دانشمندان به دلیلی مولکولی استعداد بسیاری از اشخاص اضافه وزن و لاغری را کشف کردند، آنها معتقدند چاقی بسیار پیچیده تر از دریافت یا مصرف کالری است.
گروهی از محققان دانشکده ی دامپزشکی دانشگاه پنسیلوانیا به سرپرستی دکتر Benceبه ارتباط تنظیم کننده های شناخته شده توده ی بدنی پی بردند. آنها امیدوارند یافته های این تحقیقات به درمان اختلالات متابولیک و چاقی کمک کند.
این کار تحقیقاتی همچنین سرنخ هایی ازمسیرهای مولکولی مشابهی را که نقش مهمی در یادگیری و احتمالاً دربرخی از انواع سرطان مغز دارند را مشخص کرد.
دکتر Benceاستادیار گروه زیست شناسی و دامپزشکی دردانشگاه پنسیلوانیا وهمکارانش نتایج تحقیق خود را در مجله ی Biological Chemistryمنتشر نمودند.
تحقیقات قبلی دکتر Benceو همکارانش نقش پروتئینی بنام تیروزین فسفاتاز 1Bیا PTP1Bرا در تنظیم وزن بدن مشخص کرده بود. آنها نشان دادند که آنزیم PTP1Bبرای مقابله با عملکرد هورمون leptinکه توسط سلولهای چربی تولید می شود و سبب کاهش اشتها می شود، عمل می کند. هنگامیکه دانشمندان با دستکاری ژنتیکی موشهایی فاقد PTP1Bرا پرورش داده و با رژیم غذایی پرچرب تغذیه نمودند، مشاهده کردند که موشها علیرغم دسترسی به غذاهای چاق کننده همچنان لاغر ماندند. در کارهای دیگر تحقیقاتی نیز مشخص شده بود که موشهای فاقد leptinو PTP1Bنسبت به موشهایی که تنها فاقد لپتین هستند، لاغرترند.
دکتر Benceمی گوید: این موضوع نشان می دهد که بجز مسیر پیام رسانی لپتین اهداف دیگری برای فسفاتاز PTP1Bوجود دارد و همین جرقه ی تحقیق بروی اهداف تئوریک دیگر شد.
دانشمندان متوجه شد که PTP1Bتمایل به شناسایی توالی خاصی از اسیدهای آمینه دارد. به همین علت آنها به دنبال این توالی در پروتئین های دیگر پرداختند. در پی این تحقیق، دانشمندان گیرنده ای بنام TrkBیا tropomyosin receptor kinase Bرا در مغز یافتند که به مولکولی بنام brain-derived neurotrophic factorیا BDNFمتصل می شود. دکتر Benceمی گوید: نکته ی جالب توجه این بود که جهش در ژن BDNFبه شدت با شاخص توده ی بدنی در انسان در ارتباط است.
برای بررسی تاثیر آنزیم PTP1Bبروی TrkB، محققان مجموعه ای از آزمایشات را بروی سلولهای عصبی درمحیط کشت انجام دادند. آنها دریافتند که تحریک تولید PTP1Bسبب سرکوب فعالیت BDNFو TrkBمی شود و در مقابل مهار فعالیت آنزیم PTP1B فعالیت مسیر پیام رسانی TrkB–BDNFرا افزایش می دهد. محققان همچنین از روشهای بیوشیمیایی برای تأیید اندرکنش فیزیکی PTP1Bبا TrkBاستفاده کردند.
سپس دانشمندان به مغز موشهای فاقد PTP1B یک دوز BDNFدادند این کار درموشهای طبیعی سبب کاهش اشتها می شد، در موشهای فاقد PTP1Bنیز کاهش اشتها بروز کرد اما موشهای فاقد PTP1Bبا موشهای نرمال دریک نکته ی مهم تفاوت داشتند و آن “core tempreture” بود. موشهایی که با دستکاری ژنتیکی فاقد PTP1Bبودند پس از دادن یک دوز BDNFدمای داخلی بدنشان نسبت به موشهای طبیعی بالاتر رفت، این موضوع با افزایش مصرف انرژی در ارتباط بود (calories out) و بنابراین سبب کاهش وزن می شد.
به گفته ی دکتر Benceاین اولین باراست که ارتباط PTP1Bبا BDNFو TrkBدرموجود زنده مشخص شده است و بسیار جالب است که تأثیر فقدان PTP1Bبر کاهش وزن را از طریق تأثیر بر دمای داخلی بدن مشاهده می کنیم نه مصرف مواد غذایی.
درنهایت از آنجائیکه عمکلرد BDNFدر رشد و بقا سلولهای مغزی شناخته شده است، دانشمندان به بررسی اثرPTP1Bبر رشد و بقا سلولهای مغزی پرداختند.
ممانعت از عملکرد PTP1Bدرسلولهای نوروبلاستوما در محیط کشت سبب افزایش رشد زوائد نورونی یا نوریت( neuritis) می شود که شاخصی از بلوغ و تکامل مغزی است.
دکتر Benceمی گوید: این نتایج راه های جدید و جالبی را برای تحقیقات در این زمینه گشود، از آنجائیکه گیرنده های TRKدرهنگام تکامل عصبی بسیار مهم هستند، بخصوص درست قبل و بعد از تولد به همین علت PTP1Bو BDNFمی توانند در برنامه نویسی توانایی مغز برای تنظیم وزن بدن در طی یک دوره ی مهم رشد مغزی تأثیر بسیار مهمی داشته باشند.
علاوه بر این از آنجائیکه BDNFدارای یک نقش کلی تر درعملکرد مغز است، این یافته ها نشان می دهد PTP1Bنیز احتمالاً دارای تأثیراتی بیش از تأثیرات چاقی و متابولیسمی است و برای مثال گیرنده های TRKدرنوروپلاستوما که یک نوع سرطان سلولهای عصبی است (که غالباً درکودکان بروز می کند ) بیش از حد تولید می شوند.
دکتر Benceمیگوید: هیجان انگیزترین چیز برای من این زمینه ی کاملاً جدید از تحقیقات است که درباره ی نقش تنظیمی PTP1Bبروی گیرنده های TRK است، زمینه ای از تحقیقات که ممکن است شامل اکتشاف نقش گیرنده ها در نوروژنز ، یادگیری، حافظه و حتی در نوروپلاستوما شود.
منبع-diabetestma