתחותיים חשובים ברקמות רבות.
  
  מטרת המחקר שלנו היא להבין את התפקיד הפוטנציאלי של Cx43 ברקמת השומן בתנאים של השמנת יתר ועמידות לאינסולין. אנו חוקרים כיצד Cx43 מתווך תקשורת בין-תאית בתנאי עקה של ה-endoplasmic reticulum ברקמת השומן, וזאת באמצעות שיטות מתקדמות המשלבות מודלים עכבריים, הדמיה vivo וכן מבחני תקשורת בין תאיים במערכות in vitro.

נוסף על המחקר הבסיסי של הבנת המנגנונים המובילים לתנגודת לאינסולין ולסוכרת, אנו עוסקים במחקרים קליניים המעריכים גורמי סיכון חדשים וגישות טיפוליות אפשריות למצבים הללו. אנו מעורבים במספר מחקרים שבהם אנו בוחנים את התפקיד הפוטנציאלי של האדיפוקין FABP4 (fatty acid binding protein 4) המופרש מתאי שומן כנוגד פעילות של אינסולין במצבי היפוגליקמיה וכתורם פוטנציאלי להתפתחות של סוכרת הריונית.