מחקר של אוניברסיטת נאגויה מגלה כי השמנת יתר בגיל העמידה עלולה להיגרם מקיצור של מבני מוח ספציפיים המווסתים את חילוף החומרים, מה שמצביע על כך שניהול תזונתי יכול להיות המפתח למניעה.
חוקרים מאוניברסיטת נאגויה ועמיתיהם ביפן גילו שהשמנה בגיל העמידה נובעת משינויים הקשורים לגיל בצורת נוירונים בהיפותלמוס, אזור המוח שאחראי על ויסות חילוף החומרים והתיאבון.
חלבון בשם קולטן מלנוקורטין-4 (MC4R) מזהה תזונה יתר ומווסת את חילוף החומרים ואת התיאבון כדי למנוע השמנת יתר. על פי המחקר שלהם בחולדות, MC4Rs רוכזו בסיליה ראשונית (מבנים דמויי אנטנה) המשתרעים מכמה קבוצות של נוירונים היפותלמוס. המחקר הראה גם שהסיליה הראשונית התקצרה עם הגיל, מה שהפחית את ה-MC4Rs בהתאם, וכתוצאה מכך לעלייה במשקל.
"אנו מאמינים שמנגנון דומה קיים גם בבני אדם", אמר פרופסור קאזוהירו נאקאמורה מה- אוניברסיטת נגויה בית הספר לתואר שני לרפואה, המחבר הראשי של המחקר. "אנו מקווים שהממצא שלנו יוביל לטיפול בסיסי בהשמנת יתר." החוקרים פרסמו את תוצאות המחקר בכתב העת מטבוליזם של תאים.
המנגנון מאחורי העלייה במשקל
ככל שאנו מתבגרים, אנו נעשים נוטים יותר לעודף משקל והשמנה. אנשים שמנים רגישים יותר לסוכרת, היפרליפידמיה ומחלות כרוניות אחרות. מחקרים קודמים העלו כי עלייה במשקל בגיל העמידה נגרמת מירידה בחילוף החומרים הכולל עקב הזדקנות, אך המנגנון לא היה ברור.
צוות מחקר של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת נגויה, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת אוסקה, אוניברסיטת טוקיו ומכון המחקר לרפואה סביבתית של אוניברסיטת נגויה, ביצע מחקר המתמקד ב-MC4Rs.
קיצור של ריסים ראשוניים של MC4R+ בהיפותלמוס של המוח מוביל להשמנה בגיל העמידה. קרדיט: Kazuhiro Nakamura
MC4Rs ממריצים את חילוף החומרים ומדכאים צריכת מזון בתגובה לאות אכילת יתר ממלנוקורטין. בתחילה, צוות המחקר בחן את התפלגות MC4Rs במוח החולדות על ידי שימוש בנוגדן שפיתחו במיוחד כדי להפוך את MC4Rs לנראים. הם מצאו ש-MC4Rs נמצאים אך ורק בריסים ראשוניים של קבוצות ספציפיות של נוירונים היפותלמוס.
לאחר מכן, הצוות חקר את אורך הריסים הראשוניים עם MC4Rs (MC4R+ cilia) במוחם של חולדות בנות 9 שבועות (צעירות) וחולדות בנות 6 חודשים (בגיל הביניים). הצוות מצא כי MC4R+ cilia בחולדות בגיל העמידה היו קצרות משמעותית מאלו של חולדות צעירות. בהתאם לכך, חילוף החומרים ויכולת שריפת השומן של חולדות בגיל העמידה היו נמוכים בהרבה מאלה של חולדות צעירות.
השפעה תזונתית ועמידות לפטין
הצוות הבא ניתח את MC4R+ cilia בחולדות בתנאי תזונה שונים. התוצאות הראו כי MC4R+ ריסים בחולדות בתזונה רגילה מתקצרים בהדרגה עם הגיל. מצד שני, MC4R+ cilia בחולדות בדיאטה עתירת שומן התקצרו בקצב מהיר יותר, בעוד אלו בחולדות בדיאטה מוגבלת התקצרו בקצב איטי יותר.
מעניין שהצוות מצא גם ש-MC4R+ ריסים שפעם נעלמו עם הגיל התחדשו בחולדות שגודלו תחת הגבלה של חודשיים בתזונה.
במחקר, הצוות השתמש גם בטכנולוגיות גנטיות לייצור MC4R+ cilia קצר יותר בחולדות צעירות. חולדות אלו הראו צריכת מזון מוגברת וירידה בחילוף החומרים, מה שהוביל לעלייה במשקל.
הצוות גם נתן הורמון בשם לפטין למוחות של חולדות עם MC4R מקוצר באופן מלאכותי+ cilia. לפטין נחשב כמסייע בהפחתת צריכת המזון. עם זאת, באופן מפתיע, התיאבון שלהם לא הופחת, מה שמעיד שלפטין לא יכול להפעיל השפעות נוגדות השמנת יתר.
"תופעה זו, הנקראת עמידות לפטין, נצפית לעתים קרובות גם בחולים אנושיים שמנים. זהו מכשול לטיפול בהשמנת יתר, אך הסיבה לא ידועה מזמן", הסביר ד"ר מנמי אויה, המחבר הראשון של המחקר.
"בחולים שמנים, רקמת השומן מפרישה לפטין עודף, מה שמעורר את הפעולה הכרונית של המלנוקורטין. המחקר שלנו מציע שזה עשוי לקדם את הקיצור הקשור לגיל של MC4R+ cilia ולהכניס בעלי חיים לספירלה כלפי מטה שבה המלנוקורטין הופך לבלתי יעיל, מה שמגביר את הסיכון להשמנה."
המחקר הגיע למסקנה שהקיצור הקשור לגיל של MC4R+ cilia גורם להשמנה בגיל העמידה ועמידות לפטין בחולדות. החוקרים הוכיחו כי הגבלה תזונתית היא שיטה אחת למניעה ולטפל בעודף משקל והשמנת יתר. פרופ' נקמורה אמר, "הרגלי אכילה מתונים יכולים לשמור על MC4R+ cilia מספיק זמן כדי לשמור על מערכת המוח נגד השמנת יתר במצב טוב גם כשאנחנו מזדקנים."
