ژن مرتبط با چاقی و دیابت نوع 2 با چگونگی تنظیم چربی توسط سلول ارتباط دارد
2 جولای 2019- چرا افزایش وزن باعث بروز مشکلات متابولیکی می شود که در برخی افراد ممکن است باعث بیماری قلبی و دیابت شود، اما در دیگران چنین عوارضی را بهمراه ندارد؟ محققان مرکزHNRCA[1] در دانشگاه Tufts، سرنخ جدیدی را در این مورد بدست آورده اند. آنها دریافتند که ژن مرتبط با چاقی و توسعه ی دیابت نوع 2، که توسط آنها قبل از این کشف شده بود، با نحوه ی تنظیم چربی در سطح سلولی ارتباط دارد. نتایج این تحقیق در مجله ی Molecular Metabolism منتشر شده است.
ژن مورد بررسی "ACSL4" ، است که پروتئینی را کد می کند که به سلولها در متابولیسم اسیدهای چرب خاص کمک می کند، و آنها را آماده می ساز تا یا بصورت انرژی ذخیره و یا سوزانده شوند.ACSL4 عضو خانواده ی پروتئینی ACSL است که در اسیدهای چرب تغییراتی ایجاد می کنند و اساسا آنها را درون سلول ها به دام می اندازند. به نظر می رسد ACSL4 نقش اساسی در حمل و نقل و ذخیره سازی اسید های چرب داشته باشد، به همین دلیل برای حفظ متابولیسم و عملکرد مناسب سلول ها مهم است.
محققان با پرورش یک مدل جدید موش که تولید پروتئین ACSL4 تنها در سلول های چربی آنها کاهش یافته بود(کاهش بیان ژن ACSL4) ، برای اولین بار نقش این پروتئین را در چاقی ناشی از رژیم غذایی کشف کردند.
دکتر اندرو گرینبرگ، مدیر آزمایشگاه متابولیسم چاقی در HNRCA، و رهبر این تحقیق گفت: ما موشهای مذکور را با یک رژیم غذایی پر کالری تغذیه نموده و متوجه شدیم که آنها دچار اضافه وزن کمتری می شوند، التهاب ناشی از رژیم غذایی با کالری بالا، در آنها کمتر است و علایمی از بهبود متابولیکی در آنها مشاهده می شود. دیدن چنین تاثیراتی، بسیار قابل توجه بود زیرا ACSL4 تنها یک درصد کوچک از کل پروتئینهای ACSL بیان شده در سلول های چربی است.
ما نرخ متابولیسم، مصرف غذا و فعالیت کلی این موش ها را بعد از سه و هفت هفته تغذیه با رژیم غذایی با کالری بالا، اندازه گیری نمودیم. ما همچنین از تست تحمل گلوکز برای اندازه گیری سرعت پاک شدن گلوکز از بدن استفاده کردیم، همان آزمونی که در انسان برای کمک به تشخیص دیابت استفاده می شود.
در موش هایی با ACSL4 کمتر، که با رژیم غذایی با کالری بالا تغذیه شده بودند، متابولیسم اسیدهای چرب در سلول های چربی افزایش یافته بود و افزایشی در میزان کل سوزاندن انرژی در بدن یا نرخ متابولیسمی بدن آنها مشاهده می شد. به طرز قابل توجهی، به دلیل این تغییرات، آنها از چاقی ناشی از رژیم غذایی، اختلال عملکرد سلول چربی و تغییرات متابولیکی ناشی از چاقی که اغلب مشاهده می شود، (مانند تغییرات در متابولیسم گلوکز)، مصون ماندند.
چرا افزایش ذخیره سازی چربی در سلول ها مضر است و چطور به چاقی و سایر بیماری های متابولیک منجر می شود؟
پروتئین ACSL4 می تواند حضور انواع خاصی از اسیدهای چرب را در غشای سلولی تنظیم کند، که منجر به ترکیب غشائی نامتعادلی می شود که با بیماری هایی مانند چاقی، دیابت و بیماری های قلبی ارتباط دارد.
در چاقی، این انواع خاص از اسیدهای چرب که در غشای سلولهای چربی انباشته می شوند و به مولکول های دیگر متابولیزه می گردند، سبب تغییرات مضری در متابولیسم سلولها می شوند. در مطالعات ما، حتی زمانی که موشهای دستکاری شده( موشهایی که دچار کمبود ACSL4 در سلول های چربی بودند) را با رژیم های غذایی با کالری بالا تغذیه نمودیم، سطح این انواع خاص از اسید های چرب و تولید متابولیت های سمی آنها پایین باقی ماند، در نتیجه سلول های چربی در حالت "سالم متابولیکی " قرار گرفته و موشها در برابر چاقی ناشی از رژیم غذایی محافظت شدند.
چطور ممکن است از این نتایج برای انسان ها استفاده نمود؟
یک کلاس از داروهای ضد دیابتی که تیازولیدن دیونها نام دارند، به طور مستقیم ACSL4 را مهار می کنند. یافته های ما نشان می دهد که کاهش بیان ژن ACSL4 می تواند یکی از اقدامات این داروها باشد. اگرچه تیازولیدن دیونها دارای عوارض ناخواسته ای هستند که استفاده ی بالینی آنها را محدود می کند، مطالعات ما ممکن است رویکرد درمانی مناسب تری را برای تحقیقات و توسعه ی دارویی ارائه دهد که بتواند از برخی از عوارض جانبی قبلی جلوگیری نماید. کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه ی کار این ژن، همچنین می تواند به درک بهتر زیست شناسی افزایش وزن و اختلالات متابولیکی کمک کند.
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2019-07-gene-obesity-diabetes-cells-fat.html