مسار الدهون البني الجديدة يمكن أن يجعل فقدان الوزن أسهل في الحفاظ عليه

يكتشف العلماء عملية خلوية بديلة لإنتاج الحرارة التي قد تعزز صحة التمثيل الغذائي.

الباحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس كشفت عن آلية غير معروفة من قبل والتي يمكن من خلالها الدهون البنية – نوع الدهون التي تحرق الطاقة – أن تدفع استقلاب الجسم. في دراسات الماوس ، وجدوا أن الدهون البنية يمكن أن تستخدم الوقود الخلوي لتوليد الحرارة بطريقة تعزز صحة التمثيل الغذائي. تشير هذه النتائج إلى استراتيجيات جديدة لاستهداف الدهون البنية في علاج الظروف مثل السمنة و الأنسولين مقاومة.

تم نشر النتائج مؤخرًا في المجلة طبيعة.

لا تختلف الدهون البنية عن الدهون البيضاء ، التي تعمل كاحتياطي طويل الأجل للطاقة ، ومن العضلات ، والتي توفر طاقة فورية للنشاط. بدلاً من ذلك ، تتخصص الدهون البنية في تحويل السعرات الحرارية المشتقة من الطعام إلى حرارة. يعد هذا الإنتاج الحراري أمرًا حيويًا للحفاظ على درجة حرارة الجسم في البيئات الباردة ، والتعرض للبرد يمكن أن يزيد من مستويات الدهون البنية. بسبب قدرتها على حرق السعرات الحرارية ، اقترح العلماء أن تحفيز الدهون البنية يمكن أن يلعب دورًا في علاجات انقاص الوزن.

وقال كبير المؤلفين في دواء Washu: “يمكن أن يوفر المسار الذي حددناه فرصًا لاستهداف جانب إنفاق الطاقة في معادلة فقدان الوزن ، مما قد يسهل على الجسم حرق المزيد من الطاقة من خلال مساعدة الدهون البنية على إنتاج المزيد من الحرارة”. “إن تعزيز هذا النوع من العمليات الأيضية يمكن أن يدعم فقدان الوزن أو التحكم في الوزن بطريقة ربما يكون من الأسهل الحفاظ عليها بمرور الوقت من اتباع نظام غذائي وممارسة التمارين الرياضية التقليدية. إنها عملية تضيع الطاقة بشكل أساسي – زيادة نفقات الطاقة المريحة – لكن هذا أمر جيد إذا كنت تحاول إنقاص الوزن”.

سخان احتياطي في الدهون البنية

إن النظرة التقليدية لكيفية تولد الدهون البنية مراكز الحرارة على الميتوكوندريا ، وغالبًا ما توصف بأنها محطات توليد الطاقة في الخلية. في هذا الأنسجة ، يمكن للميتوكوندريا أن تتحول من إنتاج الطاقة الخلوية إلى توليد الحرارة من خلال عمل البروتين المعروف باسم البروتين غير المصاب بالرقم 1. ومع ذلك ، لاحظ الباحثون منذ فترة طويلة أنه حتى الفئران التي تفتقر إلى هذا البروتين في الدهون البنية لا تزال قادرة على حرق الطاقة وإنتاج الحرارة ، مما يشير إلى أن الخلايا لها طرق بديلة لتوليد الدفء.

تشير أحدث دراسة إلى بيروكسيسومات كمساهمين رئيسيين في نظام النسخ الاحتياطي هذا. بيروكسومات هي هياكل صغيرة داخل الخلايا المتخصصة في تحطيم الأحماض الدهنية. وجد الباحثون أن التعرض للبرد يزيد من عدد بيروكسيسومات في الدهون البنية. كان هذا الارتفاع أكبر في الفئران التي تفتقد بروتين الفك السفلي 1 ، مما يشير إلى أن البيروكسيزومات قد تساعد في تولي إنتاج الحرارة عندما تتعرض مسارات الميتوكوندريا للخطر.

دور ACOX2

اكتشف Lodhi وزملاؤه أن البيروكسيسومات تستهلك الوقود وتنتج الحرارة في عملية التمثيل الغذائي التي تركز على بروتين رئيسي في أجزاء الخلايا هذه تسمى Acyl-CoA Oxidase 2 (ACOX2). فقدت الفئران المفقودة ACOX2 في الدهون البنية بعض القدرة على تحمل البرد ، والتي تظهر درجات حرارة منخفضة في الجسم بعد التعرض للبرد مقارنة مع الفئران النموذجية. بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع الفئران النموذجية ، لم تستفيد أنسجةها بشكل جيد من الأنسولين الذي ينظم السكر في الدم ، وكانت أكثر عرضة للسمنة عند تغذية الوجبات الغذائية عالية الدهون.

في المقابل ، أظهرت الفئران مصممة وراثيا لجعل كميات عالية بشكل غير عادي من ACOX2 في الدهون البنية زيادة في إنتاج الحرارة ، وتحمل أفضل البرد وتحسين حساسية الأنسولين والتحكم في الوزن عند تغذية نفس النظام الغذائي عالي الدهون.

باستخدام مستشعر حرارة الفلورسنت التي طورتها ، وجد الباحثون أنه عندما استقال ACOX2 بعض الأحماض الدهنية ، أصبحت خلايا الدهون البنية أكثر سخونة. كما استخدموا كاميرا التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لإظهار أن الفئران التي تفتقر إلى ACOX2 أنتجت حرارة أقل في الدهون البنية.

الآثار المترتبة على البشر

في حين أن الأجسام البشرية يمكنها تصنيع هذه الأحماض الدهنية ، فإن الجزيئات موجودة أيضًا في منتجات الألبان وحليب الثدي البشري وصنعها بعض الميكروبات الأمعاء. وقال لودهي إن هذا يثير احتمال أن يكون التدخل الغذائي القائم على هذه الأحماض الدهنية-مثل التدخل الغذائي والبروبيوتيك أو “المغذيات”-يعزز مسار الإنتاج الحراري هذا والآثار المفيدة التي يبدو أنها لها. يحقق هو وزملاؤه أيضًا في مركبات المخدرات المحتملة التي يمكن أن تنشط ACOX2 مباشرة.

“في حين أن دراساتنا في الفئران ، هناك أدلة تشير إلى أن هذا المسار ذو صلة بالناس” ، قال لودهي. “لقد وجدت الدراسات السابقة أن الأفراد الذين لديهم مستويات أعلى من هذه الأحماض الدهنية يميلون إلى أن يكون لديهم مؤشرات الكتلة المنخفضة في الجسم. ولكن بما أن الارتباط ليس سببيًا ، فإن هدفنا طويل الأجل هو اختبار ما إذا كانت الغذاء أو غيرها من العلاج العلاجي الذي يزيد من تدخلات هذه الأحماض الدهنية أو التي تزيد من نشاط MET في صحة ACOX2.

المرجع: “استقلاب بيروكسيزومال للأحماض الدهنية المتفرعة ينظم تنظيم الوطن المستضافة” من قبل Xejing Liu ، Anyuan He ، Dongliang Luck Luke ، Min Tan ، Abenezer Abere ، Parniyan Migrazine ، Bilal Ahmad ، Brian Kleiboeker ، Brian N. فينش ، محمد زايد ، كاتسويكو فوناي ، جوناثان ر. بروستوف ، علي جافاهري ، باتريشيا ويسسيني ، بيتننا ميتندورفر ، فونغ فو هسو ، بول فان فانث ، كلاي رزاني ، كلاي ف. طبيعة.
الثاني: 10.1038/s41586-025-09517-7

تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) ، أرقام المنح R01DK133344 ، R01DK115867 ، R01DK132239 ، GM103422 ، T32DK007120 ، S10 OD032315 ، DK020579 و DK056341 ؛ ومن خلال مشروع FP7 الذي تم تمويله الأوروبية المؤقتة-I3. المحتوى هو فقط مسؤولية المؤلفين ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للمعلوماتية.

تتم تسمية Lodhi و Liu على طلب براءة اختراع مؤقت مقدمة من جامعة واشنطن المتعلقة باستهداف تنشيط ACOX2 كعلاج للسمنة وأمراض الأيض ذات الصلة.

لا تفوت اختراقًا أبدًا: انضم إلى النشرة الإخبارية ScitechDaily.