قد يكون المستقلب المشتق من التورين هو المفتاح لتنظيم تناول الطعام ووزن الجسم، مما قد يلهم فئة جديدة من أدوية إنقاص الوزن.
.jpg)
النظام الغذائي والوزن والتمثيل الغذائي مرتبطان بشكل معقد، لذا فإن دراسة العلاقة بينهما ليست بالمهمة السهلة . تشمل عادات الأكل لدى الناس مجموعة واسعة من الأطعمة ، وكثير منها مشترك بين أنواع مختلفة من الأنظمة الغذائية ؛ وهذا التعقيد يجعل من الصعب تحديد السبب والنتيجة . "ماذا يجب أن تأكل؟ ماذا لا يجب أن تأكل؟" تأمل جوناثان لونج ، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة ستانفورد . لمعالجة هذا التحدي، يركز لونج على عزل مكونات كيميائية محددة جيدًا للأنظمة الغذائية لفهم تأثيرها على الجسم بشكل أفضل .
التورين، وهو حمض أميني يوجد عادة في اللحوم والمحار ومشروبات الطاقة ، هو جزء منتظم من العديد من الأنظمة الغذائية. في حين ينتج البشر التورين بشكل طبيعي ، يمكن للتورين الغذائي دعم الجهاز المناعي وتحسين صحة القلب والأوعية الدموية . غالبًا ما يستخدم كمكمل لفقدان الوزن أو لتحسين أداء التمارين الرياضية . نظرًا لمشاركة التورين في وظائف فسيولوجية مختلفة ، فقد حرص الباحثون على فهم كيفية استقلابه في الجسم، حيث يتم تحويله إلى جزيئات مختلفة تحتوي على التورين . دفع هذا لونج لاستكشاف مساراته الأيضية وركز على مستقلب تورين غير مدروس يسمى N-acetyltaurine.
يمكن أن يتقلب N-acetyltaurine، الذي يتكون عندما يرتبط التورين بالأسيتات أثناء تحلل التورين، استجابةً للنظام الغذائي وممارسة الرياضة. ومع ذلك ، تظل تفاصيل عملية تحلله والوظائف المحتملة غير واضحة . كان الباحثون مهتمين بشكل خاص بكيفية ارتباط هذا الجزيء بقضايا مثل توازن الطاقة أو السمنة . أثناء التحقيق في هذه الفجوة ، حدد الباحثون إنزيمًا مسؤولاً عن تحلل N-acetyltaurine وربطوا هذا المسار بتنظيم وزن الجسم . وقد كشفت النتائج التي نشرت في مجلة نيتشر أن الفئران التي تفتقر إلى هذا الإنزيم تراكمت لديها مستويات عالية من إن-أسيتيل تورين وعندما تغذت على نظام غذائي غني بالدهون، قاومت السمنة الناجمة عن النظام الغذائي. ويشير العمل إلى أن مسار استقلاب التورين يمكن أن يساعد في تنظيم وزن الجسم وتناول الطعام، مما يسلط الضوء على إمكاناته كهدف لتطوير عقاقير جديدة لفقدان الوزن مماثلة لأوزيمبيك.
ينبع افتتان لونج بالتمثيل الغذائي من دوره في كيفية معالجة الجسم للطعام وتحويله إلى طاقة - وهي العملية التي تؤثر على الصحة والشيخوخة والوزن. في استكشافه للمستقلبات ، صادف التورين ، وهو مركب وفير بشكل مدهش ولكنه غير مدروس يوجد في الأطعمة مثل المحار واللحوم ومشروبات الطاقة . وقد أثار قلة الأبحاث حول التورين اهتمامه .
وقال: "إنه أمر مثير للاهتمام وغير معتاد لشيء مثل التورين وفير ومنتشر في الأطعمة التي نتناولها، ولكن في الواقع هناك القليل جدًا من الفهم حول كيفية تأثير ذلك على أجسامنا". لفهم العلاقة بين النظام الغذائي وتأثيراته المحتملة على الوزن بشكل أفضل، تناول السؤال من منظور كيميائي.
.jpg)
يهتم جوناثان لونج بالتمثيل الغذائي للثدييات، ويتخذ عدسة كيميائية أكثر نحو دراسة توازن الطاقة والسمنة.
للقيام بذلك، استخدم الباحثون نهجًا كيميائيًا قديمًا للعثور على الإنزيم، أو الإنزيمات، المسؤولة عن تنظيم N-acetyltaurine. وأوضح لونج: "لم نكن نعرف أين سيكون". قاموا بطحن وتنقية المنتجات الأنزيمية من أعضاء الفئران المختلفة ، بحثًا عن منتجات تحلل N-acetyltaurine: الأسيتات والتورين . ثم استخدم الباحثون الكروماتوغرافيا لفصل المنتجات الأنزيمية والبحث عن طفرات في نشاط التحلل المائي ، مما ساعدهم في تحديد ثلاثة مرشحين للإنزيمات . من بين هؤلاء المرشحين ، وجد الباحثون أن إنزيمًا يتيمًا يسمى phosphotriesterase-related (PTER) ضروري لتحلل N-acetyltaurine.
كانت دراسة جينية سابقة واسعة النطاق قد أشارت إلى أن جين PTER مرتبط بوزن الجسم لدى البشر، ولكن لم يكن معروفًا أي شيء تقريبًا عن الإنزيم نفسه. وقد حفز هذا لونج على اكتشاف الصلة بين الاثنين .
للتحقق من الأهمية الفسيولوجية لـ PTER، استخدم الباحثون نموذج فأر تم فيه إخراج جين Pter (KO). وفي جميع الأنسجة، طورت الفئران التي لا تحتوي على PTER مستويات من N-acetyltaurine وصفها لونج بأنها "عالية للغاية" مقارنة بالحيوانات البرية. وتساءل لونج كيف تؤثر هذه الخاصية على تنظيم وزن الجسم لدى الفئران التي تتبع نظامًا غذائيًا عالي الدهون.
في حين يستهلك البشر كميات متفاوتة من التورين في وجباتهم الغذائية ، فإن طعام الفئران القياسي يفتقر عادةً إلى التورين . ولأن التورين هو أحد مكونات نشاط PTER، فقد أضافه الباحثون إلى مياه الشرب لفئران Pter KO والفئران البرية أثناء إطعامهم نظامًا غذائيًا عالي الدهون . بعد ثمانية أسابيع ، تناولت فئران Pter KO كميات أقل وقاومت السمنة الناجمة عن النظام الغذائي . كما أظهرت هذه الفئران تحسنًا في تحمل الجلوكوز وحساسية الأنسولين مقارنة بالفئران البرية، ويرجع ذلك على الأرجح إلى هذا النحافة . ومع ذلك، لم تظهر فئران Pter KO التي تغذت على علف قياسي أي تغييرات في الوزن أو تناول الطعام ، بغض النظر عن مكملات التورين .
وقد أشار لونج إلى أن هذه النتائج تدعم التفاعل بين الجينات والبيئة، حيث يتفاعل جين Pter مع التورين الغذائي وتصبح العلاقة مع وزن الجسم واضحة في وجود حافز بيئي ، مثل النظام الغذائي الغني بالدهون .
أشار تشي تشين، عالم الكيمياء الحيوية الغذائية في جامعة مينيسوتا الذي وصف N-acetyltaurine قبل عقد من الزمان بأنه علامة حيوية لاستقلاب الإيثانول ، إلى أنه سعيد برؤية مجموعات أخرى توضح أهمية هذا المركب . وعلق قائلاً إن هذا العمل له زاوية مثيرة للاهتمام يمكن ترجمتها إلى تطبيقات دوائية . "أحد الأشياء الجذابة هو أن هذا مركب داخلي، لذا بطريقة ما، يمكنك اعتباره آمنًا وعدم القلق كثيرًا بشأن الآثار الجانبية".
وأكد لونج على فكرة الاستفادة من هذه النتائج في علاجات تنظيم وزن الجسم وأضاف : "حقيقة أن جين Pter مرتبط بالتحكم في وزن الجسم، على الأقل في الفئران، قد يؤدي إلى تطوير مثبطات PTER التي تستهدف هذا المسار وتكمل أدوية إنقاص الوزن مثل Ozempic".
المصدر: