این پژوهش که روز ۲۳ سپتامبر در نشریه علمی «سل هوست اند میکروب» (Cell Host & Microbe) منتشر شد، به سرپرستی نیراج سورانا، استادیار بخشهای اطفال و ژنتیک مولکولی و میکروبیولوژی دانشگاه دوک انجام شده است. سورانا پیش از این نیز در تحقیقات مربوط به همین باکتری در حوزه بیماریهای التهابی روده فعالیت داشته و اکنون با تیم خود، نقش تازهای برای آن در حوزه سوختوساز کشف کردهاند.
میکروب مورد بررسی، گونهای است به نام «کلستریدیوم ایمونیس» (Clostridium immunis) که بهتازگی در میکروبیوم سالم روده انسان شناسایی شده است. پیش از این پژوهش، این باکتری بیشتر بهواسطه نقشش در تنظیم پاسخهای ایمنی و محافظت در برابر التهاب روده شناخته میشد، اما پژوهش تازه نشان میدهد قابلیت آن فراتر از این حوزه است.
قندی که به سوزاندن چربی کمک کرد
این باکتری، ترکیبی به نام «اگزوپلیساکارید» تولید میکند که در ساختار آن مولکولی موسوم به «فسفوکولین» وجود دارد. پژوهشگران برای بررسی نقش دقیق این مولکول، نمونههایی از باکتری را به لحاظ ژنتیکی دستکاری کردند تا مسیر زیستی سازنده فسفوکولین را غیرفعال کنند. نتیجه نشان داد بدون این مولکول خاص، اثر محافظتی قند تولیدی در برابر اختلالات سوختوساز از بین میرود؛ یافتهای که اهمیت این جزء ساختاری کوچک را در عملکرد کلی ترکیب برجسته میکند.
آزمایش این ترکیب روی موشهای چاق نشان داد میزان چربی احشایی آنها، یعنی چربیای که در اطراف اندامهای داخلی بدن جمع میشود و افزایش آن با خطر بیشتر ابتلا به دیابت نوع دو و بیماریهای قلبی-عروقی مرتبط است، کاهش مییابد. در همان زمان، سوختوساز بدن موشها، بهویژه در همان بافت چربی احشایی، افزایش پیدا کرد.
نکته قابلتوجه پژوهشگران این بود که در طول آزمایش، موشها غذای کمتری مصرف نکردند و کاهش توده عضلانی نیز در آنها مشاهده نشد؛ آنچه تغییر کرده بود، صرفاً میزان انرژی مصرفی بدن آنها بود. این ویژگی، این یافته را از عملکرد داروهای پرکاربرد کاهش وزن، یعنی داروهای گروه جیالپی-۱، متمایز میکند؛ داروهایی که عمدتاً با کاهش اشتها و در نتیجه کاهش غذای دریافتی به کاهش وزن کمک میکنند. در مقابل، ترکیب کشفشده در این پژوهش بدون کاهش دریافت غذا، مستقیماً مصرف انرژی بدن را بالا برده است.
نقش سیستم ایمنی در ماجرا
بخش دیگری از این پژوهش به نقش سیستم ایمنی در این فرایند اختصاص دارد. پژوهشگران دریافتند این قند باعث کاهش سطح یک پروتئین پیامرسان ایمنی به نام «اینترلوکین-۲۲» در روده کوچک و بافت چربی احشایی میشود و همین کاهش، با افزایش سوختوساز در بافت چربی احشایی همراه است. این یافته نشان میدهد ارتباط میان میکروبیوم روده، سیستم ایمنی و سوختوساز بدن، پیچیدهتر از آن چیزی است که پیشتر تصور میشد و باکتریهای روده میتوانند از طریق مسیرهای ایمنی، مستقیماً بر ذخیرهسازی و مصرف چربی در بدن اثر بگذارند.
فراتر از آزمایشهای حیوانی، تیم پژوهشی دادههای میکروبیومی هزاران انسان را نیز بررسی کرد. این بررسی نشان داد ژنهای دخیل در ساخت فسفوکولین، در افراد مبتلا به چاقی و همچنین در افرادی با سطح بالای تریگلیسیرید خون، کمتر از حد معمول یافت میشوند. با این حال، پژوهشگران تأکید دارند این یافته صرفاً یک همبستگی آماری است و بهتنهایی نمیتواند رابطه علّی میان کمبود این ژنها و بروز چاقی یا افزایش تریگلیسیرید را اثبات کند؛ موضوعی که نیازمند پژوهشهای بیشتر در انسان است.
فاصله تا یک درمان واقعی
سورانا در توضیح جایگاه احتمالی این یافته در آینده درمان چاقی گفته است داروهای جیالپی-۱ در سالهای اخیر تحولی در درمان چاقی و بیماریهای وابسته به آن ایجاد کردهاند، اما این داروها برای همه بیماران مؤثر نیستند و در برخی افراد نیز با عوارض جانبی قابلتوجهی همراهاند. به گفته او، باکتری یادشده و قند تولیدی آن ممکن است در آینده بهعنوان مکملی برای این داروها یا حتی جایگزینی برای آنها مورد بررسی قرار گیرد. او همچنین به روند طبیعی کاهش سوختوساز بدن در سنین میانسالی اشاره کرده و معتقد است در صورت تأیید این سازوکار در انسان، کاربرد آن میتواند فراتر از درمان چاقی برود و به حفظ سلامت متابولیک در سنین بالاتر نیز کمک کند.
با این حال، پژوهشگران بهروشنی تأکید میکنند که تا رسیدن به یک درمان کارآمد برای انسان، فاصله زیادی وجود دارد. بخش اصلی دادههای بهدستآمده تاکنون از آزمایش روی موشها حاصل شده و بررسیهای انسانی، در حال حاضر تنها نشاندهنده وجود یک همبستگی میان این مسیر زیستی و وضعیت سوختوساز بدن است، نه رابطهای اثباتشده. تیم پژوهشی اکنون در تلاش است بودجه لازم برای آغاز مطالعات بالینی روی انسان را تأمین کند؛ مطالعاتی که مشخص خواهند کرد آیا این سازوکار میتواند در انسان نیز چربی احشایی را کاهش دهد و سوختوساز بدن را بهبود بخشد یا خیر.
این پژوهش که در نشریه Cell Host & Microbe منتشر شده، با حمایت مالی مؤسسههای ملی سلامت آمریکا، بنیاد هارتول، مرکز میکروبیوم دانشگاه دوک، صندوق شتابدهنده گیلولی دوک، انجمن قلب آمریکا و دانشگاه ملی سنگاپور انجام شده است.
