باحثو وايل يستقصون آليات الشيخوخة المبكرة للخلايا الدهنية عند المصابين بالسمنة

توصّل باحثون من وايل كورنيل للطب - قطر إلى رؤية متعمقة غير مسبوقة عن الآليات الجزيئية التي تجعل السمنة تقود إلى شيخوخة مبكرة للخلايا الدهنية، ومن ثمّ إلى التهاب مزمن ومقاومة الإنسولين، وفي نهاية المطاف الإصابة بالسكري من النوع الثاني.

فقد طوّر فريق باحثين يقوده الدكتور نايف مظلوم، الأستاذ المساعد لعلم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة والعميد المساعد لبحوث الطلاب في وايل كورنيل للطب - قطر، اختباراً مختبرياً جديداً باستخدام تقنيات تحليل وتعديل الجينات لاكتشاف جزئيات رئيسة تنظّم شيخوخة وهرم الخلايا في الخلايا الدهنية. ودرس الباحثون وظيفة جينتين مشفّرتين للبروتين، تعرفان باسم STAT1 و STAT3، في تنظيم الالتهاب الذي يمكن أن يُفضي إلى مقاومة الإنسولين والسكري من النوع الثاني. يُذكر أن شيخوخة الخلايا هي عملية تدهور شبيهة بالشيخوخة إذ تفقد الخلايا بعض وظائفها، لا سيما القدرة على التكاثر من خلال انقسام الخلايا.

وتمثّل السمنة وداء السكري من النوع الثاني تحدّيين واثنتين من المشكلات الصحية الأكثر إلحاحاً في قطر، إذ تشير الإحصاءات إلى أن قرابة 41% من المواطنين القطريين البالغين يعانون السمنة، مقارنة بنسبة 13% عالمياً. ويبلغ معدل انتشار السكري من النوع الثاني بين البالغين في العالم نحو 10%، مقارنةً بقرابة 17% بين البالغين في قطر، بل من المتوقع أن يبلغ 24% بحلول عام 2050 في حال تواصلت الاتجاهات السائدة.

وفي حين أن من المعروف أن السمنة تسبب الشيخوخة المبكرة للخلايا داخل الأنسجة الدهنية، ما قد يتسبب بالالتهاب وداء السكري، ظلت الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذا الخلل في وظائف الخلايا مبهمة وغير مفهومة تماماً. ومن أجل دراسة هذه الآليات الجزيئية، طوّر باحثو وايل كورنيل للطب - قطر اختباراً مختبرياً جديداً استعانوا في إطاره بالخلايا الدهنية الطليعية الفأرية معرّضين إياها لدورات متكررة من جرعات غير مميتة من بيروكسيد الهيدروجين لحفز شيخوخة مبكرة، ما تسبب بإطلاق جزيئات التهابية. وتمكّن الباحثون بعدها من استخدام القدرات المتقدّمة المتاحة في وايل كورنيل للطب - قطر في مجال تحليل النسخيات (الترانسكربيتوم) لاكتشاف أيّ الجينات يُعبّر عنها للتسبب بالالتهاب وتحديد الجزيئيات المرتبطة بأمراض محدّدة المنخرطة في تنظيم المسارات الالتهابية. كما استخدم فريق الباحثين تقنية تعديل الجينات CRISPR لحذف الجينتين المشفّرتين للبروتين STAT1 و STAT3 من أجل دراسة تأثير هاتين الجينتين في التهاب الخلايا الدهنية.

وفي هذا الصدد، قال الدكتور مظلوم: "السمنة والسكري من النوع الثاني تحدّيان صحيان بالغا الأهمية بالنسبة لقطر وعموم بلدان الخليج. وهذه الدراسة مهمة للغاية لأن الجزيئيات المرتبطة بأمراض معينة التي تمكّنا من تحديدها يمكن أن توفر أهدافاً لتوجيه عملية تطوير عقاقير دوائية جديدة لعلاج المضاعفات المترتبة على السمنة وعلاج السكري. ونعتقد أن لتعميق فهمنا للصلة بين السمنة والسكري على المستوى الجزيئي أهمية حاسمة في استحداث علاجات أفضل لمعالجة هذه الحالة المرضيّة".

كما تثبّت فريق الباحثين من صحة استنباطاته في الأنسجة الدهنية المستخرجة من فئران سمينة، ومن أشخاص في قطر خاضعين لدراسات علمية إثر إجرائهم لجراحة إزالة السمنة. وأتت البيانات التي جمعها الباحثون بدليل بيّن بأن الجينتين المشفّرتين للبروتين STAT1 وSTAT3 ترسلان "إشارات" جزيئية تنظم الالتهاب، ويبدو أن نشاط الجينة STAT1 يتسبّب بالالتهاب بينما تقوم الجينة STAT3 بكبحه.

نُشرت الدراسة الريادية المعنونة "عامل الانتساخ STAT3 يكبح مسارات تأشير الجينة STAT1/الإنترفيرون والالتهاب في الخلايا الدهنية الطليعية الهرمة" في الدورية الطبية المرموقة Antioxidants. والمؤلف الأول لهذه الدراسة هي الدكتورة عائشة مدني، الحاصلة مؤخراً على درجة الدكتوراه من جامعة حمد بن خليفة والمشاركة في الدراسة بدعم من برنامج المنح الدراسية لطلاب الدراسات العليا (المنحة GSRA4-1-0330-17010) المنبثق عن الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي. وأسهمت بحوث الدكتورة مدني المنجزة في مختبر الدكتور مظلوم في وايل كورنيل للطب - قطر في أطروحتها لنيل درجة الدكتوراه.

وفي هذا الصدد، قالت الدكتورة مدني: "أمر مثير للغاية لي كباحثة أن أدرس السمنة على المستويين الخلوي والجزيئي، وأن أتمكن في المختبر من محاكاة النشاط والتلف الخلويّين اللذين يحدثان في أجسام المصابين بالسمنة. وهي تجربة مجزية للغاية أيضاً أن أتمكّن من توظيف التقنية المتقدمة الفائقة للربط بين الأنشطة الخلوية والعوامل الجينية في هذه المرحلة المبكرة من مسيرتي المهنية".

كما عبّرت الدكتورة مدني عن أهمية حصولها على منحة من برنامج المنح الدراسية لطلاب الدراسات العليا التي ساهمت في دعم دراستها في قطر وتعزيز مهاراتها البحثية وخبرتها في هذا المجال لمواجهة التحديات العلمية المتعلقة بالتحديات الصحية في قطر كالسمنة والسكري من النوع الثاني. وأضافت قائلة إن برنامج المنح الدراسية لطلاب الدراسات العليا يلعب دوراً فاعلاً في بناء القدرات البحثية على المدى الطويل.  

وأسهم في الدراسة أيضاً باحثون آخرون هم: الدكتور ياسر مجيد، نور السخن، الدكتور نجيب حلبي، شاهينة حياة، الدكتور أراش رافي، الدكتور كارستن زوري، وجميعهم من وايل كورنيل للطب – قطر؛ إلى جانب الدكتور هواري عبدالسلام من معهد قطر لبحوث الطب الحيوي، والسيدة مها آغا من معهد البحوث التطبيقية في مؤسسة حمد الطبية، والسيدة منيرة فاكاييل من كلية العلوم الصحية والحيوية بجامعة حمد بن خليفة، والدكتور بانكاج كومار من شركة باتسناب في سنغافورة، والدكتور محمد الريّس من مركز البحوث الحيوية الطبية بجامعة قطر.

وإلى جانب منحة برنامج المنح الدراسة لطلاب الدراسات العليا، أُنجزت الدراسة بتمويل من منحة برنامج الأولويات الوطنية للبحث العلمي (المنحة رقم NPRP10-1-2051-60010) المخصصة للدكتور مظلوم، وأيضاً بدعم من برنامج بحوث الطب الحيوي في وايل كورنيل للطب - قطر، البرنامج المدعوم من مؤسسة قطر