يؤدي إيقاف تشغيل هذا الإنزيم إلى عكس مقدمات السكري في الفئران

قد يؤدي استهداف كيمياء السيراميد في الجسم بطريقة خفية إلى تطوير علاجات جديدة آمنة لمرض السكري من النوع 2 وأمراض القلب وحالات التمثيل الغذائي الأخرى.

لقد عكس العلماء مقدمات السكري عن طريق إيقاف إنزيم معين.

كان هذا هو الاقتراح الذي قدمه العلماء بعد أن اكتشفوا أنهم يستطيعون عكس حالة مقدمات السكري في الفئران المصابة بالسمنة عن طريق إسكات إنزيم مسؤول عن الخطوة النهائية لإنتاج السيراميد.

لاحظوا في تقرير حديث أن تعطيل الإنزيم ، المسمى ديهيدروسيراميد ديساتوراز 1 (DES1) ، يخفض مستويات السيراميد في الجسم. علم ورقة عن عملهم.

كما أدى إيقاف تشغيل DES1 إلى منع الفئران التي تتبع نظامًا غذائيًا عالي الدهون من تطوير الكبد الدهني ومقاومة الأنسولين. هاتان الحالتان هما عاملان خطران رئيسيان للإصابة بأمراض القلب والسكري.

يتحكم DES1 في تحويل ثنائي هيدرو سيراميد إلى سيراميد مع تحول كيميائي صغير لذرتين من الهيدروجين. يؤدي هذا التغيير الدقيق إلى إدراج "رابطة مزدوجة في العمود الفقري" لجزيء الدهون.

كانت التحقيقات السابقة قد أشارت بالفعل إلى أن خفض مستويات السيراميد يمكن أن يعكس أمراض التمثيل الغذائي ومرض السكري. ومع ذلك ، فإن الأساليب التي استخدموها ستؤدي إلى آثار جانبية شديدة.

"السيراميد هو الكولسترول القادم"

تأخذ الدراسة الجديدة البحث في اتجاه علاجي واعد. يقترح أنه يمكن تقليل مستويات السيراميد بطريقة آمنة باستخدام قرص صغير جيد التوقيت لعملية إنتاج السيراميد.

يقول مؤلف الدراسة المشارك البروفيسور سكوت أ. سامرز ، رئيس قسم التغذية وعلم وظائف الأعضاء التكاملي في جامعة يوتا في سولت ليك سيتي: "يُظهر عملنا أن للسيراميدات دورًا مؤثرًا في صحة التمثيل الغذائي".

ويضيف: "نحن نفكر في السيراميد باعتباره الكوليسترول التالي".

لا يزال العلماء يكتشفون كيف يؤثر خفض السيراميد على الجسم. ومع ذلك ، هناك دليل ، كما يقول البروفيسور سامرز ، على وجود صلة بين السيراميد وأمراض التمثيل الغذائي.

ويقول إن بعض الأطباء يجرون بالفعل اختبارات لمستويات السيراميد كوسيلة لتقييم مخاطر إصابة الناس بأمراض القلب.

أشار مؤلفو الدراسة الجديدة إلى أن "السيراميد يساهم في السمية الدهنية التي تكمن وراء مرض السكري ، والتنكس الدهني الكبدي [الكبد الدهني] ، وأمراض القلب".

إذا كان من الممكن أن يكون السيراميد سببًا للمرض ، فما الغرض الذي يخدمه في الجسم؟ حقق الباحثون في هذا السؤال من خلال تقييم تأثير السيراميد على التمثيل الغذائي.

إيجابيات وسلبيات السيراميد

في دراسة أجريت عام 2013 على DES1 والسيراميد ، ناقش البروفيسور سمرز وزملاؤه كيف يمكن أن تزيد السمنة من مخاطر الإصابة بأمراض التمثيل الغذائي ، وكيف يساهم السيراميد.

النظرية هي أنه في الأشخاص الذين يعانون من السمنة ، تتلقى أنسجة الجسم وفرة من الدهون التي لا يمكنها تخزينها ، وهذا يؤدي إلى تراكم "الجزيئات المشتقة من الدهون التي تضعف وظيفة الأنسجة".

اكتشف البروفيسور سامرز وزملاؤه أن السيراميد أطلق عددًا من العمليات التي تزيد من تخزين الدهون في الخلايا. بالإضافة إلى أنها تعطل قدرة الخلايا على الحصول على الطاقة من السكر أو الجلوكوز.

تعمل الدهون أيضًا على إبطاء معالجة الأحماض الدهنية. يفعلون ذلك بطريقتين: عن طريق جعل الكبد يخزن المزيد من الأحماض الدهنية ، وتقليل حرق الدهون في الأنسجة.

يحتوي السيراميد أيضًا على وظائف أخرى. واحدة من هذه هي تقوية جدران الخلايا.

لذلك يقترح البروفيسور سامرز أنه نظرًا لأن زيادة تخزين الدهون ترفع مستويات السيراميد ، يبدو أن للسيراميد دورًا في حماية الخلايا من التمزق في أوقات الوفرة ، عندما يزيد الجسم من مخزونه من الدهون.

ومع ذلك ، في حالة السمنة ، يبدو أن السيراميد يلعب دور الدهون السامة.

حسنت الفئران البدينة صحة التمثيل الغذائي

في الدراسة الأخيرة ، خفض الباحثون مستويات السيراميد في الفئران عن طريق إيقاف الخطوة الأخيرة من تخليق السيراميد. ولتحقيق ذلك ، عدلوا الفئران وراثيًا بحيث يمكنهم إيقاف الجين عن DES1 في الحيوانات البالغة.

لقد طوروا طريقتين لإيقاف تشغيل DES1: بشكل عام وانتقائي. في النهج العالمي ، قاموا بإسكات DES1 في الجسم كله. في النهج الانتقائي ، قاموا بإيقاف تشغيل الإنزيم في مواقع انتقائية ، مثل الكبد أو الخلايا الدهنية.

عندما قاموا بإيقاف تشغيل DES1 لخفض السيراميد في الفئران شديدة السمنة مع مقاومة الأنسولين والكبد الدهني ، وجدوا أن أيًا من النهجين نجح. تحسنت صحة التمثيل الغذائي للحيوانات ، على الرغم من بقائها بدينة.

تخلصت أكبادهم من الدهون ، وكانت استجاباتهم للأنسولين والجلوكوز حادة مثل تلك التي لدى الفئران الصحية والنحيلة. بعد شهرين من المراقبة ، ظلت الحيوانات بصحة جيدة.

يوضح البروفيسور سامرز أنه على الرغم من أن الفئران لم تفقد أي وزن ، إلا أن أجسامها قد غيرت الطريقة التي تعالج بها العناصر الغذائية.

في مجموعة أخرى من التجارب ، وجد الفريق أن تقليل مستويات السيراميد قبل وضع الفئران على نظام غذائي غني بالدهون يمنع الحيوانات من اكتساب الوزن وتطوير مقاومة الأنسولين.

"لقد حددنا استراتيجية علاجية محتملة تكون فعالة بشكل ملحوظ وتؤكد كيف يمكن للأنظمة البيولوجية المعقدة أن تتأثر بعمق من خلال تغيير طفيف في الكيمياء."

البروفيسور سكوت أ. سامرز