روش جدیدی برای سرعت بخشیدن به متابولیسم و درمان چاقی

با تغییر یک فرآیند بیوشیمیایی که زمینه ساز توانایی سلول در سوزاندن انرژی است ، محققین توانستند به کشف جدیدی دست یابند که می تواند به ابداع درمانی جدید برای مقابله با چاقی و دیابت بیانجامد.

نتایج این تحقیق دهم آوریل در مجله ی Nature  منتشر گردید. این یافته ها نشان داد که کاهش مقدار پروتئین نیکوتین آمید ان – متیل ترانسفراز (NNMT  ) در بافت چربی و کبد سبب کاهش چشمگیر چاقی و ابتلأ به دیابت در موش ها می شود.

دکتر Barbara Kahnمی گوید: با این کشف ابزاری برای تغییر متابولیک در اختیار داریم که می تواند سرعت تولید انرژی را افزایش داده و به کاهش وزن کمک کند. او می افزاید : یافته های ما بخصوص به دلیل استفاده از تکنولوژی antisense oligonucleotide  یا ASO  برای ممانعت از بیان ژن NNMT  در این تحقیق که قبلاٌ برای درمان سایر بیماریها در انسان استفاده شده است، بسیار هیجان انگیز می باشد.

پرفسور Qin yangمی گوید:NNMT  آنزیمی است که در فرآوری ویتامین B3  نقش دارد و ارتباط آن با چندین نوع خاص از سرطان و همچنین بیماری آلزایمر کشف شده است، حال ما توانستیم نقش کاملاٌ جدیدی را برای این آنزیم در بافت چربی شناسایی کنیم و این نقش تنظیم متابولیسم انرژی است.

یافته های جدید به یک مکانیسم بیوشیمیایی که به عنوان یک چرخه بی فایده شناخته شده بود، مربوط است. در این چرخه واکنش های سلولی تسریع شده و در نتیجه مقدار انرژی بیشتری تولید می شود. دکترKahn  توضیح می دهد: همه ی ما با افرادی مواجه شده ایم که هر آنچه می خواهند می خورند اما به وزنشان افزوده نمی شود، بخشی از علت آن، این پروسه ی کنترل طبیعی وزن است که آنها بر متابولیسم پایه ی سلولی ( سرعت ذاتی سوزاندن انرژی در بدن ) خود دارند، سیکل *futile  یکی از راههای افزایش تولید انرژی در سلولها است.

محققین ابتدا تأیید کردند که مقدار آنزیم NNMT  در موشهای چاق و مبتلا به دیابت افزایش یافته است دکتر yangمی گوید: در یک مقایسه ی پروفایل ژنتیکی چربی از موشهای مستعد به دیابت و موشهایی که نسبت به ابتلأ به دیابت محافظت شده اند، مشخص گردید که در حیوانات مستعد به ابتلا به دیابت مقدار آنزیمNNMT  در بافت چربی و کبد افزایش یافته است. محققین این فرضیه را مطرح کردند که کاهش مقدارNNMT  در این بافت ها می تواند سبب تسریع یک سری واکنش های متابولیکی شود که مولکولهایی به نام پلی آمین ها در آن شرکت دارند. با این کار می توانیم مصرف انرژی را افزایش داده و سبب لاغری و کاهش خطر ابتلأ به دیابت و عوارض آن شویم. پلی آمین ها گروهی از مولکولهای زیستی هستند که در تمام بدن یافت می شوند و مسئول اعمال اساسی نظیر تنظیم رشد سلولها هستند، مطلب جالب درباره ی پلی آمین ها اینست که فرآیند ساخت و تخریب آنها چرخه های بیوشیمیایی است که در آن انرژی مصرف می شود. این چرخه یک چرخه ی سوبسترایی یا Futile Cycle  است .

دانشمندان کشف کردند که با ممانعت از NNMT  این چرخه را می توانند تسریع کرده و مقدار کالری بیشتری از کالری مصرفی فرد را بسوزانند تا کالری کمتری بصورت چربی ذخیره شود.

دکتر Kahn  می گوید: ما از تکنولوژی ASO  برای خاموش کردن ژن NNMT  استفاده کردیم ASOs  رشته های باریکی از DNA   هستند که طوری طراحی می شوند که بتوانند از سنتز پروتئین های خاصی جلوگیری نمایند.

دکتر  Kahnمی افزاید: هنگامیکه یک ASO  به سلولی منتقل می شود می تواند یک ژن خاص را هدف قرار داده و آنرا سرکوب کند، همانند آنچه ما در مورد NNMT  انجام دادیم.

تکنولوژی ASO  هم اکنون توسط FDA  ( سازمان غذا و داروی آمریکا ) برای درمان علل ژنتیکی افزایش کلسترول و هایپرلیپیدمیا و درمان یک عفونت ویروسی چشمی استفاده می شود، بهمین علت ممکن است کارآزمایی های بالینی درمان ASO  ضد چاقی بروی انسان بسرعت انجام شود.

چاقی در جهان اپیدمیک شده و بار اقتصادی زیادی را بر سیستم های بهداشتی کشورها تحمیل کرده است، چاقی فاکتور خطر اصلی برای ابتلأ به مقاومت به انسولین ( پیش دیابت ) و دیابت است. در حالیکه ورزش و رژیم غذایی در کنترل وزن بسیار مهم هستند، درمانهای ضد چاقی می توانند کمک بسیار بزرگی در این زمینه باشند.NNMT  هدف شایان توجهی برای ابداع درمانهای ضد چاقی محسوب می شود از سوی دیگر از آنجائیکه چاقی با افزایش میزان ابتلأ به آلزایمر و برخی سرطانهای خاص ارتباط دارد (بیماریهایی که در آنها نیز مقدار NNMTافزایش می یابد) ، یک NNMT ASO  می تواند فواید بالقوه ای در مدیریت این بیماریهای در حال گسترش داشته باشد.

*چرخه بیهوده یا چرخه سوبسترایی  (Futile cycle)هنگامی رخ می‌دهد که دو فرآیند متابولیکی در جهت خلاف هم رخ داده و هیچ نتیجه‌ای غیر از اتلاف انرژی به شکل گرما ندارند. مهم‌ترین مثال از این نوع واکنش‌ها مربوط به دو فرآیند گلیکولیز و گلوکونوژنز است. در صورتی که این دو واکنش به صورت همزمان در درون سلول رخ دهند، پیروات تولید شده از گلوکز طی فرآیند گلیکولیز توسط فرآیند گلوکونوژنز مجددا تبدیل به گلوکز شده و در خلال این واکنش‌ها هیچ نتیجه‌ای غیر از تولید گرما حاصل نمی‌شود.امروزه مشخص شده که تولید گرما طی این چرخه‌ها در بسیاری از موجودات دارای کاربرد بوده و به عنوان مثال در تنظیم دمای بدن، در تولید گرمای سریع مورد نیاز در ماهیچه‌های پروازی حشرات و در جانوران دارای خواب زمستانی حایز اهمیت است.

منابع : Nature,2014;508(7495):258 DOI:10.1038/nature13198

www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140409134312.htm

سرپرست مترجمین :فرخی نیا