باحثون من وايل كورنيل للطب - قطر يستقصون بروتيناً رئيساً ويفسرون كيف تتسبّب السمنة بالسكري من النوع الثاني

حقّق باحثون من وايل كورنيل للطب - قطر اكتشافات جديدة عن الدور الرئيس لبروتين يسمّى سيرتوين 1 (Sirtuin 1) في عملية استقلاب الدهون، وعن العلاقة بين استنفاد هذا البروتين من جهة والسمنة وداء السكري من النوع الثاني من جهة ثانية.
 
وأظهر باحثو الكلية أن البروتين سيرتوين 1 (المعروف اختصاراً باسمSIRT1 ) يقوم بمجموعة واسعة ومتنوعة من الوظائف المهمة، تشمل تعزيز استقلاب الخلايا الدهنية، وتنسيق عملية توليد خلايا دهنية جديدة سليمة من الخلايا الجذعية، وتنظيم وظيفة عوامل النسخ الاستقلابية الرئيسة، وتسهيل نسخ الحمض النووي الريبوزي (ر.ن.أ) من الحمض النووي الريبوزي المنقوص الأوكسجين (د.ن.أ) لتحديد الوظائف الاستقلابية الرئيسة الأخرى.
 
وعلى نحو موازٍ، تمكّن فريق الباحثين، برئاسة الدكتور نايف مظلوم الأستاذ المساعد لعلم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة والعميد المساعد لبحوث الطلاب في وايل كورنيل للطب - قطر، من إظهار أن البروتين سيرتوين 1 يعزز النشأة الحيوية للميتوكوندريا (المتقدّرات)، المعروفة بأنها مراكز قوة الخلايا، وتيسير تنفّس الخلايا الدهنية، وهو أمر لازم لتكسير الدهون وطردها من الجسم في شكل ثاني أوكسيد الكربون عبر الرئتين. وإلى جانب ذلك، يعزّز البروتين SIRT1 التعبير عن جزيئيات مثل اللّبتين، وهو هورمون يقوم بدور مهم في تنظيم الطاقة ومنع الجوع، وجلوتاثيون إس- ترانسفيراز أيه 3 (المعروف اختصاراً باسم GSTA3)، وهي عائلة أنزيمات تقوم بدور في الحماية من المركبات السّمية والمسرطنة، وليبوكالين 2 (المعروف اختصاراً باسم LCN2)، وهو بروتين يعزل الحديد ويحول دون أن تستفيد البكتيريا منه، ما يحدّ من نموها.  
 
وتمكّن الباحثون من تحديد هذه المسارات الجزيئية التي تعتمد على البروتين SIRT1 من خلال تطبيق تقنية متقدمة تعرف باسم تحليل البروتيوميات الكمية على الخلايا الدهنية المستمدة من خلايا الفئران. واكتشف الباحثون أيضاً صلة بين استنفاد البروتين SIRT1 واختلال عمل الخلايا الدهنية، ما يقود إلى ازدياد مستويات علامات الالتهاب والتليّف في الأنسجة الدهنية البيضاء (الأنسجة الدهنية المسؤولة عن خزن الطاقة). وهذا يمثّل مشكلة لأن المستويات المتزايدة من هذه العلامات في الأنسجة الدهنية البيضاء مرتبطة بتفاقم خطر الإصابة بالاضطرابات المرتبطة بالسمنة، بما في ذلك السكري من النوع الثاني. وعلى العكس من ذلك، فإن تدعيم الخلايا الدهنية الطليعية بأحادي نيوكليوتيد النيكوتيناميد المعزّز للأنزيم المساعد NAD+ أثناء التمايز يزيد من مستويات التعبير عن اللبتين والبروتين SIRT1 ومنشّط النسخ PGC-1α (المسؤول عن النشأة الحيوية للمتقدّرات) وأهدافه النسخية، ويخفض مستويات الكولاجين Col6A1 والكولاجين Col6A3، وهُما محفزان للتليّف، بطريقة تعتمد على البروتين SIRT1.
وقال الدكتور مظلوم إن الباحثين يعرفون منذ فترة عن الدور الرئيس للبروتين SIRT1 في عملية الاستقلاب عند الإنسان، لكن تفاعلاته الدقيقة لم تكن مفهومة بشكل كامل. وأضاف: أظهر لنا بحثنا الأخير بكثير من التفاصيل أهمية البروتين SIRT1 في عملية الاستقلاب عند الإنسان وأهميته للصحة الاستقلابية، فهو يقوم بدور رئيس في العديد من المسارات الجزيئية. ويؤكد ذلك أيضاً أن السمنة ليست مجرد تراكم لمستويات عالية من الدهون المخزنة في الجسم، ولكن يمكن أن تكون لها آثار سلبية على صعيد تنظيم الهورمونات والصحة الخلوية وخزن الدهون بطريقة طبيعية والاستقلاب والسيطرة على الالتهابات. ونعتقد أن البروتين SIRT1 يوفر لنا هدفاً مفيداً للغاية لإجراء مزيد من البحوث التي قد تسهم في النهاية في تطوير علاجات جديدة لإدارة أو منع الأمراض المتعلقة بالسمنة مثل السكري من النوع الثاني".
 
نُشرت الورقة البحثية بعنوان البروتين SIRT1 يعزّز استقلاب الدهون والنشأة الحيوية للمتقدّرات في الخلايا الدهنية وينسّق تكوّن الدهون من خلال استهداف المسارات الأنزيمية الرئيسة" في Scientific Reports، الدورية العلمية المرموقة المنضوية تحت مظلة مجموعة منشورات Nature. وقد ضمّ فريق الباحثين من وايل كورنيل للطب - قطر الدكتور ياسر مجيد، الدكتور نجيب حلبي، الدكتور رفاييل كوجاريه، الدكتور أراش رافي تبريزي، الدكتور رودلف إينجلكي، الدكتور يوهانيس غرومان، الدكتور فرانك شميت والدكتورة عائشة مدني، التي حصلت مؤخراً على درجة الدكتوراه من جامعة حمد بن خليفة وأسهمت في الدراسة في إطار عضويتها في مختبر الدكتور مظلوم.
 
ومن المؤسسات الأخرى التي أسهمت في الدراسة كلية العلوم الصحية والحيوية بجامعة حمد بن خليفة، معهد ماكس بلانك لبحوث القلب والرئة في ألمانيا، مركز بحوث الاضطرابات العصبية التابع لمعهد قطر لبحوث الطب الحيوي، معهد البحوث التطبيقية المؤقت في مؤسسة حمد الطبية، شركة التكنولوجيا الحيوية CSL Behring في بيرن – سويسرا، ومركز الأبحاث الحيوية الطبية في جامعة قطر.
 
أُنجزت هذه الدراسة البحثية بفضل المنحتينNPRP8-059-1-009  و NPRP10-1205-160010 المقدّمتين من الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي في إطار برنامج الأولويات الوطنية للبحث العلمي، إلى جانب الدعم المقدم من برنامج بحوث الطب الحيوي في وايل كورنيل للطب - قطر، وهو البرنامج المموّل من مؤسسة قطر.