تأثير النترات غير العضوية على توازن الطاقة الجهازية في تحديد توازن الطاقة المضطربة: الآثار المترتبة على مرض السكري والسمنة.

ملخص

تقدر منظمة الصحة العالمية أن 500 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من السمنة المفرطة وأكثر من 340 مليونًا يعانون من مرض السكري من النوع 2 (T2D). إن نوعية حياة هؤلاء الأفراد والعبء الواقع على الرعاية الصحية يجعل اكتشاف علاجات أو تدخلات جديدة أمرًا ضروريًا.

توجد النترات غير العضوية في العديد من المواد الغذائية الغذائية، مع ملاحظة وجود نسبة عالية منها في الخضروات ذات الأوراق الخضراء. تم اعتبار النترات مستقلبًا غير نشط بيولوجيًا لـ NO ومكونًا غذائيًا يحتمل أن يكون سامًا . ومع ذلك، فقد تبين منذ ذلك الحين أن النترات تقلل من ضغط الدم والحاجة إلى الأكسجين أثناء ممارسة الرياضة. مما يشير إلى أن هذا الأنيون قد يكون مفيدًا للصحة الأيضية2،3. أظهرت الدراسات التكميلية الحديثة أن العلاج بالنترات أدى إلى تأثيرات مضادة للسمنة ومرض السكري في الفئران التي تعاني من نقص NOS البطانية، وهي سلالة معرضة لمتلازمة التمثيل الغذائي مثل النمط الظاهري 4.

علاوة على ذلك، حددت الدراسات التي أجراها الدكتور روبرتس وزملاؤه أن النترات لها تأثيرات استقلابية مميزة على كل من العضلات الهيكلية والأنسجة الدهنية. زادت النترات من التولد الحيوي للميتوكوندريا وأكسدة الأحماض الدهنية في العضلات الهيكلية (SKM)، ونشطت برنامج توليد الحرارة في الأنسجة الدهنية البنية (BAT)، وحفزت "استجابة اللون البني"، وهو التحول من النمط الظاهري المشابه للدهون البيضاء إلى النمط الظاهري المشابه للدهون البنية في الأنسجة الدهنية البيضاء تحت الجلد (WAT) 5-7.

تشير التأثيرات الأيضية للنترات في العضلات الدهنية والهيكلية إلى زيادة استهلاك الطاقة داخل هذه الأنسجة المستقلة. قد تكون زيادة استقلاب الطاقة استراتيجية علاجية قابلة للتطبيق لعلاج السمنة ومرض السكري من النوع الثاني، إلا أن التأثير النظامي للنترات على استقلاب طاقة الجسم بالكامل في بيئة توازن الطاقة المضطرب، كما يظهر في السمنة، غير معروف حتى الآن.

الهدف:

سوف يدرس مشروع الدكتوراه هذا التأثيرات الفسيولوجية للنترات غير العضوية على توازن الطاقة النظامية للجسم بالكامل والتمثيل الغذائي في النماذج الغذائية للسمنة ومرض السكري من النوع 2.

المشروع:

سيتم استخدام منهج متعدد التخصصات، يستخدم تقنيات التصوير الأيضي والتصوير داخل الجسم الحي، لوضع النمط الظاهري لتأثيرات النترات غير العضوية على توازن الطاقة الجهازية في نماذج الفئران التي يسببها النظام الغذائي والتي تعاني من السمنة ومرض السكري من النوع 2. باستخدام أحدث مرافق التصوير قبل السريري (والتي تتضمن التصوير بالرنين المغناطيسي عالي المجال، والتصوير البصري، والتصوير المقطعي المحوسب، والتصوير المقطعي المحوسب/التصوير المقطعي المحوسب) داخل معهد ليدز لطب القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي، سيتم إجراء قياسات طولية في الجسم الحي لتكوين الجسم والنشاط الأيضي BAT وWAT وSKM في نماذج الفئران (التصوير بالرنين المغناطيسي، PET/CT).

سيتضمن النمط الظاهري الأيضي تحديد الأنماط الظاهرية الأيضية للجسم بالكامل باستخدام نظام مراقبة شامل لحيوانات المختبر (CLAMS)، والذي يتيح القياس الدقيق للوزن، وتناول الطعام والماء، والنشاط، وقياس السعرات الحرارية غير المباشرة، وحاصل الجهاز التنفسي ونسب التبادل باستخدام أقفاص استقلابية متخصصة. سيتم استخدام اختبارات تحمل الجلوكوز والأنسولين لمراقبة توازن الجلوكوز.

فرص التدريب للحصول على درجة الدكتوراه:

سيناسب المشروع الطالب الذي لديه خلفية في علم وظائف الأعضاء أو الكيمياء الحيوية أو التخصصات ذات الصلة ولديه اهتمام قوي بمرض السكري والتمثيل الغذائي. يوفر المشروع متعدد التخصصات التدريب على أحدث التقنيات الفسيولوجية / الأيضية والتصوير الظاهري.

المراجع:

Moncada, S. The L-arginine: مسار أكسيد النيتريك، والتحويل الخلوي، والأدوار المناعية. Adv Second Messenger Phosphoprotein Res 28, 97-9 (1993).

Larsen, F.J., Ekblom, B., Sahlin, K., Lundberg, J.O. & Weitzberg، E. آثار النترات الغذائية على ضغط الدم لدى المتطوعين الأصحاء. N Engl J Med 355, 2792-3 (2006).

لارسن، إف جيه.، ويتزبيرج، إي.، لوندبرج، جي.أو. & Ekblom، B. آثار النترات الغذائية على تكلفة الأكسجين أثناء التمرين. اكتا فيسيول (أوكسف) 191، 59-66 (2007).

كارلستروم، م. وآخرون. النترات الغذائية غير العضوية تعكس سمات متلازمة التمثيل الغذائي في الفئران التي تعاني من نقص سينسيز أكسيد النيتريك. Proc Natl Acad Sci U S A 107, 17716-20 (2010).

روبرتس، إل.دي. وآخرون. تعمل النترات غير العضوية على تعزيز تحول الأنسجة الدهنية البيضاء إلى اللون البني من خلال مسار أكسيد النترات والنتريت والنيتريك. مرض السكري 64, 471-84 (2015).

روبرتس، إل.دي. وآخرون. تحاكي النترات غير العضوية تبديل نوع الألياف العضلية المحفز بالتمرين وإطلاق حمض الميوكين وغاما أمينوبوتيريك. مرض السكري 66, 674-688 (2017).

أشمور، ت. وآخرون. تعزز النترات أكسدة الأحماض الدهنية للعضلات الهيكلية عبر آلية تتوسط فيها أكسيد النيتريك-cGMP-PPAR. بي إم سي بيول 13، 110 (2015).

درجة علمية في العلوم البيولوجية، أو طب الأسنان، أو الطب، أو القبالة، أو التمريض، أو علم النفس، أو درجة شرف جيدة في موضوع ذي صلة بموضوع البحث. قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى درجة الماجستير في موضوع ذي صلة في بعض مجالات الكلية. للتعرف على متطلبات القبول لجميع درجات البحث الأخرى التي نقدمها، يرجى الاتصال بنا.

يجب على المتقدمين الذين لا تتحدث الإنجليزية لغتهم الأولى تقديم دليل على أن لغتهم الإنجليزية كافية لتلبية المتطلبات المحددة لدراستهم. الحد الأدنى لمتطلبات هذا البرنامج في اختبارات IELTS وTOEFL هي: • امتحان IELTS من المجلس الثقافي البريطاني - مجموع إجمالي 7.0، على ألا يقل أي عنصر عن 6.5. • TOEFL iBT - مجموع نقاط 100 على أن لا يقل عنصر الاستماع والقراءة عن 22، وعنصر الكتابة لا يقل عن 23، وعنصر التحدث لا يقل عن 24.