به نظر می رسد یک پروتئین کمتر شناخته شده نقش مهمی در چاقی و بیماریهای متابولیکی دارد

20 نوامبر 2019 - با یافته های غیر منتظره در مورد پروتئینی که به وفور در بافت چربی تولید می شود، دانشمندان موسسه ی تحقیقاتی Scripps راه را برای کسب اطلاعات بسیار مهم در مورد چاقی و بیماری های متابولیکی باز کردند. کشف آنها که در مجله Nature منتشر گردید، می تواند به ابداع رویکردهای جدید و بالقوه برای مقابله با چاقی و بسیاری از بیماریهای دیگر منجر شود.

یک پروتئین سیگنالینگ معروف به progesterone receptor membrane component 2 یا PGRMC2، که پیش از این چندان مورد مطالعه قرار نگرفته نبود، در رحم ، کبد و مناطق مختلف بدن مشاهده شده است. اما محققان آزمایشگاه پرفسور Enrique Saez، دریافتند که بیشترین میزان این پروتئین در بافت چربی، به ویژه در بافت چربی قهوه ای وجود دارد که برای حفظ دمای بدن، مواد غذایی را به گرما تبدیل می کند و از آنجا به بررسی عملکرد آن علاقه مند شدند.

نقشی مهم: راهنمای سفر مولکول هِم

این تیم بر اساس كشف اخیر خود مبنی بر اتصال PGRMC2 به یك مولكول اساسی به نام heme و آزاد نمودن آن، این تحقیق را آغاز کردند. مولکول heme به تازگی به دلیل نقش آن در تأمین عطر و طعم برگرهای گیاهی(the plant-based Impossible Burger)، مورد توجه بیشتری قرار گرفته است، بنظر می رسد که heme نقش بسیار برجسته تری در بدن ایفا می کند. Heme، مولکول حاوی آهن در داخل سلول ها حرکت می کند تا فرآیندهای حیاتی زندگی مانند تنفس سلولی، تکثیر سلولی، مرگ سلولی و ریتم شبانه روزی را فعال کند.

با استفاده از تکنیک های بیوشیمیایی و روشهای پیشرفته ی سنجش در سلول ها، پرفسور Saez  و تیمش دریافتند کهPGRMC2  یکی از چپرونهای heme است، که مولکول heme را محصور می کند و آن را از میتوکندری سلول، جایی که heme تولید می شود، به هسته منتقل می کند، جایی که مولکول heme به انجام اعمال متنوعی کمک می کند. بدون یک محافظ یا چپرون ، heme با همه چیز در مسیر خود واکنش می دهد و همه چیز را نابود می کند.

پرفسورSaez، استادیار گروه پزشکی مولکولی می گوید: اهمیت Heme برای بسیاری از فرآیندهای سلولی از مدت ها قبل شناخته شده است، ما همچنین می دانستیم که Heme برای مواد سلولی اطراف آن سمی است و به نوعی مسیر شاتلینگ(shuttling pathway) احتیاج دارد. تاکنون فرضیه های زیادی وجود داشته است، اما پروتئین هایی که Heme را منتقل می کنند، شناسایی نشده بودند.

رویکردی نوآورانه برای چاقی؟

دانشمندان از طریق مطالعات بر روی موش ها، PGRMC2 را به عنوان اولین چپرون داخل سلولیheme   كه در پستانداران یافت شده است، معرفی کردند. با این وجود، تحقیقات آنها به همین جا متوقف نشد. آنها در پی یافتن این نکته بودند که اگر این پروتئین برای حمل و نقل heme وجود نداشته باشد، چه اتفاقی در بدن می افتد.

و اینگونه بود که آنها کشف بزرگ بعدی خود را انجام دادند: بدون وجود PGRMC2 موجود در بافتهای چربی، موشهایی که با رژیم غذایی پرچرب تغذیه می شدند، تحمل خود نسبت به گلوکز و حساسیت خود به انسولین را از دست می دهند، که مشخصه ی بارز دیابت و سایر بیماری های متابولیکی است. در مقابل، موشهای چاق دیابتی که برای فعال کردن عملکرد PGRMC2 در بافت چربی آنها، با یک دارو تحت درمان قرار گرفتند، بهبود قابل توجهی در علائم مرتبط با دیابت نشان دادند.

پرفسورSaezمی گوید: ما مشاهده نمودیم كه موش ها بهتر می شوند، مقاومت آنها نسبت به انسولین کمتر شده و تحمل آنها نسبت به قند بیشتر می شود، این یافته ها نشان می دهد که تعدیل فعالیت PGRMC2 در بافت چربی، ممکن است یک روش دارویی مفید برای معکوس نمودن برخی از اثرات منفی و جدی چاقی بر سلامت باشد.

دکتر Andrea Galmozzi، مدیر این تحقیق گفت كه این تیم همچنین چگونگی تاثیر این پروتئین در تغییر سایرعملکردهای بافت چربی قهوه ای و سفید را ارزیابی کرد، اولین کشف تعجب آور در فقدان PGRMC2، این بود که بافت چربی قهوه ای، سفید به نظر می رسید.

چربی قهوه ای به طور معمول بالاترین مقدار heme را دارد و اغلب بعنوان "چربی خوب" محسوب می شود. یكی از مهمترین نقشهای آن تولید گرما برای حفظ دمای بدن است. دمای بدن موشهایی که قادر به تولیدPGRMC2  در بافتهای چربی خود نبودند، هنگام قرار گرفتن در محیط سرد به سرعت کاهش یافت.

دکتر Galmozzi می گوید: گرچه مغز آنها سیگنال های مناسبی را برای روشن کردن مسیر تولید گرما ارسال می کرد، اما موش ها قادر به حفظ دمای بدن خود نبودند. بدون heme، شما دچار اختلال عملکرد میتوکندری می شوید و سلول هیچ وسیله ای برای سوزاندن انرژی و تولید گرما ندارد.

دکتر Saez معتقد است كه ممكن است فعال كردن چپرون heme در اندام های دیگر، از جمله كبد- كه در آن مقدار زیادی hemeساخته می شود- بتواند به کاهش اثرات سایر اختلالات متابولیكی مانند استئاتوهپاتیت غیرالکلی (NASH) که امروزه علت عمده ی پیوند کبد است، كمك كند.

دکتر Saez می گوید: ما کنجکاو هستیم که بدانیم آیا این پروتئین در سایر بافت هایی که در آنها اختلال در heme منجر به بیماری می شود، عملکردی مشابه دارد یا خیر.

منبع:

Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-1774-2

www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191120175618.htm