طعام غير محدود

من منا لا يرغب في تناول كميات غير محدودة من الطعام ويظل نحيفًا ولياقًا؟ وهذا بالضبط ما فعلته الفئران المعدلة وراثيا، وذلك ضمن دراسة أجريت في معهد وايزمان للعلوم ونشرت مؤخرا في المجلة العلمية Cell Reports. ولم تصاب الفئران بالسمنة، حتى عندما أكلت أكثر من المعتاد، كانت في حالة أفضل من الفئران العادية، وتحسنت وظائف القلب لديها.

من منا لا يرغب في تناول كميات غير محدودة من الطعام ويظل نحيفًا ولياقًا؟ وهذا بالضبط ما فعلته الفئران المعدلة وراثيا، جزئيا من البحث والذي تم إجراؤه في معهد وايزمان للعلوم وتم نشره مؤخرًا في المجلة العلمية تقارير الخلية. ولم تصاب الفئران بالسمنة، حتى عندما أكلت أكثر من المعتاد، كانت في حالة أفضل من الفئران العادية، وتحسنت وظائف القلب لديها.

"بقيت الفئران هزيلة على الرغم من تناولها طعامًا دهنيًا، ربما بفضل زيادة التمثيل الغذائي في خلايا عضلاتها. ويقول: "إن عملية التمثيل الغذائي أدت إلى زيادة استهلاك الطاقة وزيادة إنتاج الحرارة في جميع أنحاء الجسم". البروفيسور إيتان جروسمن قسم المراقبة البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم. وكان مستوى التمثيل الغذائي لدى الفئران في الدراسة يشبه، في كثير من النواحي، المستويات التي يصل إليها الجسم أثناء النشاط البدني الشاق، لكن الفئران وصلت إلى هذه المستويات حتى عندما لم تتحرك من وضعها. لقد شهدوا تحسنا في استقلاب السكر في الدم وارتفاع مستويات حمض اللاكتيك في الخلايا العضلية، وطوروا عددا كبيرا من الألياف العضلية التي تستهلك كميات كبيرة من الأكسجين. عادة ما يتم تنشيط هذه الألياف أثناء النشاط البدني طويل الأمد. اجتازت الفئران اختبار التمرين على جهاز المشي بنجاح أكبر من الفئران في المجموعة الضابطة، وعملت قلوبهم بكفاءة أكبر.

وركزت الأبحاث الجينية للفئران على جين يسمى MTCH2 - أو "ميتش"، كما يطلق عليه في المختبر - والذي اكتشفه البروفيسور جروس قبل أكثر من عقد من الزمن. في الماضي، اكتشف فريق البروفيسور جروس أن بروتين ميتش في بعض أجهزة الجسم يثبط وظيفة عضيات صغيرة داخل الخلايا تسمى الميتوكوندريا، والتي تنتج الطاقة للخلية بأكملها (يوجد ميتش في أغشية هذه العضيات). وفي الدراسة الجديدة - التي قادتها (آنذاك) طالبة البحث الدكتورة ليات بوزغلو عزرئيل، بالتعاون مع أعضاء آخرين في مجموعة البروفيسور جروس - وجد العلماء أنه عند غياب هذا العامل الكابت، أي عندما يكون بروتين ميتش مفقودة، ولا يزيد وزن الفئران على الرغم من تناولها كميات كبيرة. وبعد تناول الأطعمة الغنية بالدهون، نمت الميتوكوندريا خمسة أضعاف على الأقل، وازداد نشاطها بشكل كبير، مما يشير إلى زيادة التمثيل الغذائي.

قد تبدو هذه الظاهرة مباركة، لكن في الواقع من الممكن أن تكون هذه هي محاولة الخلية للتكيف مع التوتر. ومن المعروف أنه أثناء الإجهاد الشديد يشارك ميتش في انتحار الخلية: فعندما تصل إليه الإشارات بوجود مثل هذا الضغط، يساهم ميتش في ظهور ثقوب في الميتوكوندريا وتفككها مما يؤدي إلى موت الخلية. ومع ذلك، الآن بعد أن تم اكتشاف زيادة التمثيل الغذائي في الفئران التي تعاني من نقص ميتش، فمن الممكن أن هذه الإشارات ليست إشارات انتحارية على الإطلاق، ولكنها في الواقع إشارات تحث المستخدم على اتخاذ إجراء. يقول البروفيسور جروس: "يبدو أن الخلية ليست في عجلة من أمرها للموت". "أول رد فعل له على Aka هو، أولاً وقبل كل شيء، زيادة التمثيل الغذائي للتعامل مع التهديد والنجاة منه. وقد تموت الخلية في وقت لاحق فقط، على سبيل المثال، إذا استمر الضغط باستمرار."

ومن الممكن أنه في ضوء هذه النتائج سيكون من الضروري إعادة تقييم دور الميتوكوندريا في الخلية. ويبدو أن هذه العضيات لا تنتج الطاقة فحسب، بل تلعب أيضًا دورًا حاسمًا في تحديد مصير الخلية. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن أن تساعد النتائج في التطورات المستقبلية لطرق جديدة لعلاج السمنة والسكري، حيث أنه من المعروف أن هناك ميل للسمنة لدى الأشخاص الذين لديهم طفرات معينة في ميتش. كما أن هذا الجين يرتبط غالبًا بمرض السكري وأمراض التمثيل الغذائي الأخرى، ويشير البحث الجديد إلى أنه قد يكون من الممكن في المستقبل التخفيف من هذه الأمراض عن طريق إسكات ميتش مؤقتًا. يقول البروفيسور جروس: "لا أحد يضمن أن الناس سيكونون قادرين على تناول حبوب منع الحمل بدلاً من ممارسة الرياضة، ولكن ربما يمكننا تطوير طرق للتحكم في نشاط ميتش لتحقيق التوازن في عملية التمثيل الغذائي".

شارك في الدراسة د. يهوديت سالزمان، د. ليات شيخناي، العاد باشيت، د. عنبال ميتشيلوفيتسي، د. الونا سيرفر والبروفيسور الداد صور من قسم المكافحة البيولوجية. د. ياعيل كوبرمان ود. ميخائيل تسوري من دائرة الموارد البيطرية؛ والدكتور سميدير ليفين زيدمان من قسم البنية التحتية للبحوث الكيميائية - وجميعهم من معهد وايزمان للعلوم. بالإضافة إلى ذلك، شارك الدكتور ميشال هاران من مركز كابلان الطبي والدكتور سيسيل فيرنوشيه من شركة "فايزر" في الولايات المتحدة.