الخلايا الدهنية قد تحتفظ "بذاكرة" السمنة حتى بعد فقدان الوزن

يمكن أن يكون للتغيرات الجينية الناجمة عن السمنة آثار طويلة الأمد، مما يؤدي إلى تغيير نشاط الجينات ووظيفة الخلايا الدهنية حتى بعد فقدان الوزن.

في دراسة حديثة نشرت في مجلة Nature ، قام فريق من العلماء بفحص كيفية احتفاظ الأنسجة الدهنية، وخاصة الخلايا الدهنية، بالتغيرات النسخية حتى بعد فقدان الوزن بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى الاستعداد لاستعادة الوزن.

وباستخدام تقنيات تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) المتقدمة، درس الباحثون هذه التغيرات الخلوية والجينية المستمرة لفهم التأثير الطويل الأمد للسمنة على الصحة الأيضية بشكل أفضل.

تُشكل السمنة مخاطر صحية جسيمة، وتؤدي حتمًا إلى أمراض أيضية مرتبطة بتنظيم الأنسولين وأمراض القلب والأوعية الدموية. يُعدّ فقدان الوزن الفعال، سواءً من خلال النظام الغذائي، أو تغييرات نمط الحياة، أو الأدوية، أو الجراحة، أو مزيج منها، أمرًا بالغ الأهمية لإدارة السمنة. ومع ذلك، تظل ظاهرة "اليويو" أحد التحديات الرئيسية في علاج السمنة، حيث يستعيد الناس وزنهم بعد خسارته في البداية.

تشير الأبحاث إلى أن استعادة الوزن هذه قد تكون نتيجةً لشكل من أشكال الذاكرة الأيضية المستمرة، والتي تستمر حتى بعد فقدان الوزن، وتُعبَّر عنها في مجموعة متنوعة من الأنسجة، مثل الأنسجة الدهنية والكبد والخلايا المناعية. وقد تلعب الآليات فوق الجينية، التي تؤثر على التعبير الجيني دون تغيير تسلسل الحمض النووي، دورًا رئيسيًا في الحفاظ على هذه التأثيرات.

على الرغم من التطورات الحديثة، لا تزال الآليات الخلوية الدقيقة الكامنة وراء ذاكرة السمنة هذه وتأثيرها على إدارة الوزن على المدى الطويل غير واضحة. لذلك، قام الباحثون في هذه الدراسة بتحليل استمرار التغيرات المرتبطة بالسمنة في الأنسجة الدهنية لدى كل من البشر والفئران.

جمع الباحثون خزعات من الدهون تحت الجلد ودهون الثرب (نوع خاص من الدهون في تجويف البطن) من أشخاص يعانون من السمنة قبل وبعد عامين من فقدان الوزن نتيجة جراحة السمنة. ولضمان دقة المقارنات، أدرجوا أيضًا خزعات من الأنسجة نفسها من أشخاص ذوي وزن طبيعي. عولجت هذه العينات باستخدام تقنية تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي النواة (snRNA-seq) لالتقاط أنماط التعبير الجيني في آلاف الخلايا وتحليل التغيرات المرتبطة بالسمنة.

في تجارب الفئران، استخدم الباحثون نماذج فئران تحمل علامات خاصة بالأنسجة الدهنية، مما أتاح تحديدًا دقيقًا للتغيرات النسخية والجينومية. قُسِّمت الفئران إلى مجموعات بناءً على تعرضها لنظام غذائي غني بالدهون وفقدانها للوزن لاحقًا. جُمعت عينات من الأنسجة الدهنية، وبعد عزل النوى من الخلايا، أُجريت تقنية snRNA-seq لتحديد التغيرات الجينية المتبقية في النوى.

استخدم الباحثون أيضًا تسلسل ATAC (تحليل الكروماتين القابل للوصول بواسطة الترانسبوزاز مع التسلسل) لتقييم إمكانية وصول الكروماتين إلى الخلايا الدهنية وتحديد العلامات فوق الجينية. بالإضافة إلى ذلك، أُجري تحليل تعديل الهيستون لتحديد التغيرات في تنظيم التعبير الجيني في أنواع مختلفة من خلايا الأنسجة الدهنية.

أظهرت النتائج أن الأنسجة الدهنية لدى كل من البشر والفئران تحتفظ بتغيرات نسخية وجينية ملحوظة بعد فقدان الوزن بشكل ملحوظ. أظهرت عينات الأنسجة الدهنية البشرية التي جُمعت قبل جراحة السمنة وبعدها بعامين تغيرات مستمرة في أنماط التعبير الجيني، وخاصةً في الخلايا الدهنية. وشملت هذه التغيرات نشاط الجينات المرتبطة بالعمليات الأيضية والالتهابات وإشارات الخلايا.

أظهر التنميط الجيني للفئران أن الخلايا الدهنية احتفظت أيضًا بعلامات تشير إلى تعرض سابق للسمنة. استمرت هذه العلامات حتى بعد فقدان الوزن، مما يشير إلى تطور "ذاكرة" جينية تؤثر على الاستجابات الخلوية.

لاحظ الباحثون أن تعديلات الهيستون، وهي منظمات جينية رئيسية لنشاط الجينات، ظلت موجودة لدى الفئران التي كانت تعاني من السمنة سابقًا. هذه الذاكرة الجينية جعلت الخلايا أكثر عرضة لاستعادة الوزن عند إعادة تعريضها لنظام غذائي غني بالدهون، مما أدى إلى استعادة الوزن بشكل أسرع مقارنةً بالفئران التي لم تكن تعاني من السمنة سابقًا.

علاوة على ذلك، وجدت الدراسة أن هذه التغيرات حدثت بشكل رئيسي في الخلايا الدهنية، ولكنها لُوحظت أيضًا في أنواع أخرى من الخلايا الدهنية، مما يشير إلى تأثير نسيجي واسع النطاق. تُبرز هذه النتائج دور العلامات الجينية المستمرة في السمنة، وتُظهر كيف يُمكن أن تُساهم في استعادة الوزن حتى بعد التدخل الناجح.

في الختام، أظهرت النتائج أن التغيرات الخلوية والجينية الناتجة عن السمنة قد تُهيئ الأفراد لاستعادة الوزن بسبب الذاكرة المُخزّنة في الخلايا الدهنية. قد يُساعد فهم هذه التغيرات المُستمرة في تطوير علاجات مستقبلية تهدف إلى القضاء على الذاكرة الخلوية للسمنة. قد يُحسّن تعطيل هذه الذاكرة نجاح تدخلات إنقاص الوزن على المدى الطويل، ويُحسّن الصحة الأيضية للأشخاص الذين يعانون من السمنة.