هورمون ورزش ، مقابله با چاقی و دیابت

یک هورمون جدید که در هنگام  ورزش در بدن تولید می شود می تواند چربی سفید را به چربی قهوه ای تبدیل کرده و با این مکانیسم سبب کاهش ابتلا به چاقی ، دیابت و سایر مشکلات سلامتی می گردد. نتایج این تحقیق در مجله ی Nature به چاپ رسید و دیدگاه جدیدی را نسبت به چگونگی تأثیرات ورزش بر بدن در سطح مولکولی ایجاد نمود.

 در این تحقیق دانشمندان به مطالعه ی سلولهای ماهیچه ای انسان و موش پرداختند. دانشمندان مدتها است بر این باورند که سلولهای ماهیچه ای بروی مکانیسم های بیولوژیکی در جای دیگری در بدن (علاوه بر خود ماهیچه) تأثیر می گذارند. دانشمندان به خصوص در مورد ارتباط بیوشیمیایی سلولهای ماهیچه ای با چربی بدن مشکوک بودند.

اما چگونه سلولهای ماهیچه ای با چربی های بدن ارتباط برقرار می کنند و به آنها چه پیامی را می رسانند؟ ورزش چه نقشی در ایجاد و حفظ این ارتباط دارد؟

دانشمندان عملکرد ماده ای بنام PGC1- alpha را که در ماهیچه ها در هنگام ورزش و بعد از آن تولید می شود بررسی کردند. روشن است که PGC1 بسیاری از تأثیرات مفید شناخته شده ی ورزش را سبب می شود.موشهایی که برای تولید مقادیر زیادی PGC1 در ماهیچه هایشان پرورش یافته بودند، در برابر چاقی مرتبط با سن و دیابت مقاومت نشان می دهند. درست همانند افرادی که بطور منظم به ورزش می پردازند و در برابر چاقی مرتبط با سن و دیابت مقاومت نشان می دهند. محققین برای کشف مکانیسم تأثیر PGC1 از الگوریتم های پیشرفته استفاده کردند.

آنها دریافتند که افزایش PGC1 درماهیچه ها سبب افزایش ساخت پروتئینی به نام Fndc5 می گردد. دانشمندان دانشگاه هاروارد دریافتند که این پروتئین به بخش های مختلفی شکسته می شود که یکی از آنها به هورمونی تبدیل می گردد که قبل از این شناسایی نشده بود دانشمندان آن را "irisin" نام گذاری کردند.

بر خلاف اکثر موادی که در ماهیچه تولید می شود ، irisin در ماهیچه باقی نمی ماند و وارد جریان خون شده به سلولهای چربی می رسد، در سلول چربی با ایجاد پیام های بیوشیمیایی مختلف چربی معمولی را بخصوص چربیهای احشایی اطراف ارگانها را به چربی قهوه ای تبدیل می کند. چربی قهوه ای نوعی چربی مفید است. در حالیکه سلولهای چربی سفید محل تجمع چربی در بدن هستند، سلولهای چربی قهوه ای از نظر متابولیکی فعال هستند و از اکسیژن و قند استفاده کرده و کالری می سوزانند.

تا همین اواخر تصور می شد که در انسان بالغ چربی قهوه ای وجود ندارد و بعد از دوران نوزادی چربی قهوه ای از بین می رود. در اوایل سال 2009 مطالعات نشان داد که افراد بالغ مقدار کمی چربی قهوه ای دارند اما در برخی افراد این مقدار بیش از سایرین است. این ممکن است که irisin و ورزش ، تعیین کننده ی مقدار چربی قهوه ای در بدن ما باشند.

محققین با تزریق irisin به سلولهای چربی سفید بدست آمده از موش، متوجه ی تغییرات ژنتیکی در سلولها و تبدیل شدن آنها به سلولهای چربی قهوه ای و افزایش سرعت تنفس آنها شدند . این نشان می دهد که سلولها در حال سوزاندن انرژی می باشند.

علاوه بر این دانشمندان با تزریق پروتئین Fndc5 به موشهای چاق دریافتند که علیرغم رژیم غذایی پرچرب و پرکالری ، میزان تحمل قند در این حیوانات بهبود یافته و آنها به دیابت مبتلا نمی شوند.

در نهایت، با پیگیری آزمایشات بروی ماهیچه ی داوطلبان شرکت کننده  در برنامه ی منظم و طولانی پیاده روی، دانشمندان دریافتند که میزان ایریسین در سلولهای ماهیچه ای این افراد نسبت به قبل از شروع برنامه ی ورزشی بسیار افزایش یافته است.

جالب اینجاست که ساختار بیوشیمیایی این هورمون در انسان و موش دقیقاً یکسان است این نشاندهنده ی نقش حیاتی و مهم بیولوژیکی این هورمون است که در طی میلیون ها سال تکامل پستانداران ساختارش همچنان بدون تغییر حفظ شده است. در اصل ، irisin حلقه ی اصلی گمشده ی ما در چگونگی درک اثرات ورزش بر سلامت بود.

اما در حالیکه بنظر می رسد irisin تأثیر حیاتی بر متابولیسم دارد، اما بنظر نمی رسد نقش بخصوصی در اثرات ورزش بر قلب یا مغز داشته باشد.

هنوز مسائل متعدد پاسخ داده نشده ای باقی مانده است. بعنوان مثال اگر ورزش مقدار irisin را افزایش می دهد و irisin میزان چربیهای قهوه ای را افزایش می دهد، چرا کاهش وزن قابل توجه به ندرت با انجام ورزش مشاهده می شود؟ چرا در موشهایی که irisin را با تزریق دریافت کردند کاهش وزن اندکی مشاهده می شود؟

از سوی دیگر دکتر spiegelman می گوید: با وجود رژیم غذایی پرچرب، این موشها در برابر اضافه وزن مقاومت می کنند و میزان قند خونشان ثابت می ماند. بنابراین بنظر می رسد ورزش از طریق افزایش irisin می تواند سلامت شما را بهبود دهد، حتی اگر نتواند شما را لاغر کند.

در آزمایشات آینده دکتر spiegelman و همکارانش قصد دارند به مطالعه ی تأثیرات تزریق irisin در افرادی که به دلیل معلولیت یا بیماری قادر به ورزش نیستند، بپردازند. او امیدوار است که بتواند مقدار و نوع ورزش هایی که سبب بیشترین افزایش در مقدار irisin در افراد سالم می شود را بیابد.

این مطالعات سالها ممکن است طول بکشد اما در حال حاضر او معتقد است فعالیت فیزیکی مقدار irisin را در افراد سالم افزایش می دهد، که این موضوع سبب افزایش سلولهای چربی قهو ه ای و افزایش سلامت فرد می شود.

منبع: well.blogs.nytimes.com