مادة مضادة للجوع
اكتشف باحثون مادة "مضادة للجوع" تتكون بعد ممارسة التمارين الرياضية
تعرف باحثو الطب بجامعة ستانفورد والمتعاونون معهم على جزيء يدرأ من الجوع بعد ممارسة التمارين الرياضية. وأطلقوا عليه اسم الجزيء "المضاد للجوع".
15 يونيو 2022 - بقلم هناء ارميتاج - المترجم: عدنان أحمد الحاجي - المقالة رقم 198 لسنة 2022
أثبت بحث جديد أن مركبًا كيميائيًا ناتجًا عن تمرينات رياضية مكثفة ينتقل إلى الدماغ لكبح الشهية. هذا الجزيء، الذي تعرف عليه باحثون من كلية الطب في جامعة ستانفورد، وجامعة بايلور وجامعات أخرى، يساعد في إثبات كيف تؤدي التمارين الرياضية إلى فقدان الوزن، وقد يحمُل المفتاح لبدء عملية فقدان الوزن لدى المصابين بالأمراض الأيضية [كالسكري النوع والسمنة(1)].
"نحن جميعًا ندرك أن التمارين الرياضية مفيدة بشكل عام. وهي جيدة للتحكم في وزن الجسم وفي التحكم في مستوى سكر الدم،" حسبما قال جوناثان لونغ Jonathan Long، الأستاذ المساعد في علم الأمراض الذي اشرف على البحث. "لكن أردنا دراسة هذا المفهوم بمزيد من التفصيل. أردنا أن نرى ما إذا كان بإمكاننا تحلييل التمارين الرياضية من حيث الجزيئات ومساراتها، [المترجم: وهي سلسلة أفعال في أوساط الجزيئات الموجودة في الخلية تؤدي إلى نهاية معينة أو وظيفة خلوية معينة (2)].
الجهود البحثية التي بذلها لونغ أثمرت عن اكتشاف جزيء يُعرف باسم لاك-فَي lac-phe، وهو عبارة عن اتحاد بين مركبين كيميائيين موجودين بشكل طبيعي في جسم الإنسان، هما اللاكتات lactate(3) والفينيل ألانين phenylalanine(4). (عندما تتعرق نتيجة لممارسة التمارين الرياضية المكثفة وتبدو معدتك وكأنها بحجم حبة بازلاء، فإن هذا يعني أن مادة لاك-في lac-phe بدأت في العمل / في التأثير)، هذه العملية لا تقتصر على الناس فحسب - فقد وجد فريق البحث أن جزيء لاك-في lac-phe يظهر أيضًا بعد التمرين في الفئران وخيول السباق، مما يشير إلى أن قوة لاك-في lac-phe قد تكون منتشرة في جميع مملكة الحيوان.
دعنا نتطرق إلى السؤال الذي يسعى كل منا إلى معرفة إجابته: هل هذه النتائج تبشر بحبة / بكبسولة حمية غذائية طال انتظار الناس لها؟ هناك إحتمال - لكن لا تعول على هذا الاحتمال بعد. ومع ذلك، لأن هذا الاكتشاف يفتح الباب أمام استكشافات جديدة لأدوية تحاكي مركب لاك-في lac-phe كعلاج للأمراض الأيضية، كالسمنة. لكن لا يزال هناك الكثير من الدراسات التي يتعين القيام بها قبل أن نصل إلى هذا الهدف، حسبما قال لونغ.
ورقة(5) تصف النتائج نُشرت في دورية نتشر Nature في 16 يونيو 2022 . لونغ ويونغ شو Yong Xu، برفسور طب الأطفال وعلم التغذية(6) في كلية بايلور للطب، هما المؤلفان الرئيسان للدراسة. ڤيرونيكا لي Veronica Li، طالبة دراسات عليا في جامعة ستانفورد، ويانغ هي Yang He، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة بايلور، هما المؤلفان المشاركان في الدراسة.
الاقتصار على الغذاء الصحي والمفيد(7) وممارسة التمارين الرياضية
شرع لونغ وفريقه بهدف عريض غير محدد: وهو تعلم شيئ جديد عن التغيرات الجزيئية التي تحدث في أجسامنا عندما نذهب إلى صالة الألعاب الرياضية لممارسة التمارين الرياضية. ولهذا السبب، تحول الباحثون إلى حقل علمي يسمى دراسة الأيضيات / المتابولوميات metabolomics(8)، والذي يهتم بجميع أنواع الجزيئات التي ينخفض مستواها حينًا ويعلو حينًا آخر بالتزامن مع التغيرات في عملية الأيض(9)، خاصة أثناء ممارسة التمارين الرياضية.
فُهرس آلاف الجزيئات التي لها علاقة بعملية الأيض على مر السنين، ومن المحتمل أن يكون هناك آلاف أخرى لم يُتعرف عليها بعد. ولكن نعرف أنها موجودة لأنه بإمكاننا تحليلها باستخدام جهاز مطياف الكتلة،" بحسب لونغ، مشيرًا إلى جهاز يستطيع تحليل جزيئات مختلفة موجودة في عينات من الأنسجة أو عينات من الدم بناءً على أوزان كتلها الجزيئية.
مقطع فيدو: https://youtu.be/S7o9I1sP5rY
قرر لونغ وفريقه استخدام هذا الجهاز للتحقق من مدى التغير في مستوي الجزيئات الصغيرة أثناء ممارسة التمرين، في البداية اختبرنا ذلك في الفئران. قال لونغ: "أردنا ترك البيانات تفصح عن نفسها." بعد أن مشت الفئران لمدة قصيرة على جهاز التريدمل (جهاز المشي)، بحث الباحثون عن اشارات في دمائها تدل على ارتفاع مفاجئ في مستوى جزيئات معينة - في بيانات جهاز مطياف الكتلة. "بهذه الطريقة، تركنا البيولوجيا تفصح عما يتغير أثناء ممارسة التمارين الرياضية."
بمقارنة بيانات مطياف الكتلة المسجلة قبل ممارسة التمرين وبعده ، تعرف الباحثون على مجموعة من الجزيئات التي انخفض مستواها حينًا وارتفع حينًا آخر، لكن اشارة واحدة بقيت بارزة. جاء أكبر تغيير من جزيء وزن كتلته 236 على مطياف الكتلة.
أصبح لدى لونغ وفريقه سؤالان جديدان: هل هذا الجزيء موجود في الفئران فقط؟ وهل هو فعلاً ناتج عن ممارسة التمرين الرياضي، أم أنه ربما كان نتيجة لشيء آخر، مثلًا، نتيجةً للإجهاد؟
للحصول على إجابات ، لجأوا إلى خيول السباق. أجرى لي ولونغ مكالمة مع مضمار غولدن غيت لسباق الخيل Golden Gate Fields، وهو مضمار سباق في منطقة خليج سان فرانسيسكو ، للطلب منها عما إذا كان بإمكانهما الحصول على عينة من دم حصان سباق. كثيرًا ما يتم اختبار أحصنة السباق بحثًا عن الأدوية المنشطة، تمامًا كما يحصل للرياضيين، كما قال طبيب بيطري في المضمار لـ لونغ. ذلك سيكون أمرًا سهلًا. عندما أجرى لونغ وفريقه نفس التحليل على مطياف الكتلة، أثبتت النتائج مرة أخرى ارتفاعًا في جزيء غامض بعد التمرين كتلته تساوي 236. "أتذكر أنني شاهدت ذلك من قبل واعتقدت" حسنًا ، يبدو أن هناك شيئًا ما يدعو إلى الاهتمام، " كما قال لونغ .
بالصدفة، نشر زميل لونغ مايكل سنايدر Michael Snyder، برفسور ورئيس قسم علم الوراثة، في جامعة ستانفورد مؤخرًا نتائج دراسة حلل فيها التأثير الجزيئي لممارسة التمارين الرياضية في جسم الإنسان. اتضح أن سنايدر كان يقيس أيضًا الجزيئات التي ارتفع مستواها أثناء التمرين وبعده. أتعرف، كان هناك جزيء بقي بارزًا.
قال لونغ: لقد أرسلت رسالة عبر البريد الإكتروني إلى باحث ما بعد الدكتوراة في المشروع وقلت له،" اسمع، نحن نبحث عن هذا الجزيء الذي كتلته 236. هل شاهدته في بياناتك؟ " "بعد بضع ساعات، تلقيت ردًا يقول،" لن تصدق ذلك. ولكن في الواقع، كان هذا الجزيء واحدًا من أفضل ثلاث نتائج وجدناها في مجموعة البيانات التي حللناها. "
لقد تم حل الأمر: لقد وضع لاك-في Lac-phe حدًا لحالة البحث عن الغذاء لدى لفئران - وعلى الأرجح لخيول السباق والبشر. ولكن كيف؟ اللاكتات، الجزيء الذي يخلق إحساسًا بآلام في العضلات عندما تحاول انجاز آخر فترة من التمرين الرياضي، يزداد في أجسامنا عندما نمارس الرياضة. يؤدي هذا الارتفاع في مستوى هذا الجزيء إلى اتحاد اللاكتات والفينيل ألانين معًا.
أثبتت الدراسة أن بروتين يسمى CNDP2، والذي يتمتع بمستويات عالية من النشاط في الخلايا المناعية وغيرها بما فيها خلايا الجلد، يحفز اتحاد اللاكتات والفينيل ألانين،. قال لونغ: "هذا يعني، عندما نمارس الرياضة، هناك عدة أنواع مختلفة من الخلايا المناعية تستشعر وجود اللاكتات، ومن ثم يساعد بروتين CNDP2 في تكوين جزيء لاك-في lac-phe". الفئران التي تفتقر إلى بروتين CNDP2 لم تستطع إنتاج لاك-في lac-phe بعد ممارسة التمرين ، وأكلت كميات من الطعام وراكمت كميات من الدهون أكثر مما أكلته وراكمته الفئران التي لديها بروتين CNDP2 طبيعي.
قال لونغ "نحن نقدر أن مسار جزيء لاك-في lac-phe مسؤول عن حوالي 25٪ من التأثيرات المضادة للسمنة الناتجة عن ممارسة التمارين الرياضية".
أثبت لونغ وفريقه أيضًا أنه عندما أُعطيت الفئران البدينة لاك-في lac-phe ، لم تشعر الفئران بالجوع وتوقفت عن تناول طعامها الغني بالسعرات الحرارية. قال لونغ: "لقد لاحظنا أن تناولها للطعام قد تقلص بنسبة 30٪". "أدى ذلك إلى انخفاض وزن جسمها وتقليل الدهون وتحسن في تحمل الجلوكوز(10) ، مما يدل على عكس مرض السكري (الشفاء منه)."
"لقد اعتقدنا،" واو، كل هذه الأدلة تشير بالفعل إلى أن لاك-في lac-phe يذهب إلى الدماغ لكبت تناول الطعام."
قبل أن نبدأ جميعًا في البحث عن كبسولات لاك-في lac-phe في أرفف الصيدليات، يحذر لونغ من أن هذه النتيجة، على الرغم من كونها مثيرة للاهتمام، إلا أنها مجرد بداية لسلسلة منلدراسات ستبحث بشكل أعمق في آلية كيف يثبط لاك-في lac-phe إشارة الجوع. وهذا يعني أيضًا التركيز على المستقبلات في الدماغ التي يستهدفها جزيء لاك-في. وقال إن هذه هي خطوتهم البحثية التالية.
ساهم في هذا العمل باحثون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، وجامعة كاليفورنيا في ديفيس، وجامعة برمنغهام، وجامعة كوبنهاغن، وجامعة رادبود Radboud، وجامعة توماس جيفرسون.
مقطع فيديو: https://youtu.be/0TQAQgCu21E
