آنزیمی که نقشی کلیدی در سوزاندن کالری در طول چاقی و رژیم لاغری دارد

8 فوریه 2018- همیشه تعجب می کنید که چرا افراد چاق، کالری کمتری می سوزانند یا چرا پس از گذشت مدت کوتاهی از رژیم غذایی لاغری، اغلب وزن بدن ثابت می ماند و تغییر نمی کند؟ در هر دو مورد بدن تلاش می کند با تنظیم مصرف انرژی از وزن خود محافظت کند. در یک مقاله جدید که در مجله ی Cell منتشر شد، محققان دانشگاه علوم پزشکی دانشگاه کالیفرنیا و میشیگان، آنزیمTANK-binding kinase 1 (TBK1)  که یک بازیکن کلیدی در کنترل سوزاندن انرژی در طول چاقی و رژیم لاغری است را معرفی کردند.
پرفسور Alan Saltiel، مدیر موسسه UC San Diego برای دیابت و سلامت متابولیک، گفت: بدن انسان در حفظ انرژی از طریق کاهش مصرف انرژی و حفظ آن برای نیازهای بعدی بسیار موثر عمل می کند، این مسیر طبیعت برای اطمینان از زنده ماندن شما در صورت قحطی است.
پرفسورSaltiel  گفت: دو مشاهده ی مهم وجود دارد که ما را به کاهش متابولیسم در چاقی و روزه داری رهنمون می کند.ما دو حلقه بازخوردی جدید را کشف کرده ایم که با سیستم خود تنظیمی در هم پیچیده اند. این دو حلقه ی بازخوردی مانند ترموستات خانگی عمل می کند که تغییر دما را حس کرده و سیستم گرمایی را خاموش و روشن می کند.
با استفاده از مدل موش، محققان حلقه اول را کشف کردند: استرس مزمن ناشی از چاقی موجب التهاب از طریق فعال سازی مسیر NFKB می شود.این مسیر باعث القای بیان ژن های مرتبط با التهاب و چاقی از جمله TBK1 می گردد.هنگامی که TBK1 فعال می شود، AMPK، را که یکی از تنظیم کننده های اصلی صرف انرژی است، خاموش می کند، درنتیجه توانایی سلول را برای سوختن کالری ها کاهش می دهد و باعث ذخیره سازی انرژی بصورت چربی می گردد.این مکانیسمی است که در بدن افراد چاق سبب کاهش سوزاندن کالری می شود.
همانطور که می دانیم آنزیم AMPK همچنین تغییرات در سطوح انرژی را در هنگام ناشتا(روزه داری یا رژیم لاغری) حس می کند و باعث افزایش مصرف انرژی در سلول ها - به خصوص ادیپوسیتها(سلول های چربی) – از طریق سوزاندن چربی به عنوان یک منبع انرژی می شود،اما هنگامی که روزه داری سبب فعال شدن AMPK می گردد،TBK1  فعال می شود که در نهایت فعالیت AMPK را در سوزاندن چربی ها مهار می کند.
پرفسورSaltiel  گفت: این حلقه ی بازخوردی، مصرف انرژی را از طریق التهاب و ناشتا، بلوکه می کند. هنگامی که ماTBK1  را از سلولهای چربی موشها حذف کردیم، سوزاندن کالری دوباره فعال شد. اما اتفاق دیگری رخ داد که ما را شگفت زده کرد و آن افزایش التهاب بود.
TBK1  در حلقه ی بازخوردی دوم نیز دخیل است: در حالی که NKFB سبب القاءTBK1می شود، TBK1 برگشته و NFKB را مهار می کند. فعال شدنTBK1 به طور طبیعی التهاب را کاهش می دهد، اما بطور کامل آن را از بین نمی برد و این باعث می شود که درجه کمتری از التهاب وجود داشته باشد. بدونTBK1، التهاب افزایش می یابد.
حذفTBK1 در موش های چاق باعث کاهش وزن و افزایش التهاب گردید، اما در موش هایی با وزن نرمال سبب ایجاد هیچ تغییری نگردید.این همچنین توضیح می دهد که چگونه محدودیت کالری ممکن است التهاب را کاهش دهد.
پرفسور Saltielگفت: مهار TBK1 پتانسیل بازگرداندن تعادل انرژی را در حالت چاقی با افزایش توانایی سوختن مقداری چربی دارد. احتمالا این تنها راهی نیست که برای مصرف انرژی در روزه داری یا چاقی می توان در نظر گرفت، اما این اطلاعات بینش جدیدی را در مورد چگونگی تولید داروهای مهارکنندهTBK1 یا سایر آنزیمهای متابولیسمی فراهم می کند.
یکی از مهار کننده هایTBK1 به نام  amlexanox، داروی ضد التهابی و ضد آلرژیک مورد استفاده برای درمان آسم است که در دهه 1980 در ژاپن تولید شده است.در یک مقاله منتشر شده درMetabolism Cell  در سال گذشته،Saltiel  و تیمش گزارش کردند استفاده از این دارو سبب کاهش کلینیکی قند خون در یک زیر مجموعه از بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 گردید که در یک کارآزمایی بالینی تصادفی، دو سو کور و کنترل شده با پلاسبو به مدت 12 هفته شرکت کردند.
پرفسور Saltielو همکارانش در مطالعه قبلی خود گزارش دادند که وقتیTBK1 در موشهای چاق القا می شود، باعث کاهش مصرف انرژی یا کاهش سوزاندن کالری می گردد.دادن  AMlexanoxبه موش های چاق،موجب کاهش وزن و افزایش حساسیت به انسولین شده و دیابت و بیماری کبد چرب را در آنها بهبود می بخشد.
مقاله ی حاضر نشان می دهد که چرا AMlexanox تا این حد موثر بوده است.
پرفسور Saltiel می گوید: ممکن است که اگر ما این مسیر را تا حدی سرکوب کنیم، متابولیسم دوباره به منظور بهبود سوزاندن کالری افزایش یابد. من فکر می کنم احتمالا هنوز باید هر دو کار را با هم انجام دهیم: کاهش مصرف انرژی از طریق رژیم غذایی و افزایش سوزاندن انرژی با مسدود کردن مسیر جبرانی کاهش سوزاندن کالری. ما می دانیم که رژیم های غذایی به تنها موثر نیستند که دلیل آن همین موضوع است.

منابع و سایت خبر:

Cell, 2018; 172 (4): 731 DOI: 10.1016/j.cell.2018.01.007

Cell Metabolism, 2017; 26 (1): 157 DOI: 10.1016/j.cmet.2017.06.006

www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180208141245.htm