كيف يمكن تحفيز الاحتراق الذاتي في الخلايا الدهنية لفقدان الوزن؟

أظهرت دراسة أن الخلايا الدهنية العادية في الحيوانات البدينة يمكن تحفيزها على حرق مخزون الطاقة، مما يُولّد كمية كبيرة من الحرارة.

وفي الدراسة، التي نُشرت في مجلة "نيتشر ميتابوليزم"، أوضح الباحثون أن المستويات العالية من الأحماض الدهنية من مخزون الدهون، في الخلايا الدهنية البيضاء، بوجود إنزيم رئيسي يُسمى AAC، يمكن أن تُحفّز عملية تستخدم الدهون لإنتاج الحرارة وزيادة استهلاك الطاقة.

وقد أثبتوا أن هذه العملية يمكن أن تحدث في الفئران البدينة، مما يعني أنها قد تُؤدي إلى فقدان ملحوظ في الوزن مع مرور الوقت.

"لا يزال هناك الكثير من الأبحاث التي يتعين إجراؤها، ولكن من حيث المبدأ، قد يكون هذا النهج لعلاج السمنة فعالاً وآمناً للغاية"، هذا ما قالته شانون رايلي، كبيرة مؤلفي الدراسة.

وأضافت: "تعمل أدوية إنقاص الوزن الحالية عن طريق تقليل الشعور بالجوع، ولكنها قد تُسبب أحيانًا آثارًا جانبية هضمية غير مرغوب فيها، يُكمّل هذا النهج الجديد العلاجات الحالية، وبالتالي يُمكن استخدامه بالتزامن مع جرعات أقل لتقليل الآثار الجانبية غير المرغوب فيها".

كيف تحرق الخلايا الطاقة بشكل طبيعي؟

لطالما أثار مفهوم تقليل الدهون ببساطة عن طريق تحويلها إلى حرارة فضول العلماء لأجيال.

تستخدم جميع أنواع الخلايا تقريبًا في الحيوانات عضيات دقيقة تستهلك الأكسجين تُسمى الميتوكوندريا لتحويل السكريات والدهون - مصادر الطاقة الأساسية - إلى عملة خلوية تُسمى الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).

ينتج عن عملية إنتاج ATP عادةً بعض الحرارة كمنتج ثانوي؛ ولكن عندما يتم فصل هذه العملية عن إنتاج ATP، فإنها لا تُنتج سوى الحرارة.

يسمح هذا الفصل للعضيات بحرق الدهون دون قيود.

تطورت خلايا دهنية متخصصة تُسمى الخلايا الدهنية البنية لتستخدم آلية فصل الاقتران لإنتاج الحرارة اللازمة لتدفئة الثدييات. ويحمي نشاط هذه الخلايا من الأمراض المرتبطة بالسمنة، بما في ذلك داء السكري وأمراض القلب.

ومع ذلك، فإن هذه الخلايا نادرة نسبيًا وغير نشطة لدى البالغين، خاصةً في حالات زيادة الوزن والسمنة. لذا، لم يثبت أن تنشيطها هدفٌ فعالٌ لتعزيز فقدان الوزن.

علاوة على ذلك، فإن أدوية إنقاص الوزن التي تعمل عن طريق زيادة فصل الاقتران في الجسم، على الرغم من فعاليتها، قد تكون خطيرة للغاية.

فقد كان دواء 2,4-ثنائي نتروفينول، الذي كان يُباع دون وصفة طبية في الولايات المتحدة لعدة سنوات حتى تم حظره عام 1938، له آثار جانبية خطيرة، بما في ذلك ارتفاع درجة حرارة الجسم بشكل مميت.

وللأمفيتامينات وغيرها من المنشطات المستخدمة لإنقاص الوزن آثار مماثلة، وهي أيضاً تسبب الإدمان.

تحويل الدهون البيضاء إلى سخانات

في دراسة جديدة، بحثت رايلي وفريقها إمكانية تحفيز فصل الحرارة في الخلايا الدهنية البيضاء، حيث تتواجد الدهون. وتكثر هذه الخلايا بشكل مفرط في حالات السمنة، مما يجعلها هدفًا علاجيًا واعدًا لإنقاص الوزن.

وقد تأثرت الدراسات السابقة التي أُجريت على الفئران، والتي أشارت إلى أن الخلايا الدهنية البنية فقط هي التي تُنتج الحرارة، بظروف إيواء الحيوانات في درجة حرارة الغرفة، وهي درجة الحرارة التي يكون عندها التبادل الحراري الداخلي والخارجي متوازنًا لدى البشر.

لكن نظرًا لصغر حجم الفئران، فإنها تفقد كمية أكبر من الحرارة إلى بيئتها.

إن إيواء الفئران في درجة حرارة 86 فهرنهايت، وهي درجة حرارة الغرفة بالنسبة لهذه الحيوانات، يغير المسارات التي تعتمد عليها للحفاظ على دفئها، مما يحول عملية التمثيل الغذائي لديها لتصبح أقرب إلى البشر.

"العمل في درجة حرارة 86 فهرنهايت أمر ممتع بشكل خاص في فصل الشتاء، مثل جمع البيانات على جزيرة استوائية"، هذا ما قالته أ. ميليسا أكسو، فنية بحثية وأحد المؤلفين المشاركين الأوائل للدراسة.

في ظل هذه الظروف الأكثر دفئًا، تمكنت رايلي وفريقها من رصد إنتاج الحرارة في الخلايا الدهنية البيضاء.

ركز العلماء بشكل خاص على عملية طبيعية تُسمى تحلل الدهون، حيث تُحرك الخلايا الدهنية البيضاء مخزونها من الدهون استجابةً لإشارات حاجة الجسم إلى بعض الطاقة المخزنة، ووجد الباحثون أنه عند حدوث تحلل الدهون، يحدث انفصال كبير في ميتوكوندريا الخلايا الدهنية البيضاء.

دور الأحماض الدهنية

أظهرت الدراسات أن هذا الفصل ناتج عن تفاعل الأحماض الدهنية - الدهون المتحررة من عملية تحلل الدهون - مع إنزيم يُعرف باسم AAC، وهو ناقل للأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). يُعدّ AAC نظيرًا تطوريًا لبروتين الفصل المتخصص الموجود في الخلايا الدهنية البنية، ولكن لم يتم إثبات أهميته في إنتاج الحرارة من خلال الفصل في الثدييات.

قال رايلي: "لوحظ انفصال في الخلايا الدهنية البيضاء في دراسات سابقة، لكن الآلية كانت مجهولة. وكان الإجماع في هذا المجال هو أنه لا يمكن أن يكون مصدراً مهماً لاستهلاك الطاقة أو إنتاج الحرارة".

لاختبار هذه الفرضية تجريبياً، قام الباحثون بتنشيط عملية تحلل الدهون لزيادة الأحماض الدهنية وتحفيز فصل اقتران AAC في الخلايا الدهنية البيضاء لفئران بدينة، وأجروا التجارب في ظروف أدت إلى إيقاف أي تأثيرات أخرى للتدفئة ناتجة عن الخلايا الدهنية البنية وحركات العضلات.

كان هذا كافياً لإحداث ارتفاع ملحوظ في درجة حرارة أجسام الحيوانات مقارنةً بالحيوانات الضابطة، وهو تأثير لحرق الطاقة من المتوقع أن يؤدي، مع مرور الوقت، إلى فقدان ملحوظ في الوزن.

تشير النتائج إلى أن الخلايا الدهنية البيضاء لديها قدرة فطرية على تحويل الدهون إلى حرارة، على الرغم من افتقارها إلى التخصصات الموجودة في الخلايا الدهنية البنية، والتي تعزز قدرتها على توليد الحرارة.