عندما نجد أنفسنا في محنة، يعرف الجسد كيف يُسكت كل العمليات غير الضرورية، ويخصص أكبر قدر من الموارد للعمليات الأكثر ضرورة في ذلك الوقت. ولكن هل هناك علاقة بين حالات الشدة وعملية التمثيل الغذائي في الجسم؟ قام علماء معهد وايزمان للعلوم بفحص سلوك الفئران في المواقف العصيبة، واكتشفوا أن المستقبل الذي يسمح للجسم بالاستجابة لهذه المواقف له دور إضافي
عندما نجد أنفسنا في محنة، يعرف الجسد كيف يُسكت كل العمليات غير الضرورية، ويخصص أكبر قدر من الموارد للعمليات الأكثر ضرورة في ذلك الوقت. ولكن هل هناك علاقة بين حالات الشدة وعملية التمثيل الغذائي في الجسم؟ قام علماء معهد وايزمان للعلوم بفحص سلوك الفئران في المواقف العصيبة ("التوتر")، واكتشفوا أن المستقبل الذي يسمح للجسم بالاستجابة لهذه المواقف له دور إضافي في هذا السياق. النتائج التي توصلوا إليها، والتي قد تساعد في المستقبل في تطوير أدوية أكثر فعالية لعلاج الاضطرابات الأيضية أو اضطرابات الأكل. تم نشرها مؤخرا في المجلة العلمية خلية الأيض.
بدأ البحث كجزء من رسالة الدكتوراه للدكتورة يائيل كوبرمان، ثم في مختبر البروفيسور ألون تشين من قسم علم الأعصاب، وحاليا عالم في هيئة التدريس في قسم الموارد البيطرية. وركز الدكتور كوبرمان والبروفيسور تشين والطالبة البحثية مايرا فايس على منطقة في الدماغ تسمى "الوطاء"، وهي المسؤولة عن تنظيم العديد من العمليات، بما في ذلك تعامل الجسم مع المواقف العصيبة وتنظيم تناول الطعام، اقتصاد الجلوكوز ونفقات الطاقة.
أثناء الضيق، يتم إفراز بروتين في منطقة ما تحت المهاد، والذي ينشط مستقبلًا يسمى CRFR1. ومن المعروف أن هذا المستقبل نفسه يساهم في تنشيط الجهاز العصبي الودي، الذي ينشط الاستجابة الفورية عندما يتعرض الجسم للضغط النفسي. وفي الواقع، يوجد في هذه المنطقة، التي تنظم عملية التمثيل الغذائي في الدماغ، العديد من المستقبلات من هذا النوع، لكن حتى الآن لم يكن من الواضح ما هو دورها بالضبط، وفي أي الخلايا يتم التعبير عنها.
للإجابة على هذه الأسئلة، قام البروفيسور تشين وأعضاء المجموعة البحثية التي يرأسها بوصف الخلايا الموجودة في منطقة ما تحت المهاد المدروسة، واكتشفوا أنها تظهر في حوالي نصف عدد الخلايا مما يشجع على تناول الطعام ويثبط إنفاق الطاقة . وهي واحدة من مجموعتين رئيسيتين من الخلايا الموجودة في هذه المنطقة من منطقة ما تحت المهاد. أما المجموعة الثانية فمن المعروف أنها تشجع على الشبع وصرف الطاقة. يقول الدكتور كوبرمان: "لقد كانت مفاجأة". "بشكل بديهي، نتوقع أن يتم التعبير عن المستقبل في الخلايا التي تقمع الجوع، لأنه في المواقف العصيبة، في كثير من الحالات، تتوقف الحيوانات والبشر عن الأكل".
ولاختبار هذا الجانب، قام العلماء بإزالة مستقبلات CRFR1 فقط النوبات التي تشجع على تناول الطعام في منطقة ما تحت المهاد في فئران التجارب، والتحقق من مدى تأثير التغيير على عمل أجسامهم. وعلى الرغم من عدم تسجيل أي تغيير جوهري في البداية، حيث يتم تنشيط المستقبل في المواقف العصيبة، فقد قام العلماء بتعريض الفئران لمواقف مرهقة - البرد ونقص الطعام - واختبروها بعد ذلك.
أما بالنسبة للظروف الباردة بشكل عام ففي مثل هذه الحالة يقوم الجهاز الودي بتنشيط الأنسجة الدهنية الدافئة بطريقة متزايدة من أجل حماية درجة حرارة الجسم، ويتم ذلك من خلال إنتاج الحرارة (في الماضي كان من الشائع الاعتقاد بأن في البشر، يلعب هذا النسيج دورًا فقط في الأشهر الأولى من الرضاعة، للحفاظ على درجة حرارة جسم الطفل، ولكن في الوقت الحاضر من الواضح أنه يلعب دورًا أيضًا عند البالغين). إذا كان الأمر كذلك، ففي الحالة الطبيعية، يكون هذا النسيج مسؤولاً عن تثبيت درجة حرارة الجسم. ولكن في الحالة غير الطبيعية التي نشأت في هذه الدراسة، بسبب إزالة مستقبلات CRFR1ومن جسم الفئران، بعد تعرضها للبرد، انخفضت درجة حرارة أجسامها بشكل ملحوظ، ولم تعود وتستقر بعد ذلك. وفي المقابل، لم يلاحظ أي تغير ملحوظ في ذكور الفئران.
وحتى في ظل ظروف الصيام، لوحظ رد فعل مماثل لدى الإناث. في الوضع الطبيعي، عندما يكون هناك نقص في الطعام، يتم إرسال إشارة من الدماغ تشير إلى الكبد لإنتاج الجلوكوز، وبالتالي الحفاظ على مستوى طبيعي للسكر في الدم. ولكن عندما يتم حجب الطعام عن الفئران التي تفتقر إلى مستقبلات CRFR1انخفضت كمية الجلوكوز التي ينتجها الكبد بشكل ملحوظ. أما بالنسبة للفئران الذكور، فمثلما تعرضوا للبرد، في هذه الحالة أيضا لم يسبب غياب مستقبلات CRFR1 لتقويض عملية التمثيل الغذائي في الجسم.
يقول الدكتور كوبرمان: "لقد اكتشفنا أن المستقبل له دور مثبط في الخلايا يمنع تنشيط الجهاز العصبي الودي". ويضيف البروفيسور تشين: "من المهم أن يتم تثبيط هذه الخلايا في المواقف العصيبة، حتى يعرف الجسم كيفية الاستجابة بشكل صحيح لهذه المواقف".
بالإضافة إلى فهم كيفية عمل هذا المستقبل، ومعناه في المواقف العصيبة، كشف البحث عن اختلافات بين عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث عند الذكور وتلك التي تحدث عند الإناث. وكما ذكرنا فإن المستقبل يقوم بقمع الشعور بالجوع لدى الإناث، ومن الممكن أن تلقي هذه الآلية ضوءا جديدا على العمليات البيولوجية التي تسبب تطور اضطرابات الأكل، والتي تكون أكثر شيوعا بين النساء منها بين الرجال.
وقد يساعد هذا الاكتشاف أيضًا في تطوير أدوية مصممة لتنظيم الجوع، خاصة أن هذه العملية تتم في منطقة ما تحت المهاد، وهي منطقة من الدماغ يسهل الوصول إليها نسبيًا للدورة الدموية. يقوم عدد من شركات الأدوية حاليًا بمحاولات لتطوير أدوية نفسية من شأنها أن تمنع وظيفة مستقبل CRFR1 - بهدف التسبب في الحد من اضطرابات القلق أو الاكتئاب. وفي الوقت نفسه، يشير العلماء إلى أن التلاعب بالمستقبل نفسه قد يسبب آثارًا جانبية من شأنها تعطيل عملية التمثيل الغذائي، وبالتالي قد يؤدي إلى السمنة.
