الكشف عن دور بروتين في الدماغ يتحكم في الشهية

اكتشف العلماء منذ سنوات أن منطقة تحت المهاد، التي تساعد في إدارة درجة حرارة الجسم، والجوع، والرغبة الجنسية، والنوم وغير ذلك، تضم خلايا عصبية تعبر عن بروتين أوبسين 3 (OPN3).

لكن ما كان أقل وضوحا هو ما يفعله هذا البروتين الذي يستشعر الضوء في أعماق الدماغ.

تشير دراسة نشرت في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) إلى أن بروتين أوبسين 3 يلعب دورًا مهمًا في تنظيم استهلاك الغذاء.

وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، قالت إيلينا أونسيا، أستاذة العلوم الطبية التابعة لمعهد كارني لعلوم الدماغ في جامعة براون: "تكشف نتائجنا عن آلية يعمل بها مستقبل الأوبسين غير البصري OPN3 على تعديل تناول الطعام من خلال مستقبل الميلانوكورتين 4 MC4R، وهو أمر بالغ الأهمية لتنظيم توازن الطاقة وسلوك التغذية، هذا الاكتشاف مثير للاهتمام لأن الطفرات التي تؤدي إلى فقدان الوظيفة في مستقبل الميلانوكورتين 4R هي سبب وراثي معروف للسمنة لدى البشر".

وأجرت الدراسة الدكتورة هالة حداد، بالتعاون مع المؤلفو الرئيسية أونسيا وريتشارد لانج.

بروتين أوبسين 3

وأفاد فريق البحث أن بروتين أوبسين 3 يعمل مع مستقبلات MC4R وقناة البوتاسيوم Kir7.1 لتنظيم إشارات خلوية معينة فضلًا عن إطلاق النبضات العصبية في منطقة رئيسية تتحكم في توازن الطاقة.

والجدير بالذكر أنه عندما تم هندسة الفئران بحيث تفتقر إلى بروتين OPN3 في هذا الجزء من منطقة تحت المهاد، كانت تأكل أقل بكثير وكانت أقل نشاطًا من الفئران الضابطة.

وقال أونسيا: "نحن متحمسون للغاية لأننا حصلنا، لأول مرة، على آلية خلوية لما يفعله OPN3 في الدماغ ".

كان بروتين أوبسين 3 محورًا للبحث في مختبر Oancea لما يقرب من عقد من الزمان، واكتشف الفريق أنه موجود في الخلايا الصبغية، حيث يعمل في التصبغ، وطور نموذجًا للفأر لتحديد مناطق الدماغ المحددة حيث يتم التعبير عن هذا البروتين.

كما درس الباحثون في مختبر Lang أيضًا بروتين أوبسين 3 في الأنسجة الدهنية وفي الدماغ، باستخدام أدوات علم الوراثة للفئران بشكل أساسي. بدأ فريقا البحث التعاون حوالي عام 2020.

وفي حين أن نتائجهم تضيف نظرة مهمة حول وظيفة بروتين أوبسين 3، قال الباحثون إن المزيد من الدراسة ضرورية لمعرفة ما إذا كانت الآلية تعمل أيضًا بطرق مماثلة في الدماغ البشري.

قالت اونيسا: "في حين تمكنا من تحديد آلية عمل مستقبل OPN3 في هذه المنطقة من الوطاء، إلا أن كيفية عمل هذا المستقبل في مناطق أخرى من الدماغ لا تزال غير واضحة".

وأضافت: "لا بد من وجود نموذج مشترك لوظيفة مستقبل OPN3 في مناطق مختلفة، وما زلنا نبحث عن ذلك".

علاوة على ذلك، قال لانج: "إن التحليل الحالي لا يحل مسألة ما إذا كان OPN3 قادرا على العمل كمستشعر للضوء في دماغ الفأر، ويبقى هذا الأمر محل بحث في دراسات مستقبلية".

وقالت أونسيا إن تنظيم سلوك الأكل ووزن الجسم معقد للغاية.

وأضافت أن "التوصل إلى كيفية معالجة هذه القضايا المعقدة يتطلب فهمًا أوسع للعمليات الخلوية المعنية".