وحدد فريق البحث جزيئا دقيقا لدى ديدان Caenorhabditis elegans (C. elegans)، تنتجه الأمعاء أثناء الصيام لمنع حرق الدهون. وقد تساعد الدراسة الجديدة العلماء على فهم التفاعل المعقد بين الأمعاء والدماغ بشكل أفضل لدى الإنسان أيضا.
وتقول الأستاذة سوبريا سرينيفاسان، الحاصلة على درجة الدكتوراه والمعدة الرئيسية للدراسة: "أتساءل الآن عما إذا كانت هناك جزيئات تُنتج في أمعاء حيوانات أخرى، بما في ذلك الثدييات، تفسر بعض النتائج الصحية المرتبطة بالصيام".
ويعرف العلماء منذ فترة طويلة أن الدماغ يتحكم في إنتاج وتحلل الدهون لدى البشر والثدييات الأخرى، والكائنات النموذجية مثل C. elegans.
وفي عام 2017، حددت مجموعة سرينيفاسان هرمون FLP-7 الدماغي، الذي يحفز حرق الدهون في أمعاء الديدان المستديرة. ولكن هذه الديدان لا تمتلك أعصابا حسية في أمعائها، لذا فقد كافح العلماء لتحديد مسار الاتصال العكسي: كيف ترسل الأمعاء إشارات إلى الدماغ؟.
وفي الدراسة الجديدة، حدد فريق البحث أكثر من 100 جزيء في أمعاء الديدان المستديرة، وقاس تأثيرها على إنتاج الدماغ لـ FLP-7.
واكتشف العلماء أن جزيئا واحدا كان له تأثير كبير على FLP-7: شكل من أشكال الأنسولين يُعرف باسم INS-7.
ويُعرف الأنسولين، لدى البشر، بأنه الهرمون الذي ينتجه البنكرياس للتحكم في مستويات السكر في الدم. ولكن جزيء الأنسولين هذا تصنعه خلايا الأمعاء ويؤثر أيضا على عملية استقلاب الدهون التي يتحكم بها الدماغ.
وعندما استكشف الفريق كيف يؤثر INS-7 على خلايا الدماغ المنتجة لـ FLP-7، وجد أنه لم يكن ينشط مستقبلات الأنسولين (كما تفعل جميع جزيئات الأنسولين المكتشفة سابقا)، ولكنه يمنع مستقبل الأنسولين. وفي المقابل، أدى هذا الحصار إلى سلسلة من الأحداث الجزيئية الأخرى التي جعلت خلايا الدماغ تتوقف في النهاية عن إنتاج FLP-7.
وتوضح سرينيفاسان: "INS-7 هو في الأساس إشارة تأتي من الأمعاء تخبر الدماغ بعدم حرق المزيد من مخازن الدهون الآن لأنه لا يوجد طعام قادم".
وتقول إن النتائج الجديدة تساعد في تفسير كيفية تواصل الدماغ والجهاز الهضمي في كلا الاتجاهين للتحكم في عملية التمثيل الغذائي بناء على توفر الغذاء.
وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لاكتشاف المسارات المحددة التي تشارك في الإشارات الجديدة من الأمعاء إلى الدماغ في الثدييات.
كما تخطط سرينيفاسان لإجراء تجارب لاستكشاف كيفية تحفيز خلايا أمعاء C. elegans لإنتاج INS-7 أثناء الصيام.
نُشرت الدراسة في مجلة Nature Communications.
المصدر: ميديكال إكسبريس