ملخص: حقق الباحثون اكتشافات مهمة حول الأنسجة الدهنية البنية (BAT)، المعروفة بقدرتها على حرق السعرات الحرارية. وحددت دراستهم البروتين AC3-AT، الذي يعمل بمثابة “مفتاح” لتفعيل أفضل التقنيات المتاحة، مما يحد من فعاليته في مكافحة السمنة.
ومن خلال منع هذا التغيير، يعتقد الباحثون أنهم قادرون على تحسين نشاط الدهون البنية، مما يوفر وسيلة جديدة لعلاج السمنة والاضطرابات الأيضية المرتبطة بها. النتائج، التي أظهرت أيضًا أن الفئران التي تفتقر إلى AC3-AT كانت محمية من السمنة وزادت معدلات التمثيل الغذائي لديها، تشير إلى استراتيجيات واعدة لإدارة الوزن البشري.
يسلط الضوء:
- الحد من تنشيط الدهون البنية: يفسر اكتشاف بروتين AC3-AT سبب كون تأثيرات الدهون البنية في حرق السعرات الحرارية قصيرة الأمد بشكل عام، مما يوفر هدفًا لإطالة فترة تنشيطه.
- آثار وقائية في الفئرانأظهرت الفئران التي تفتقر إلى بروتين AC3-AT مقاومة للسمنة، وتراكم أقل للدهون ومعدلات أيض أعلى، مما يشير إلى الدور الحاسم للبروتين في توازن الطاقة.
- الآثار المترتبة على السمنة البشرية: بما أن AC3-AT موجود أيضًا في البشر، فإن هذه النتائج تمهد الطريق لتطبيقات علاجية محتملة لتحسين نشاط الدهون البنية وتعزيز فقدان الوزن لدى البشر.
مصدر: جامعة جنوب الدنمارك
الدهون البنية، والمعروفة أيضًا باسم الأنسجة الدهنية البنية (BAT)، هي نوع من الدهون الموجودة في أجسامنا والتي تختلف عن الدهون البيضاء الموجودة حول المعدة والفخذين والتي نعرفها أكثر.
للدهون البنية دور خاص: فهي تساعد على حرق السعرات الحرارية من الأطعمة التي نتناولها في الحرارة، وهو ما يمكن أن يكون مفيدًا، خاصة عندما نتعرض لدرجات حرارة باردة، مثل السباحة في الشتاء أو العلاج بالتبريد.
لفترة طويلة، اعتقد العلماء أن الحيوانات الصغيرة مثل الفئران والأطفال حديثي الولادة هي فقط التي تحتوي على دهون بنية. لكن الأبحاث الجديدة تظهر أن عددا من البالغين يحتفظون بالدهون البنية طوال حياتهم. ولأن الدهون البنية فعالة للغاية في حرق السعرات الحرارية، يحاول العلماء إيجاد طرق لتنشيطها بأمان باستخدام أدوية تزيد من قدرتها على إنتاج الحرارة.
كشفت دراسة جديدة أجرتها مجموعات البحث البروفيسور جان فيلهلم كورنفيلد من جامعة جنوب الدنمارك / مركز نوفو نورديسك لإشارة الخلايا الشحمية (Adiposign) وداغمار واتشتن من مستشفى جامعة بون وجامعة بون (ألمانيا) أن اللون البني تحتوي الدهون على آلية مدمجة غير معروفة سابقًا تعمل على إلغاء تنشيطها بعد وقت قصير من تنشيطها.
وهذا يحد من فعاليته كعلاج للسمنة. وفقًا للمؤلف الأول للدراسة، هاندي توبل، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة جنوب الدنمارك ومركز نوفو نورديسك لإشارة الخلايا الشحمية (Adiposign)، اكتشف الفريق الآن بروتينًا مسؤولاً عن عملية الإغلاق هذه. يطلق عليه “AC3-AT”.
يؤدي حظر “مفتاح الإيقاف” إلى فتح استراتيجية جديدة
تقول هاند توبل: “بالنظر إلى المستقبل، نعتقد أن إيجاد طرق لمنع AC3-AT يمكن أن يكون استراتيجية واعدة لتنشيط الدهون البنية بأمان ومكافحة السمنة والمشاكل الصحية ذات الصلة”.
واكتشف فريق البحث البروتين المغلق باستخدام تقنية متقدمة تتنبأ ببروتينات غير معروفة.
تشرح هاندي توبل: “عندما قمنا بدراسة الفئران التي تفتقر وراثيا إلى AC3-AT، وجدنا أنها كانت محمية ضد السمنة، ويرجع ذلك جزئيا إلى أن أجسامها ببساطة تحرق السعرات الحرارية بشكل أفضل وكانت قادرة على زيادة معدل الأيض عن طريق تنشيط عملية التمثيل الغذائي. الدهون البني”.
تم تغذية مجموعتين من الفئران بنظام غذائي غني بالدهون لمدة 15 أسبوعًا، مما جعلهم يعانون من السمنة المفرطة. اكتسبت المجموعة التي أزيل منها بروتين AC3-AT وزنًا أقل من المجموعة الضابطة وكانت تتمتع بصحة أيضية أفضل.
تشرح رونجا كاردينال، المؤلفة المشاركة، وهي طالبة دكتوراه في جامعة بون في المختبر: “تراكمت لدى الفئران التي تفتقر إلى بروتين AC3-AT كمية أقل من الدهون في أجسامها وزادت كتلتها الخالية من الدهون مقارنة بفئران التحكم”. “بما أن AC3-AT موجود ليس فقط في الفئران ولكن أيضًا في البشر والأنواع الأخرى، فإن هناك آثار علاجية مباشرة على البشر.”
الأمل في الاستراتيجيات التي تدعم فقدان الوزن
على الرغم من أن انتشار الدهون البنية يتناقص مع تقدم العمر، وعلى الرغم من أن البالغين لا يمتلكون نفس القدر من الدهون البنية مثل الأطفال حديثي الولادة، إلا أنه لا يزال من الممكن تنشيطها، على سبيل المثال عن طريق التعرض للبرد. عند تنشيطه، فإنه يزيد من معدل التمثيل الغذائي لهؤلاء الأفراد، مما يمكن أن يساعد في استقرار فقدان الوزن في الحالات التي يكون فيها تناول السعرات الحرارية مرتفعًا (جدًا).
ومن المثير للاهتمام أن هذه الدراسة لم تحدد فقط AC3-AT، وهو شكل أقصر وغير معروف سابقًا من بروتين AC3. وحدد الباحثون أيضًا إصدارات أخرى غير معروفة من البروتينات/الجينات، التي تستجيب للتعرض للبرد، على غرار AC3-AT.
“ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح التأثير العلاجي لهذه المنتجات الجينية البديلة وآلياتها التنظيمية عند تفعيل أفضل التقنيات المتاحة”، كما يقول الأستاذ المشارك داغمار واتشتن، المدير المشارك لمعهد المناعة الفطرية في جامعة كي بي وعضو في ImmunoSensation2. مركز التميز ومجالات البحث متعددة التخصصات (TRA) “النمذجة” و”الحياة والصحة” في جامعة بون.
“إن فهم هذه الأنواع من الآليات الجزيئية لا يلقي الضوء على تنظيم الدهون البنية فحسب، بل يبشر بالخير أيضًا بالكشف عن آليات مماثلة في المسارات الخلوية الأخرى.”
يقول البروفيسور المشارك جان فيلهلم كورنفيلد، من جامعة جنوب الدنمارك: “يمكن لهذه المعرفة أن تلعب دورًا رئيسيًا في تعزيز فهمنا لمختلف الأمراض وتطوير علاجات جديدة”.
تم إجراء هذه الدراسة في إطار مركز البحوث التعاونية DFG Transregio-SFB 333 “الدهون البنية والبيج – تفاعلات الأعضاء، ومسارات الإشارة وتوازن الطاقة (BATenergy)”، والذي يهدف إلى فهم أفضل للأنواع المختلفة من الأنسجة الدهنية وخصائصها. دوره في الأمراض الأيضية ومركز مؤسسة نوفو نورديسك لإشارات الخلايا الشحمية (Adiposign) في جامعة جنوب الدنمارك، والذي يهدف إلى فهم الخلل الوظيفي في الخلايا الدهنية في الكائنات الحية النموذجية والمرضى الذين يعانون من السمنة المفرطة.
حول هذه الأخبار البحثية عن السمنة وعلم الأعصاب
الكاتب: بيرجيت سفينفيج
مصدر: جامعة جنوب الدنمارك
اتصال: بيرجيت سفينفيج – جامعة جنوب الدنمارك
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار علم الأعصاب
البحث الأصلي: وصول مغلق.
“يعمل التعبير الناجم عن البرد عن إنزيم أدينيليل سيكلاز 3 المقطوع بمثابة مقاومة متغيرة لوظيفة الدهون البنية» بقلم جان فيلهلم كورنفيلد وآخرون. التمثيل الغذائي الطبيعي
خلاصة
يعمل التعبير الناجم عن البرد عن إنزيم أدينيليل سيكلاز 3 المقطوع بمثابة مقاومة متغيرة لوظيفة الدهون البنية
إن تعزيز نشاط الأنسجة الدهنية البنية (BAT) يستهدف بشكل مبتكر السمنة والأمراض الأيضية. على الرغم من أن التنشيط الحراري لأفضل التقنيات المتاحة مفهوم جيدًا، إلا أن التنظيم المتغير لأفضل التقنيات المتاحة لتجنب تبديد الطاقة المفرط لا يزال غير محدد المعالم.
نوضح هنا أن adenylyl cyclase 3 (AC3) هو المفتاح لوظيفة BAT. لقد حددنا مروجًا محفزًا للبرد والذي يولد شكلًا إسويًا من AC3 mRNA مقطوعًا بـ 5' (Adcy3-at) ، الذي يتم التعبير عنه بواسطة شكل إسوي مقطوع ناتج عن البرد لـ PPARGC1A (PPARGC1A-AT).
غياب الفئران الذكور Adcy3-at عرض زيادة في إنفاق الطاقة ومقاومة للسمنة والاختلالات الأيضية الناتجة.
يتم الاحتفاظ بالفأر والإنسان AC3-AT في الشبكة الإندوبلازمية، غير قادر على الانتقال إلى غشاء البلازما، ويفتقر إلى النشاط الأنزيمي. يتفاعل AC3-AT مع AC3 ويحتجزه في الشبكة الإندوبلازمية، مما يقلل من تجمع أنزيمات الأدينيل المتاحة لتخليق cAMP بوساطة البروتين G.
وبالتالي، يعمل AC3-AT بمثابة مقاومة متغيرة مستحثة بالبرد في BAT، مما يحد من العواقب الضارة لنشاط cAMP أثناء تنشيط BAT المزمن.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”