اكتشف الباحثون في ETH Zurich آلية وراء تأثير اليويو: الخلايا الدهنية لديها ذاكرة تعتمد على علم الوراثة اللاجينية.
أي شخص حاول التخلص من بضعة كيلوغرامات إضافية يعرف مدى الإحباط: ينخفض الوزن في البداية، ثم يعود في غضون أسابيع – وقد ظهر تأثير اليويو. لقد تمكن الباحثون في ETH Zurich الآن من إثبات أن هذا كله يرجع إلى علم الوراثة اللاجينية.
علم الوراثة اللاجينية هو جزء من علم الوراثة الذي لا يعتمد على تسلسل وحدات البناء الجينية ولكن على علامات كيميائية صغيرة ولكن مميزة على هذه الوحدات البنائية. لقد تطور تسلسل وحدات البناء على مدى فترة طويلة من الزمن؛ نحن جميعًا نرثها من والدينا. من ناحية أخرى، تعد العلامات اللاجينية أكثر ديناميكية: فالعوامل البيئية وعاداتنا الغذائية وحالة أجسامنا – مثل السمنة – يمكن أن تغيرها على مدار العمر. لكنها يمكن أن تظل مستقرة لسنوات عديدة، وأحيانًا لعقود، وخلال هذه الفترة، تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد الجينات النشطة في خلايانا وأيها ليست كذلك. تقول لورا هنت، مرشحة الدكتوراه في المجموعة التي يقودها فرديناند فون ماين، أستاذ التغذية وعلم الوراثة الأيضية: “يخبر علم الوراثة الخلية ما هو نوع الخلية وما يجب أن تفعله”.
ذاكرة جينية للسمنة
بحث الباحثون بقيادة الاثنين وزميلهم دانييل كاستيلانو كاستيلو، وهو باحث سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مجموعة فون ماين، عن الأسباب الجزيئية لتأثير اليويو في الفئران. وقاموا بتحليل الخلايا الدهنية من الفئران ذات الوزن الزائد وتلك التي تخلصت من وزنها الزائد من خلال اتباع نظام غذائي. وكشفت تحقيقاتهم أن السمنة تؤدي إلى تغيرات جينية مميزة في نواة الخلايا الدهنية. ما يميز هذه التغييرات هو أنها تبقى حتى بعد اتباع نظام غذائي. يقول فون ماين: “تتذكر الخلايا الدهنية حالة الوزن الزائد ويمكنها العودة إلى هذه الحالة بسهولة أكبر”. وتمكن العلماء من إظهار أن الفئران التي لديها هذه العلامات اللاجينية استعادت الوزن بسرعة أكبر عندما تمكنت مرة أخرى من الوصول إلى نظام غذائي غني بالدهون. “وهذا يعني أننا وجدنا الأساس الجزيئي لتأثير اليويو.”
“بسبب تأثير الذاكرة هذا، من المهم جدًا تجنب زيادة الوزن في المقام الأول.”
كما وجدوا أدلة على هذه الآلية لدى البشر. وقام الباحثون بتحليل خزعات الأنسجة الدهنية من الأشخاص الذين كانوا يعانون من زيادة الوزن سابقًا والذين خضعوا لعملية تصغير المعدة أو جراحة لتغيير شرايين المعدة. جاءت عينات الأنسجة من دراسات مختلفة أجريت في معهد كارولينسكا في ستوكهولم وفي مستشفيات في لايبزيغ ودريسدن وكارلسروه. في هذه العينات، قام الباحثون بتحليل التعبير الجيني بدلاً من العلامات اللاجينية. ومع ذلك، فإن النتائج تتفق مع تلك التي أجريت على الفئران. تقرير الباحثين عن عملهم في العدد الأخير من مجلة الطبيعة.
الوقاية هي المفتاح
الشيء الذي لم يدرسه الباحثون هو المدة التي يمكن للخلايا الدهنية أن تتذكر فيها السمنة. يقول هينتي: “الخلايا الدهنية هي خلايا طويلة العمر. وفي المتوسط، تعيش لمدة عشر سنوات قبل أن يستبدلها جسمنا بخلايا جديدة”.
ليس من الممكن حاليًا تغيير العلامات اللاجينية ذات الصلة في نواة الخلية باستخدام الأدوية وبالتالي محو الذاكرة اللاجينية. يقول هينتي: “ربما يكون هذا شيئًا سنكون قادرين على القيام به في المستقبل”. “ولكن في الوقت الحاضر، علينا أن نتعايش مع تأثير الذاكرة هذا.” يضيف فون ماين: “بسبب تأثير الذاكرة هذا على وجه التحديد، من المهم جدًا تجنب زيادة الوزن في المقام الأول. لأن هذه هي أبسط طريقة لمكافحة ظاهرة اليويو”. ويوجه الباحثون هذه الرسالة في المقام الأول إلى الأطفال والشباب وأولياء أمورهم.
ومن خلال عملهم، أظهر الباحثون لأول مرة أن الخلايا الدهنية تمتلك ذاكرة جينية للسمنة. ومع ذلك، فإنهم لا يفترضون أن الخلايا الدهنية هي الخلايا الوحيدة التي تمتلك مثل هذه الذاكرة. يقول فون ماين: “قد تلعب خلايا الجسم الأخرى أيضًا دورًا في تأثير اليويو”. ومن المتصور تمامًا أن الخلايا الموجودة في الدماغ أو الأوعية الدموية أو الأعضاء الأخرى تتذكر أيضًا السمنة وتساهم في التأثير. ما إذا كان هذا هو الحال بالفعل هو ما يريد الباحثون اكتشافه بعد ذلك.
مرجع
Hinte LC، Castellano Castillo D، Ghosh A، Melrose K، Gasser E، Noé F، Massier L، Dong H، Sun W، Hoffmann A، Wolfrum C، Rydén M، Mejhert N، Blüher M، von Meyenn F: يحتفظ بالأنسجة الدهنية والذاكرة اللاجينية للسمنة التي تستمر بعد فقدان الوزن. طبيعة، 18 نوفمبر 2024، دوى: 10.1038 / s41586’024 -08165-7
