ينظم القلب عملية التمثيل الغذائي للطاقة في الجسم بأكمله

يمكن للقلب تنسيق عملية التمثيل الغذائي للطاقة الكهربائية في الجسم، وهو اكتشاف يمكن أن يساعد في تطوير علاجات أكثر فعالية للسمنة ومرض السكري من النوع 2 وأمراض القلب، وفقًا لدراسة أجراها باحثون في المركز الطبي بجامعة تكساس الجنوبية الغربية.

وباستخدام الفئران التي تتغذى على نظام غذائي عالي الدهون، وجد الباحثون أن استهداف مسار وراثي قلبي محدد يمكن أن يمنع السمنة ويحمي الحيوانات من التغيرات الخطيرة في مستويات الجلوكوز في الدم والتي تميز مرض السكري من النوع 2.

قال الدكتور إريك أولسون، مدير العلوم الجزيئية في جامعة تكساس ساوثويسترن، والمؤلف الرئيسي للدراسة، في مقال نُشر في مجلة Cell: " السمنة والسكري وأمراض القلب التاجية من الأسباب الرئيسية للوفاة والإعاقة، وكل هذه الأمراض مرتبطة بعملية الأيض. تُعد هذه الدراسة أول دليل على قدرة القلب على تنظيم عملية الأيض الجهازية، وهو ما نعتقد أنه يفتح مجالًا جديدًا للبحث".

أُجريت الدراسة على فئران مُعدّلة وراثيًا، أُعطيت دواءً تجريبيًا أثّر على مستويات جزيئين تنظيميين في عضلة القلب. ووجد الباحثون أن بروتين MED13، وهو مُكوّن رئيسي لأحد المسارات الجينية في خلايا القلب - الخلايا العضلية القلبية - يُنظّم عملية الأيض في جميع أنحاء جسم الحيوان، بينما يُثبّط الحمض النووي الريبوزي الدقيق الخاص بالقلب - miR-208a - نشاط بروتين MED13.

لم تُظهر الفئران التي ارتفعت مستويات MED13 فيها، سواءً وراثيًا أو دوائيًا، أي علامات على السمنة، بل أظهرت زيادة في استهلاك الطاقة. في المقابل، كانت الفئران المُعدّلة وراثيًا لتفتقر إلى MED13 في خلايا قلبها أكثر عرضة للسمنة الناتجة عن اتباع نظام غذائي غني بالدهون. كما عانت من ضعف في استقلاب الجلوكوز في الدم وتغيرات أخرى تُميّز متلازمة الأيض، المرتبطة بأمراض القلب التاجية والنوبات القلبية وداء السكري من النوع الثاني.

الرنا الميكروي (microRNAs) هي شظايا صغيرة من المادة الوراثية، بدت للعلماء في البداية هدفًا غير مثير للاهتمام للبحث، لأنها، على عكس سلاسل الرنا الطويلة، لا تُشفّر البروتينات. لطالما اعتُبرت الجينات المُشفّرة للرنا الميكروي ما يُسمى بـ "الحمض النووي غير المرغوب فيه". ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، تم التعرف على هذه الجزيئات كمنظم رئيسي للعديد من الأمراض واستجابات الإجهاد التي تتطور في أنسجة مختلفة. وقد تم بالفعل تحديد حوالي 500 رنا ميكروي.

قبل بضع سنوات، ركز مختبرنا البيولوجي على هذا الحمض النووي الريبوزي الدقيق الخاص بالقلب، miR-208a، ثم عملنا مع شركة متخصصة في التكنولوجيا الحيوية لتطوير منتج يثبطه. عندما اختبرنا آثاره، وجدنا أن إخواننا الصغار الذين أُعطي لهم هذا المثبط كانوا أكثر مقاومة للأنظمة الغذائية عالية الدهون ولم تظهر عليهم أعراض أي أمراض أخرى، كما يوضح الدكتور أولسون. (الدكتور أولسون هو أحد المؤسسين الخمسة لشركة miRagen Therapeutics Inc.، وهي شركة تكنولوجيا حيوية مقرها كولورادو، ويمتلك المركز الطبي بجامعة تكساس الجنوبية الغربية حصة فيها).

لا يزال من غير المعروف كيف يتفاعل هذا microRNA الخاص بالقلب مع خلايا مختلفة في الجسم، وسوف يكون موضوعًا لأبحاث مستقبلية.