بررسی متابولیسم گلوکز به عنوان بیومارکر پیش بالینی در مدل دیستروفی عضلانی گلدن رتریور (GRMD)

هدف

این مطالعه به بررسی متابولیسم گلوکز به‌عنوان یک بیومارکر پیش‌بالینی در مدل دیستروفی عضلانی گلدن رتریور (GRMD) پرداخته است. با توجه به اختلالات متابولیکی مرتبط با دیستروفی عضلانی دوشن (DMD)، از جمله کاهش آنزیم‌های گلیکولیتیک، ناهنجاری‌های میتوکندریایی و افزایش استرس اکسیداتیو، این مطالعه از تصویربرداری مولکولی، آنالیزهای بیوشیمیایی و روش‌های in vivo برای ردیابی پیشرفت بیماری و پاسخ به درمان استفاده کرده است.

مواد و روش‌ها

آنالیزهای مولکولی و بیوشیمیایی

• پروفایل mRNA: سطح بیان GLUT4 در ماهیچه‌های مختلف بررسی شد.
• qPCR و وسترن بلاتینگ: برای ارزیابی میزان GLUT4 و Hexokinase-1 (HK1) استفاده شد.
• میکروسکوپ ایمونوفلورسانس: بررسی محل GLUT4 در بافت‌های عضلانی.

کنترل فیزیولوژیک گلوکز

• تست تحمل گلوکز (GTT): بررسی میزان جذب و پاکسازی گلوکز.
• تصویربرداری PET/CT: ارزیابی جذب گلوکز در عضلات با استفاده از [18F]FDG.

یافته‌های کلیدی

1. بیان و محل‌یابی GLUT4

سطوح mRNA GLUT4 در برخی از ماهیچه‌های GRMD نسبت به گروه کنترل کاهش داشت. با این حال، وسترن بلات تفاوت معنی‌داری در میزان پروتئین GLUT4 در عضلات خاصی نشان نداد. همچنین، مطالعات میکروسکوپی نشان داد که GLUT4 در عضلات GRMD به‌طور غیرمعمول در غشا قرار دارد، در حالی که در گروه کنترل عمدتاً در سیتوپلاسم مشاهده شد.

2. تحمل گلوکز و پاسخ انسولین

سگ‌های GRMD سطح گلوکز و انسولین پایه بالاتری را نسبت به گروه کنترل نشان دادند. با این حال، در تست GTT، این سگ‌ها گلوکز را سریع‌تر از گروه کنترل پاکسازی کردند که نشان‌دهنده تفاوت در متابولیسم گلوکز است.

3. تصویربرداری PET/CT

در عضلات اسکلتی سگ‌های GRMD، افزایش چشمگیری در میزان جذب گلوکز مشاهده شد. با این حال، در عضلات قلبی، میزان جذب گلوکز کاهش داشت که نشان‌دهنده تغییرات متابولیکی بین عضلات مختلف در این مدل بیماری است.

نتیجه‌گیری

یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهند که متابولیسم گلوکز می‌تواند به‌عنوان یک نشانگر زیستی مهم در پایش پیشرفت DMD و پاسخ به درمان استفاده شود. تغییرات در توزیع GLUT4 و جذب گلوکز در عضلات اسکلتی و قلبی GRMD، بر نیاز به تحقیقات بیشتر برای توسعه روش‌های تصویربرداری و ارزیابی غیرتهاجمی بیماری تأکید دارد.