لماذا يقل حرق الدهون عندما نصوم؟
تاريخ النشر: 25th, August 2024 GMT
اكتشف علماء من معهد سكريبس جزيئا تنتجه أمعاء الديدان المستديرة يُرسل إشارات إلى الدماغ لتبطئ فقدان الدهون عندما لا يكون الطعام متاحا. هذا العمل الجديد يساعد العلماء على فهم أفضل للتواصل المعقد بين الأمعاء والدماغ. كما قد يوضح السبب وراء أن الصيام (عدم تناول الطعام لفترات زمنية محددة) له فوائد تتجاوز عدد السعرات الحرارية التي يستهلكها الشخص.
على الرغم من أن الجزيء الذي تم تحديده في الديدان لم تتم دراسته بعد في البشر، إلا أنه قد يمنحنا فهما لما قد يحدث في أجسامنا. ويعمل آلاف العلماء بدوام كامل على دراسة بيولوجيا الديدان المستديرة في مختلف أنحاء العالم. وفي الفترة ما بين أكتوبر/تشرين الأول 1994 ويناير/كانون الثاني 1995، ظهرت 73 مقالة علمية عن هذا المخلوق في مجلات علمية دولية.
إن الديدان المستديرة هي كائن بدائي إلى حد كبير، ولكنها رغم ذلك تشترك في العديد من الخصائص البيولوجية الأساسية التي تشكل مشاكل مركزية في علم الأحياء البشري. فالدودة المستديرة خلية واحدة تخضع لعملية معقدة من النمو، تبدأ بالانقسام الجنيني، وتمر عبر التشكل والنمو إلى أن تصل إلى مرحلة البلوغ. ولديها جهاز عصبي فيه "دماغ". وهي تظهر سلوكا، بل إنها قادرة على التعلم البدائي. وهكذا توفر الديدان المستديرة للباحث الحل الوسط المثالي بين التعقيد والقدرة على التعامل.
في صراع قد يبدو مألوفا لمتبعي الحميات الغذائية في كل مكان، كلما قلَّ ما تأكله الدودة المستديرة، قلَّ معدل فقدان الدهون لديها. الآن، اكتشف العلماء في معهد سكريبس السبب: جزيء صغير تنتجه أمعاء الديدان أثناء الصيام ينتقل إلى الدماغ ليعطل إشارة حرق الدهون خلال هذه الفترة. ونُشرت هذه النتائج في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications) في 11 أغسطس/آب 2024.
تقول الدكتورة سوبريا سرينيفاسان، أستاذة علم الأعصاب في معهد سكريبس، والمؤلفة الرئيسية للدراسة: "لقد اكتشفنا أول مرة أن الصيام ينقل معلومات إلى الدماغ تتجاوز مجرد سحب السعرات الحرارية". وتضيف: "تجعلني هذه النتائج أتساءل عما إذا كانت هناك جزيئات تُنتَج في أمعاء الحيوانات الأخرى، بما في ذلك الثدييات، التي تفسر بعض النتائج الصحية المرتبطة بالصيام".
كيف تخبر الأمعاء الدماغ بما يحدث حولها؟عرف الباحثون أن الدماغ يتحكم في إنتاج وتحلل الدهون في البشر والثدييات الأخرى والكائنات الحية النموذجية مثل الدودة المستديرة. وفي عام 2017، حدَّدت مجموعة سرينيفاسان هرمونا في الدماغ يُعرف بـ"إف إل بي -7″ (FLP-7)، والذي يحفز حرق الدهون في أمعاء الدودة المستديرة. ومع ذلك، فإن ديدان المستديرة لا تحتوي على أعصاب حسية في أمعائها، لذلك عانى العلماء من تحديد مسار الاتصال العكسي: كيف تُرسل الأمعاء إشارات إلى الدماغ؟
تقول سرينيفاسان: "كنا نعلم أن تغيير الحالة الأيضية للأمعاء يمكن أن يُغيّر خصائص الخلايا العصبية في الدماغ، ولكن كان من الغامض كيفية حدوث ذلك بالفعل".
في هذا العمل الجديد، أزال سرينيفاسان وزملاؤها أكثر من 100 جزيء إشارات من أمعاء الديدان المستديرة، واحدا تلو الآخر، وقاسوا تأثيرها على إنتاج الدماغ لـ"إف إل بي -7″.
وجدوا أن أحد الجزيئات كان له تأثير كبير على "إف إل بي -7" وهو نوع من الأنسولين يُعرف باسم "آي إن إس 7" (INS-7) في البشر. ويُعرف الأنسولين بشكل رئيسي بأنه الهرمون الذي تنتجه البنكرياس للتحكم في مستويات السكر في الدم. ولكن جزيء الأنسولين الجديد كان يُنتَج بدلا من ذلك بواسطة خلايا الأمعاء ويؤثر أيضا على عملية الأيض عبر الدماغ.
وتتذكر سرينيفاسان قائلة، وفقا لموقع يوريك أليرت": "عندما اكتشفنا أول مرة أن هذا جزيء أنسولين، اعتقدنا أنه كان غير معقول. الأنسولين مدروس جيدا في الثدييات، ولم يكن هناك سابقة لجزيء أنسولين يلعب هذا الدور".
ومع ذلك، عندما بحثت المجموعة في كيفية تأثير "آي إن إس 7" على الخلايا الدماغية المنتجة لـ"إف إل بي -7″، وجدوا أنه لا يقوم بتنشيط مستقبلات الأنسولين -كما تفعل جميع جزيئات الأنسولين المكتشفة سابقا- ولكنه يعمل عن طريق منع مستقبلات الأنسولين. في المقابل، أدى هذا المنع إلى إطلاق سلسلة من الأحداث الجزيئية التي جعلت في النهاية الخلايا الدماغية تتوقف عن إنتاج "إف إل بي -7".
وتوضح سرينيفاسان: "جزيء "آي إن إس 7″ هو في الأساس إشارة تأتي من الأمعاء تُخبر الدماغ بعدم حرق المزيد من مخزون الدهون في الوقت الحالي لأنه لا يوجد طعام قادم".
وأظهرت دراسات سابقة أن فترات الصيام يمكن أن تؤثر على الجسم بطرق متنوعة، ولكن كانت الآليات التي تسبب هذه التغيرات غير واضحة. وتشير الدراسة الجديدة إلى طريقة يمكن أن ترسل بها الأمعاء الفارغة إشارات إلى الدماغ، وهذا قد يؤدي إلى مجموعة متنوعة من التأثيرات الصحية التي تتجاوز الدهون.
ماذا بعد؟تقول سرينيفاسان إن النتائج الجديدة تساعد في تفسير كيفية تواصل الدماغ والجهاز الهضمي في كلا الاتجاهين للتحكم في عملية التمثيل الغذائي بناءً على توفر الطعام. وهناك حاجة إلى مزيد من البحث للكشف عن المسارات المحددة المشاركة في إشارات جديدة من الأمعاء إلى الدماغ في الثدييات. ويمكن أن تُضاف الببتيدات المعوية الجديدة إلى فئة الأدوية الحالية التي تحاكي هرمونات الأمعاء، مثل سيماغلوتايد. كما تخطط سرينيفاسان لإجراء تجارب لاستكشاف كيفية تحفيز خلايا الأمعاء في الدودة المستديرة لإنتاج "آي إن إس 7" أثناء الصيام، وأنواع الخلايا الدماغية التي تتأثر بالجزيء.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حراك الجامعات حريات الدودة المستدیرة إلى الدماغ إف إل بی یمکن أن
إقرأ أيضاً:
دراسة: الدهون الماكرة متهمة رئيسية بإفشال الحميات الغذائية
نشرت صحيفة "الغارديان" تقريرا لمحرر العلوم، إيان سامبل، قال فيه إن فقدان الوزن يمكن أن يكون لعبة محبطة: بعد أشهر من التخسيس الناجح، قد تتراكم الكيلوغرامات مرة أخرى قريبا، مما يترك الناس حيث بدأوا.
لا يوجد عامل واحد يتسبب بتأثير اليويو (التذبذب) هذا، لكن بحثا جديدا يشير إلى الأنسجة الدهنية كمتهم رئيسي. وجد العلماء أن الدهون "تتذكر" السمنة الماضية وتقاوم محاولات إنقاص الوزن.
حدد الباحثون الذاكرة البيولوجية بعد فحص الأنسجة الدهنية من الأشخاص الذين يعانون من السمنة قبل وبعد فقدان الوزن بعد جراحة السمنة. تمت مقارنة الأنسجة بالدهون من الأفراد الأصحاء الذين لم يصابوا بالسمنة أبدا.
وأظهر التحليل أن الخلايا الدهنية تأثرت بالسمنة بطريقة غيرت كيفية استجابتها للطعام، ربما لسنوات. وفي الاختبارات، نمت الخلايا بشكل أسرع من غيرها من خلال امتصاص العناصر الغذائية بشكل أسرع.
وقال البروفسور فرديناند فون ماين، أحد كبار المؤلفين في الدراسة في المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ: "تشير دراستنا إلى أن أحد أسباب صعوبة الحفاظ على وزن الجسم بعد فقدان الوزن الأولي هو أن الخلايا الدهنية تتذكر حالتها البدينة السابقة ومن المرجح أن تهدف إلى العودة إلى هذه الحالة.
"يبدو أن الذاكرة تُعد الخلايا للاستجابة بشكل أسرع، وربما أيضا بطرق غير صحية، للسكريات أو الأحماض الدهنية".
تتبعت المزيد من الدراسات على خلايا الفئران الذاكرة البيولوجية للتعديلات الكيميائية على الحمض النووي أو البروتينات التي يلتف حولها الحمض النووي. تعمل هذه التغييرات الجينية على تغيير نشاط الجينات والتمثيل الغذائي.
في مقال كتبه في مجلة " Nature"، وصف العلماء كيف اكتسبت الفئران البدينة سابقا وزنا أسرع من غيرها عند وضعها على نظام غذائي عالي الدهون، مما يشير إلى تحول في التمثيل الغذائي جعل من السهل عليها اكتساب الوزن.
ومع ذلك، لم تكن ذاكرة السمنة في الخلايا الدهنية هي المسؤولة الوحيدة. يشتبه العلماء في وجود ذاكرة مماثلة في خلايا المخ تؤثر على كمية الطعام التي تستهلكها الحيوانات وكمية الطاقة التي تنفقها.
تقول الدكتورة لورا هينتي، المؤلفة الأولى للدراسة: "من منظور تطوري، هذا منطقي. لقد تكيف البشر والحيوانات الأخرى للدفاع عن وزن أجسامهم بدلا من خسارته، حيث كانت ندرة الغذاء تحديا شائعا تاريخيا".
يعاني ما يقرب من ثلثي البالغين في إنجلترا من زيادة الوزن أو السمنة، وتؤثر هذه الحالة على أكثر من مليار شخص على مستوى العالم.
تكلف السمنة هيئة الخدمات الصحية الوطنية 6.9 مليار جنيه إسترليني سنويا وهي ثاني أكبر سبب للإصابة بالسرطان يمكن الوقاية منه.
وقال باحث آخر، الدكتور دانييل كاستيلانو كاستيلو: "على المستوى المجتمعي، يمكن أن يوفر هذا بعض العزاء للأفراد الذين يعانون من السمنة". وقال إن النضال من أجل الحفاظ على الوزن قد يكون مدفوعا بذاكرة خلوية "تقاوم التغيير بنشاط".
وقد يمهد هذا العمل الطريق لبرامج أفضل لإدارة الوزن، على الرغم من أن الذاكرة الخلوية للسمنة قد تتلاشى أيضا بمرور الوقت. وقالت هينتي: "من الممكن أن يكون الحفاظ على وزن الجسم المنخفض أو الصحي لفترة كافية كافيا لمحو الذاكرة".
وقالت البروفيسور هنرييت كيرشنر من جامعة لوبيك إن النتائج "معقولة للغاية". وأضافت: "أنا مقتنعة بأنها تلعب دورا مهما في تأثير اليويو بعد اتباع حمية غذائية. يُظهر الباحثون بشكل مقنع أن الذاكرة تصبح أكثر صعوبة في المحو كلما طالت فترة إصابتك بالسمنة".
يستعيد الأشخاص الذين يفقدون الوزن من خلال اتباع نظام غذائي أو بعد حقن إنقاص الوزن مثل ويغوفي الوزن مرة أخرى عندما يتوقفون عن تناوله.
وقال ديفيد بينتون، الأستاذ الفخري في جامعة سوانزي ومؤلف كتاب "معالجة أزمة السمنة: ما وراء الأساليب الفاشلة للحلول الدائمة" لعام 2024، إن أكثر من 100 عامل تؤثر على السمنة.
"تعكس السمنة استهلاك سعرات حرارية أكثر مما تحرقه. عندما يزيل النظام الغذائي الطاقة، تفقد الوزن. ومع ذلك، فإن المتكرر هو أن الحمية الغذائية تفشل. إنها تفشل لأنه لتجنب استعادة الوزن المفقود، تحتاج إلى تغيير نظامك الغذائي بشكل دائم. في أغلب الأحيان، بعد الانتهاء من الحمية الغذائية، نعود إلى نمط الحياة الذي تسبب في المشكلة في المقام الأول. والنتيجة هي اتباع حمية غذائية متذبذبة".
نص خطبة الجمعة اليوم 22 نوفمبر 2024