ساخت یک ترکیب مخمری امیدوار کننده برای کاهش وزن

یک گیاه در رشد سمی خود چیزی را جای داده است که دانشمندان معتقدند یک ترکیب مخمری  قدرتمند ضد چاقی است و سلسترول نام دارد.

به گزارش تکناک، برای اولین بار، این ترکیب به سادگی و با خیال راحت و با استفاده از یک مخمر معمولی به عنوان یک میزبان جانشین ایده آل تولید شده است.

این گیاه عمدتاً در چین رشد می کند و از دیرباز در طب سنتی برای درمان آرتروز، مولتیپل اسکلروزیس، بیماری کرون، لوپوس، پسوریازیس، تب و غیره استفاده می شود. اما به دلیل سمیت آن برای انسان، تاکنون استخراج خواص شیمیایی مفید گزارش شده آن، زمان بر، خطرناک و برای مطالعه بیشتر و استفاده تجاری مقیاس پذیر نبوده است.

اکنون دانشمندان دانشگاه کپنهاگ فرآیند ساخت سلسترول را ساده و پایدار کرده‌اند که پیشرفت عظیمی است که برای تبدیل این ترکیب امیدوارکننده به یک درمان چاقی با دوام و تولید آسان در آینده لازم بود.

سوتیریوس کامپرانیس، استاد گروه علوم گیاهی و محیطی دانشگاه کپنهاگ گفت: به دلایل واضح، یک انسان نمی تواند فقط گیاه را بخورد و از منابع آن بهره‌مند شود. مشکل استخراج سلسترول از منبع طبیعی است. جدا کردن آن از سایر مولکول های سمی که گیاه پر از آن است، بسیار سخت است.

سلسترول چند سالی است که توجه محققان را به خود جلب کرده است و آنها توانایی آن را در تعامل با هورمون پپتیدی لپتین مطالعه کرده اند. لپتین نقش کلیدی در تنظیم انرژی ورودی (کالری)، سیگنال دادن به مغز زمانی که به غذای بیشتری نیاز است، یا زمانی که بدن سیر است ایفا می کند. با این حال هنگام افزایش وزن، نوعی مقاومت در برابر لپتین ایجاد می‌شود که باعث از کار افتادن این سیگنال‌ها، اختلال در تنظیم گرسنگی و سیری و در نتیجه افزایش وزن و مقاومت بیشتر می‌شود.

سلسترول در معکوس کردن این فرآیند، بازگرداندن حساسیت به لپتین و برقراری مجدد سیگنال های محدود کننده انرژی که برای حفظ وزن طولانی مدت حیاتی هستند، تاثیر بسیار خوبی را از خود نشان داده است. به عنوان مثال، یک داروی موفق تولید شده از سلسترول می‌تواند به مدت طولانی پس از کاهش وزن اولیه با داروهای آگونیست GLP-1 به افراد کمک کند تا وزن خود را حفظ کنند، زیرا این دسته از داروها پس از قطع درمان هنوز به‌طور کامل از افزایش وزن جلوگیری نمی‌کنند.

در آزمایش‌های قبلی، موش‌هایی که از رژیم غذایی پرچرب استفاده می‌کردند و سلاسترول مصرف می‌کردند، 45 درصد افزایش وزن کمتری نسبت به گروه تحت کنترل داشتند. تأثیر مشابهی روی سلول‌های انسانی نیز دیده شده است، اگرچه تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

محققان بر این باور بودند که تولید مصنوعی عصاره این گیاه با اجزای کلیدی برگرفته از دستور العمل اصلی در آرایش گیاه به دست می‌آید. با در نظر گرفتن این هدف، محققان دانشگاه کپنهاگ در نهایت اولین محققانی بودند که مسیری را که شامل 15 مرحله بیوشیمیایی است که گیاه برای ساختن سلسترول طی می‌کند، ترسیم کردند و در این فرآیند تمام موانعی که در مسیر توسعه بیشتر این ترکیب قرار داشتند، از بین رفت.

یونگ ژائو، محقق اصلی این مطالعه گفت: ما با یافتن تمام مراحل در فرآیند تولید متوجه شدیم که گیاه چگونه سلسترول را تشکیل می دهد. این بدان معنی است که ما می توانیم ژن ها و آنزیم های سازنده این ماده را برداریم و آنها را در ارگانیسم دیگری قرار دهیم که این کار را انجام می دهد و مواد سمی تولید نمی کند و این همان کاری است که ما با مخمر انجام داده ایم.

در حالی که داروهای مدرن عمدتاً از طریق سنتز مبتنی بر پتروشیمی های مبتنی بر نفت خام ساخته می شوند، مخمر به طور گسترده در سراسر صنعت بیوتکنولوژی استفاده می شود و برای ترکیب گیاه مناسب‌تر است.

ژائو گفت: از آنجایی که مولکول سلسترول بسیار پیچیده است، در حال حاضر تنها روش‌های سنتز شیمیایی بسیار ناکارآمدی وجود دارد که برای تولید در مقیاس بزرگ قابل استفاده نیستند. بنابراین روش ما نه تنها روش واقعی است که وجود دارد.

با استفاده از مخمر به‌عنوان ارگانیسم میزبان، محققان توانستند به‌سرعت و با مقیاس‌پذیری پایدار، سلسترول مصنوعی را در یک مخزن جداسازی و رشد دهند.

کامپرانیس می‌گوید: تصور کنید، فقط باید مولکول سلسترول را با شکر تغذیه کنید و با انجام این کار، ترکیبی به دست می‌آورید که تقریباً به شکل خالص و بدون ترکیبات سمی است که در طبیعت وجود دارد. این فرآیند ساده و موثر است و فقط حدود یک هفته طول می کشد تا محصول نهایی به دست آید.

وی افزود: دقیقاً به همین دلیل است که ما استفاده از مخمر را به عنوان یک موجود زنده انتخاب کرده‌ایم.

طبیعتاً مرحله بعدی تحقیق این است که ببینیم این سلسترول سنتز شده در انسان چگونه عمل می کند. محققان تصور می کنند که مخمر این پتانسیل را دارد که به طور مستقل یا همراه با یک داروی درمانی دیگر برای کاهش وزن و حفظ طولانی مدت وزن استفاده شود.

ژائو گفت: می‌توان درمانی را تصور کرد که در آن سلسترول با سایر داروهای ضد چاقی ترکیب می‌شود تا به اثر قوی‌تری دست یابد.

این مطالعه در مجله Nature Chemistry منتشر شد.

(زیرنویس تصویر: سلسترول در ریشه گیاه دارویی سنتی Tripterygium wilfordii تولید می شود)