قطرات چربی در متابولیسم نقش حیرت انگیزی دارند

7فوریه 2020 - در رمان ها، گاهی شخصیتی که به ذهن ما خطور نمی کند بر وقایع تأثیر شگفت انگیزی می گذارد. همین داستان ممکن است در سلولها نیز وجود داشته باشد: به نظر می رسد قطرات چربی در کنترل فعالیت ژن ها نقش غافلگیر کننده ای داشته باشند.

این قطرات چربی از فعال شدن ژنهای دخیل در متابولیسم قند جلوگیری می کنند، Tobias Waltherو پژوهشگران موسسه پزشکی هوارد هیوز، این نتایج را در ژورنال Molecular Cell گزارش کردند.

دکتر والتر، زیست شناس سلولی در دانشگاه هاروارد می گوید: سالها مردم تصور می كردند كه چربیهای ذخیره شده در سلولها کار زیادی انجام نمی دهند، مطالعه جدید تیم ما این ایده را مطرح کرد که قطرات چربی به ظاهر ساده ای که در سلولها وجود دارند، به عنوان تنظیم کننده های کلیدی در روند پیچیده متابولیسم عمل می کنند. دانستن همه ارتباطات در این زمینه می تواند به محققان کمک کند تا منشاء بیماری هایی مانند آترواسکلروز ، بیماری کبد چرب یا مقاومت به انسولین را شناسایی کنند.

سلول ها برای ذخیره انرژی از لیپیدها، نوعی مولکول چربی استفاده می کنند. چربی اضافی در بسته های سلولی به نام قطرات لیپیدی ذخیره می شود. در سال های اخیر دانشمندان متوجه شدند که این قطرات با مولکول های درگیر در متابولیسم در تعامل هستند، اما تصویر ناقصی از این موضوع در دست داشتند. محققان گفتند: این روند یونیورسال است اما ما هنوز چیزی در مورد ژن ها و پروتئین های حاکم بر آن نمی دانیم، دکتر Walther و Farese و همکارانشان مطالعه ای را برای شناسایی همه ی ژنهایی که ذخیره ی چربیها را هماهنگ می کنند، انجام دادند.

آنها ژنهای انسانی مرتبط را در گلبولهای سفید به نام ماکروفاژها بررسی کردند که انواع مختلفی از چربی ها را ذخیره می کنند. در این بررسی ها یکی از ژنها در ماکروفاژها، محققان را شگفت زده کرد. این ژن با نام MLX نوعی پروتئین را رمزگذاری می کند که به طور کلی در هسته کار می کند - دور از قطرات لیپیدی موجود در سیتوپلاسم سلول.

دکترWalther  استدلال کرد که اگر MLX متابولیسم لیپیدها را تحت تأثیر قرار دهد، احتمالاً این کار را به صورت غیرمستقیم با افزایش فعالیت سایر ژن ها انجام می دهد. اما Niklas Mejhert، دانشجوی فوق دکترای آزمایشگاه دکتر Walther و Farese، کشف کرد که MLX می تواند مستقیماً به قطرات چربی متصل شود. والتر می گوید: این یک مشاهده شگفت آور بود، این پروتئین ها روی DNA کار می کنند، بنابراین آنها روی قطرات لیپید چه کاری می توانند داشته باشند؟

پروتئینMLX  بطور فیزیکی به قطرات چربی می چسبد و با این کار در خارج از هسته به دام می افتد. در نتیجه MLX ، نمی تواند کار معمول خود را که شامل دستور به سلول ها برای ساختن پروتئین هایی که قند را برای تولید انرژی می سوزانند، انجام دهد. در عوض شاید سلولها، چربی ذخیره شده در قطرات را بسوزانند.

مانند یک سوپاپ ایمنی مولکولی، این سیستم ممکن است از پر شدن سلول ها توسط قطرات چربی جلوگیری کند. چنانچه چربی زیادی در سلولها ذخیره شود، می تواند منجر به بیماری های متابولیکی گردد. حال سوالی که مطرح می شود این است: آیا ناهنجاری ها در این سیستم به نوعی اساس روند بیماری های متابولیکی است؟

علاوه بر MLX و بستگان آن، غربالگری ژنتیکی این تیم نشان داد که بیش از 500 ژن ممکن است در ذخیره ی چربی دخالت داشته باشند. دکتر Farese می گوید: ما این را به عنوان یك گنجینه ی مجازی می بینیم. ما هم اکنون در حال کار برای وارد نمودن فهرست این ژن ها بر روی یک وب هستیم، تا محققان آزمایشگاه های دیگر بتوانند در این حوزه تحقیق کنند.

منبع:

Molecular Cell. doi.org/10.1016/j.molcel.2020.01.014

https://medicalxpress.com/news/2020-02-fat-droplets-role-metabolism.html