تصویر برداری سه بعدی از چربیها، اهداف بالقوه ای را برای درمان چاقی و دیابت معرفی کرد

9 ژانویه 2018-  تصاویر سه بعدی خیره کننده ای که با استفاده از روشهای جدید تصویربرداری از سلولهای چربی توسط محققان آزمایشگاه متابولیسم مولکولی در دانشگاه راکفلر تهیه شده است، عملکرد داخلی بافت چربی و ارتباطات عصبی در داخل این بافت را در موشها نشان می دهد و به شناسایی اهداف بالقوه ای برای ابداع داروهای جدید بمنظور درمان یا جلوگیری از چاقی و دیابت کمک خواهد کرد. دکتر Jingyi Chi نویسنده ی اول این مقاله گفت: این یافته ها، ارزش تصویربرداری 3 بعدی را به عنوان یک ابزار اکتشافی جدید نشان می دهد.

این تحقیق جدید که به رهبری Paul Cohen استادیار دانشگاه راکفلر انجام گردید، براساس کشف اخیر در مورد وجود سه نوع چربی سفید، قهوه ای و بژ آغاز شد. در حالیکه چربیهای سفید انرژی را ذخیره می کنند و از مدتهای طولانی وجود آنها به عنوان مشکلی برای چاقی و دیابت شناخته شده است، چربیهای قهوه ای و بژ می توانند از طریق سوزاندن کالری به سلامتی کمک کنند.

Cohen می گوید: چربی بژ دارای پتانسیل بسیار زیادی برای درمان چاقی و بیماریهای متابولیکی مرتبط با آن از جمله دیابت و بیماریهای قلبی عروقی است، زیرا این نوع چربی می تواند بسرعت از شکل خفته و غیرفعال به نوعی چربی فعال و کالری سوز تبدیل شود. هدف نهایی دکتر Cohen ابداع روشهای درمانی برای دستکاری  چربی  بژ به منظور سوزاندن مقادیر زیادی انرژی در افرادی است که متابولیسم  بدن آنها  دچار نارسایی شده است.

 یک ابزار اکتشافی جدید

در ابتدا، دکتر Chi و همکارانش می خواستند از چگونگی ارتباط سلولهای چربی با سیستم عصبی سمپاتیک مطلع شوند، زیرا سیستم عصبی سمپاتیک نقش مهمی در ارسال اطلاعات به این سلولها برای  تعیین مقدار ذخیره ی انرژی یا میزان انرژی که باید سوزانده شود، بازی می کند. اما روشهای معمول آزمایشگاهی برای بررسی بافت چربی تصاویر دقیقی برای بررسی جزئیات در اختیار دانشمندان قرار نمی داد. بنابراین محققان از یک سیستم تصویربرداری 3 بعدی بنام iDISCO که توسط یک آزمایشگاه دیگر در دانشگاه راکفلر برای بررسی مغز ابداع شده بود، استفاده کردند. آنها از بافت چربی موشهایی که در معرض سرما قرار گرفته بودند، با این سیستم جدید، عکس برداری کردند. سرما سبب تبدیل چربیهای سفید به چربی بژ برای سوزاندن کالری و تولید گرما بمنظور حفظ  دمای  بدن می شود.

دکتر Chi می گوید: وقتی مردم درباره ی بافت چربی صحبت می کنند، تصور آنها تنها یک توده ی چربی است،اما این تصاویر نشان داد که چربیهای بژ دارای اجزایی نظیر عروق خونی و سلولهای عصبی است که بصورت شبکه هایی فیبری شکلی درون بافت چربی دیده می شوند. حضور و تراکم این فیبرهای عصبی که هم بصورت دسته های بزرگی از اعصاب و هم ساختارهای کوچکی بنام نوریت وجود دارند، میزان فعالیت چربی بژ را پیش بینی می کند. فعال ترین بافت چربی بافتی است که بیشترین تارهای عصبی( nerve projections) در آن دیده می شود. تصاویر 3 بعدی همچنین نشان داد که تفاوتهای مهمی بین چربیهای احشایی و چربیهای زیرپوستی وجود دارد. چربیهای احشایی که در انسان اطراف اندام های داخلی را احاطه کرده است، با بیماری دیابت و سایر بیماریهای متابولیکی ارتباط دارد. چربی زیر پوستی که در زیر پوست رانها یا سایر مناطق بدن یافت می شوند، می توانند در هنگام قرار گرفتن در معرض سرما به چربی بژ تبدیل شوند و با بیماری ارتباطی ندارند.

موشها نیز دارای هر دو نوع این چربی ها هستند، جزئیات تصاویر گرفته شده از چربی احشایی نشان می دهد که این نوع چربی از نظر ساختار آمورف یا بی شکل است و دارای حداقل نوریت[1] (projections neurite ) است. دکتر Chiو همکارانش دریافتند که چربیهای زیرپوستی موشها دارای ساختاری سازماندهی شده با بسته های عصبی متراکم از نوریتها هستند که برای سوختن انرژی، مورد نیاز می باشند.

یک سوئیچ متابولیکی

دانشمندان این سوال را مطرح کردند که چه چیزی باعث رشد اعصاب در بافت چربی بژ می شود؟

Cohen و سایرین پیش از این، اهمیت پروتئین بنام PRDM16 را در تولید چربیهای بژ و فعالیت سوزاندن انرژی توسط این نوع چربی مشخص کرده بودند. موشهای فاقد این پروتئین قادر به فعال کردن چربیهای بژ خود نبودند و در نتیجه با عوارضی مشابه با افراد چاق مانند مقاومت به انسولین مواجه می شدند.

برای تعیین نقش PRDM16 در توسعه ی اعصاب، دکتر Chi به بررسی بافت چربی زیر پوستی موشهایی که فاقد این  پروتئین در سلولهای چربی خود بودند، در شرایط سرما پرداخت. نتایج نشان دهنده ی کاهش شدید نوریتها در مقایسه با موشهای دارای این پروتئین بود.

پرفسور Cohen می گوید: اگر یک سلول چربی دارای پروتئین PRDM16 باشد، نوریت ها را به محل مورد نظر هدایت می کند و اگر شما این پروتئین را حذف کنید، دیگر نوریت ها را در بافت چربی مشاهده نمی کنید. این نتایج نشان می دهد که این مولکولهای سیگنالینگ که واسطه ی این گفتگو در بین سلولهای چربی و سلولهای عصبی هستند، می توانند اهداف درمانی جدیدی برای مقابله با چاقی و بیماریهای مرتبط با آن باشند.

 منبع و سایت خبر:

Cell Metabolism, 2018; 27 (1): 226 DOI: 10.1016/j.cmet.2017.12.011

www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180109185055.htm


[1]زائده هایی که از جسم سلول عصبی خارج می شود(اکسون یا دندریت) و معمولا به نورونهای نابالغ  یا در حال رشد اطلاق می شود.