کشف سوئیچ مولکولی تولید چربی قهوه ای
30 اکتبر 2015- یک گروه از پژوهشگران دانشگاه UCدرسانفرانسیسکو یک سوئیچ مولکولی تبدیل چربی سفید ناسالم به چربی قهوه ای انرژی سوز را در موشها شناسایی کردند. داروهایی که بتوانند بر این سوئیچ تاثیر گذارند به سرعت به کاهش چاقی مفرط وعوامل خطر دیابت کمک خواهند کرد. نتایج این تحقیق نشان می دهد داروهایی که قادر باشند مسیرهای مولکولی مشابه ای را در سلولهای چربی انسانی هدف قرار دهند یک روز به ابزار اصلی مبارزه با اپیدمی چاقی و دیابت نوع 2 تبدیل خواهند شد.
این مقاله در مجله ی Cell Metabolism منتشر شد. همه ی پستانداران ، از جمله انسان دارای دو نوع چربی با عملکردی کاملاً مخالف هستند: چربی سفید که کار آن ذخیره ی انرژی است و با دیابت و چاقی در ارتباط است و چربی قهوه ای که با تولید گرما و سوزاندن انرژی مرتبط است که نتیجه ی آن لاغری می باشد. نوزاد انسان بطور طبیعی برای مقابله با سرمای محیط دارای بافت چربی قهوه ای است. حیوانات دارای خواب زمستانی از جمله خرس مقادیر زیادی از چربی قهوه ای را به همین دلیل در بدن خون ذخیره می کنند.
بسیاری از محققان چاقی، امیدوارند از ظرفیت سوزاندن انرژی چربیهای قهوه ای برای کمک به بیماران چاق استفاده کنند، فقط دو اونس از این چربی می تواند 200 کالری انرژی را در روز هنگامیکه دمای محیط افت می کند، بسوزاند. اما داروهایی که می توانند چربیهای قهوه ای را فعال کنند درکارآزمایی های اولیه بی اثر بودند که علت عمده ی آن فقدان چربیهای قهوه ای در اکثر افراد چاق است. همچنین این داروها دارای تأثیرات خطرناکی بر قلب و عروق، بخصوص در افراد چاق که این نگرانی بیشتر است، می باشند.
محققان پروتئینی را کشف کردند که به چربی سفید دستور ذخیره ی انرژی را می دهد. در اوایل سال جاری برای اولین بار گروه تحقیقاتی دکترKajimuraنشان دادند چربی قهوه ای در انسان شامل نوعی چربی بنام چربی بژ است که می تواند در شرایط سرما از سفید به قهوه ای تبدیل شود. بر اساس این کشف، دانشمندان بلافاصله یک روش جدید را برای درمان چاقی پیشنهاد دادند: افزایش چربی قهوه ای از طریق تبدیل چربی های سفید به چربی قهوه ای و سوزاندن بیشتر انرژی.
درتحقیق اخیر تیم دکتر Kajimura با همکاری آزمایشگاه دکتر Ishihamaاز دانشگاه کیوتو در ژاپن به بررسی تفاوت در پاسخ سلولهای چربی سفید و قهوه ای به سرما با استفاده از تکنیکی بنام phosphoproteomicsپرداختند . آنها پروتئینی بنام Casein Kinase 2 (CK2) را شناسایی کردند که بنظر می رسد مسئول جلوگیری از سوزاندن انرژی توسط سلولهای چربی سفید برای تولید گرما در شرایط سرد است. هنگامیکه محققان از فعالیت این مولکول بطور ژنتیکی یا از طریق دارو ممانعت کردند، سلولهای چربی سفید کوره های سلولی خود را روشن کرده و به سلولهای سوزانده ی کالری شبیه به برادران قهوه ای و بژ خود تبدیل شدند.
دکتر Kajimura می گوید: این کاملاً تعحجب آور بود، یک پروتئین درحقیقت سوئیچ تنظیم سوزاندن یا ذخیره ی انرژی است.
دانشمندان دریافتند که فعالیت CK2در موشهای چاق بسیار تشدید شده است که این موضوع ارتباط بین چاقی و از دست رفتن چربی های قهوه ای را توضیح می دهد.
نویسنده ی ارشد این تحقیق دانشجوی فوق دکتری آزمایشگاه Kajimura، دکترShinodaمی گوید: هنگامیکه ما موشها را با غذاهای پرچرب تغذیه کردیم درست مانند رفتن به مک دونالد در روزهای متوالی، آنها چاق شده و چربی قهوه ای خود را از دست دادند، ما فکر می کنیم مولکول CK2 می تواند یک رابط مهم باشد.
داروهای مهار کننده ی CK2 سبب افزایش متابولیسم بدن و جلوگیری از افزایش وزن می شوند
محققان دو داروی ضد CK2برای بررسی توانایی آنها در تحریک تولید سلولهای چربی قهوه ای جدید را در موشها آزمایش کردند: یک مولکول کوچک بنامsilmitasertib یا CX-4945که درحال حاضر در کارآزمایی های بالینی به عنوان درمان سرطان استفاده می شود و یک داروی دیگر که نسل بعدی antisense oligonucleotideیا ASO می باشد که با همکاری شرکت دارو سازی Isisساخته شده است و با مسدود کردن mRNAی این مولکول از تولید CK2درسلول جلوگیری می کند.
هر دو این داروها در تبدیل مقادیر قابل توجهی چربی سفید به چربی قهوه ای موفق بودند، قرار دادن موشهای درمان شده با این دو دارو در دمای پایین (درحد تحمل موش ها) موجب افزایش سوزاندن کالری گردید. این داروها سبب کاهش تأثیرات منفی رژیم غذایی پرچرب از جمله جلوگیری از افزایش وزن موشها شدند. محققان با کمال تعجب متوجه کاهش قابل توجه قند خون و بهبود پاسخ به انسولین دراین موشها شدند.
دکتر Kajimuraمی گوید: این موضوع بسیار هیجان انگیز است، درگذشته بروی اثرات مفید چربی قهوه ای در درمان چاقی تمرکز کرده بودیم اما در این تحقیق ما توانستیم به کاهش خطر ابتلا به دیابت نوع 2 کمک کنیم.
محققان همچنین نشان دادند که مهار CK2 و شرایط سرد در کاهش قابل توجه چاقی، مکمل یکدیگرند. به طور معمول وزن موشهایی که با رژیم غذایی پرچرب تغذیه می شوند درطی 45 روز، به 160 درصد وزن اولیه ی آنها می رسد. درمان موشها با ASOیا قرار دادن آنها در دمای 17 درجه ی سلسیوس (62.6درجه ی فارنهایت) هر یک بیش از 25 درصد از این افزایش وزن جلوگیری می کند اما زمانیکه هر دو این شرایط با هم انجام شود از افزایش وزن این موشها تا حدود 40 درصد جلوگیری می شود.
محققان درحال بررسی تأثیر ممانعت کننده های CK2بر کاهش چاقی و جلوگیری از آن هستند. دانشمندان می خواهند بدانند آیا می توان از این داروها در کنار داروهای نسل بعدی که تأثیرات سرما را بر افزایش تولید سلولهای چربی قهوه ای درانسان تقلید می کنند، استفاده کرد.
دکتر Kajimura دراین مورد خوشبین است اما در مورد چشم انداز استفاده از این داروها برای درمان چاقی انسان در آینده ی نزدیک محتاط است . او می گوید: این موضوع بسیار هیجان انگیز است اماهنوز ما در مورد مکانیزم، ویژگی و ایمنی عملکرد این داروها باید مطالعه کنیم. درحال حاضر، فقط باید به ادامه ی تحقیقات در این زمینه پرداخت. هنگامیکه دانش ما در این باره بیشتر شود همه چیز در جای خود قرار خواهد گرفت.
منبع:
www.medicalnewstoday.com/releases/301814.php