تبدیل سلولهای چربی سفید به چربی بژ راهی برای مبارزه با دیابت

 16 فوریه 2016- محققان به درک چگونگی تبدیل سلولهای چربی سفید به سلولهای چربی قهوه ای درطی فرآیندی به نام beiging، برای کاهش مقدار قند خون و مقابله با دیابت نزدیک تر شده اند. گروهی  از محققان دانشکده ی پزشکی پرلمن در دانشگاه پنسیلوانیا به سرپرستی دکتر جوزف بائراستادیار فیزیولوژی، نتایج تحقیقات خود در این زمینه درمجله ی Diabetesمنتشر نمودند.

دکتر بائر میگوید: تبدیل سلولهای چربی سفید به قهوه ای درطی فرآیند Beigingمی تواند دیابت را از طریق سوزاندن کالری اضافی و کاهش مقدار قندخون مهار کند، این تحقیق نشان می دهد که فعال سازی  مسیر mTORنقش حیاتی در این فرآیند دارد. تبدیل سلولهای چربی سفید به چربی قهوه ای یک استراتژی امیدوار کننده برای مقابله با چاقی است زیرا این سلولها توانایی متابولیسم گلوکز و چربیها و اتلاف انرژی بصورت گرما را دارند.

سلولهای چربی قهوه ای و سفید دارای نقش های متفاوتی در بدن هستند، در حالیکه سلولهای چربی سفید  انرژی را بصورت قطرات چربی بزرگی در خود ذخیره می کنند، بافت چربی قهوه ای شامل قطرات چربی کوچکتر بوده و برای سوزاندن چربیها به منظور تولید گرما تخصص یافته است، به همین دلیل سلولهای چربی قهوه ای مملو از موتور خانه ی سلول یعنی  میتوکندری ها است که حاوی آهن هستند و به همین  دلیل این چربیها برنگ قهوه ای هستند. در هنگام تولد، چربیهای قهوه ای در نواحی بالایی پشت و شانه ی نوزاد برای گرم نگهداشتن او وجود دارد.

 بر اساس کشفیات جدید، قطرات چربی قهوه ای با کاهش وزن بدن ارتباط دارد. سلولهای چربی قهوه ای با نام بافت بژ همچنین در میان رسوبات چربی سفید برای پاسخ به سرما و سایر سیگنال ها قرار دارند. تعادل انرژی در داخل بدن تحت تأثیر بافت چربی قهوه ای و بژ می باشد که از طریق دمای پایین و سایر سیگنال ها برای  سوزاندن چربی ها و کربوهیدرات ها به منظور تولید گرما، تحریک می شوند. ابزار اصلی در این مطالعه، راپامایسین بود، این دارو ازعملکرد پروتئین  mTOR(mechanistic target of rapamycin)جلوگیری می کند. mTORدر دو مجموعه ی پروتئینی جداگانه یافت می شود.

راپامایسین برای اولین بار به عنوان محصول جانبی باکتری Streptomycin hygroscopicusکه در خاک جزیره ی ایستر یافت می شود، شناسایی شد. ازآنجائیکه جزیزه ی ایستر بنام Rapa Nuiنیز شناخته می شود، از این رو این محصول را راپامایسین نامیدند. راپامایسین برای سرکوب سیستم ایمنی در پیوند  اعضاء استفاده می شود اما به تازگی دانشمندان کشف کرده اند که این ترکیب موجب افزایش طول عمر موش ها  می گردد.

جالب توجه اینست که در سال 2012، آزمایشگاه دکتر بائر کشف کرد که rapamycinهمچنین موجب مقاومت به انسولین می شود زیرا می تواند هر دو بازوی مسیر پیام رسانی mTORرا که توسط  کمپلکس های پروتئینی mTORC1و mTORC2کنترل می شوند، مهار کند. آنها با استفاده از یک مدل حیوانی نشان دادند که این دو بازو، دراصل دو مسیر جداگانه را کنترل می کنند، یکی طول عمر و دیگری  دارای تأثیرات غدد درون ریز است.

 از نظر فیزیولوژیکی، سیگنالینگ mTORدرکنترل قند و کلسترول خون دخیل است و مهار آن سبب  افزایش خطر ابتلا به دیابت می شود. در حالیکه تحقیقات قبلی نشان دادند مهار mTORC1سبب القاء تولید چربیهای قهوه ای از چربیهای سفید می شود، نتایج تحقیق اخیر از این تصور که فعالیت کمپلکس mTORC1در واقع برای تبدیل سلولهای چربی سفید به سلولهای قهوه ای درهوای سرد  ضروری است، حمایت  می کند. چنانچه فعالسازی مستقیم mTORC1همین نتایج را سبب شود این رویکرد بطور بالقوه می تواند  برای مبارزه  با دیابت بکار گرفته  شود.

 در این تحقیق دانشمندان نشان دادند که راپامایسین توانایی سرما یا داروها را از طریق فعالسازی  مسیر پیام رسانی  یک انتقال  دهنده ی عصبی خاص برای القاء ظهور سلولهای چربی بژ مهار می کند. بر این اساس موشهای تحت درمان با راپامایسین قادر به تحمل سرما  نبوده و دمای  بدنشان درسرما افت می کند و چنانچه درمحیط سرد قرار گیرند، دچار اضافه وزن می شوند.

این یافته ها نقش مثبت mTORC1را در بکارگیری  سلولهای  چربی بژ برای استفاده از ذخیره ی چربی های سفید نشان می دهد و می تواند برخی از اثرات متابولیکی منفی مهار mTORC1را توضیح دهد.

نویسنده ی اول این  تحقیق دکتر Tranفوق دکترای آزمایشگاه دکتر بائر می گوید: مطالعه ی ما ارتباط  پیچیده ی بین سیگنالینگ mTORو متابولیسم را برجسته تر کرد، این برنامه در ادامه به تعیین اهداف خاص پایین دستی mTORکه موجب اثرات منفی متابولیکی می شوند، خواهد پرداخت، هدف اینکار  تولید داروهای بهتر و احتمالا دارویی است که روزی سبب بهبود سلامت فرد در طول زندگی و در پیری   خواهد شد. کشف یک مسیر سیگنالینگ حیاتی برای تشکیل چربی بژ این فرصت را بوجود آورده است که با هدف قرار دادن  این مسیر و افزایش تعداد  سلولهای تولید کننده گرما با چاقی و دیابت مبارزه  کنیم.

منابع:

Diabetes, 2016; db150502 DOI: 10.2337/db15-0502

www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160216181706.htm