دانشمندان دانشگاه کوبه ژاپن پروتئین‌های جدید PGC-1α به نام‌های “b” و “c” را کشف کرده‌اند که فعالیت بیشتری در طول ورزش دارند و می توانند مسیر درمان چاقی را هموار کنند.
به گزارش تک‌ناک، تحقیقات نشان می‌دهد که افزایش این پروتئین‌ها می‌تواند به بهبود پاسخ‌های متابولیک بدن در طول تمرین کمک کنند.
برخی از افراد حتی با ورزش، کُندتر از دیگران وزن کم می‌کنند. به تازگی یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کوبه ژاپن دلیلی برای این مشکل پیدا کرده است. آنها بررسی کردند که برای موش‌هایی که نمی‌توانند مولکول‌های سیگنالی تولید کنند که به طور خاص به ورزش کوتاه مدت پاسخ می‌دهند و متابولیسم انرژی بدن را تنظیم می‌کنند، چه اتفاقی رخ می‌دهد.
این موش‌ها در طول تمرینات اکسیژن کمتری مصرف می‌کنند، چربی کمتری می‌سوزانند و در نتیجه بیشتر مستعد افزایش وزن هستند. از آنجایی که محققان این ارتباط را در انسان نیز پیدا کردند، دانش تازۀ به دست آمده از این مکانیسم ممکن است راهی برای درمان چاقی با چربی سوزی بیشتر فراهم کند.
ارتباط بین ورزش و چربی سوزی
ورزش باعث سوزاندن چربی می‌شود. امّا برای برخی از افراد، این فرآیند بسیار دشوارتر از دیگران است. محققان در گذشته یک مولکول سیگنال که پروتئینی به نام “PGC-1⍺” است را شناسایی کرده‌اند، که به نظر می‌رسد ورزش و اثرات آن را به یکدیگر مرتبط می‌کند. با وجود این، آیا افزایش مقدار این پروتئین واقعاً باعث این اثرات می‌شود یا خیر؟ گویا این موضوع بی‌نتیجه بوده است، چرا که برخی آزمایش‌ها آن را تائید می‌کنند، در حالی که برخی دیگر این کار را انجام نمی‌دهند.
به تازگی محققی به نام واتارو اوگاوا با همکاری سایر محققان کشف کردند که در واقع چند نسخۀ متفاوت از این پروتئین وجود دارد. اوگاوا در این باره توضیح داد: «نسخه‌های جدید PGC-1α که “b” و “c” نامیده می‌شوند، تقریباً عملکرد مشابهی با نسخۀ معمولی “a” دارند، امّا در طول ورزش بیش از ده برابر بیشتر در عضلات تولید می‌شوند، در حالی که نسخۀ a چنین افزایشی را نشان نمی‌دهد.» بنابراین تیم او تلاش کرد تا این ایده را ثابت کند که این نسخه‌های تازه کشف‌شده باعث تغییر هستند و به نسخه‌های شناخته شدۀ قبلی، که متابولیسم انرژی را در طول تمرینات تنظیم می‌کنند، ارتباطی ندارد.
برای انجام این کار، محققان موش‌ها را با دستکاری ژنتیکی فاقد نسخۀ b و c از مولکول سیگنال PGC-1⍺ کردند، در حالی که هنوز نسخۀ استاندارد را داشتند و رشد عضلانی، چربی سوزی و مصرف اکسیژن موش‌ها را در هنگام استراحت و ورزش کوتاه و بلند مدت اندازه‌گیری شد. همچنین آنها انسان‌هایی با و بدون دیابت نوع 2 را انتخاب کردند و آنها را تحت آزمایش‌های مشابهی مانند موش‌ها قرار دادند، چرا که افراد چاق و افراد دارای عدم تحمل انسولین به کاهش سطح مولکول سیگنال، معروف هستند.
پیامدهای بیولوژیکی انواع پروتئین
اوگاوا و تیمش نتایج خود را در مجلۀ Molecular Metabolism منتشر کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که تمام نسخه‌های مولکول سیگنال، واکنش‌های بیولوژیکی مشابهی ایجاد می‌کنند، امّا سطوح مختلف تولید آنها پیامدهای گسترده‌ای برای سلامت موجودات دارد. فقدان نسخه‌های جایگزین b و c در موش به این معنی است که موش نسبت به فعالیت‌های کوتاه‌مدت کور است و با این محرک‌ها سازگاری نمی‌یابد، با این تأثیر که چنین موش‌هایی اکسیژن کمتری مصرف کردند و چربی کمتری در طول و بعد از ورزش سوزاندند.
در انسان‌ها، تیم تحقیقاتی دریافتند که افراد سالم و افراد مبتلا به دیابت نوع 2 مورد آزمایش، هر چه بیشتر نسخه‌های b و c مولکول سیگنال را تولید کنند، اکسیژن بیشتری مصرف می‌کنند و درصد چربی بدن آنها کمتر می‌شود. اوگاوا این یافته‌ها را خلاصه کرد و گفت: «این فرضیه که ژن‌های ماهیچه‌های اسکلتی استعداد ابتلا به چاقی را تعیین می‌کنند، درست است.»
همچنین آنها به این نتیجه رسیدند که ورزش طولانی‌مدت تولید نسخۀ استاندارد PGC-1⍺ را تحریک می‌کند و موش‌هایی که به طور منظم در طول شش هفته ورزش داشتند، بدون توجه به اینکه آیا می‌توانستند نسخه‌های جایگزین را تولید کنند یا خیر، افزایشی در تودۀ عضلانی از خود نشان دادند.
اثرات بلند مدت و تحمل سرما
علاوه بر تولید در ماهیچه‌ها، محققان چگونگی تغییر تولید نسخه‌های مختلف PGC-1⍺ در بافت‌های چربی را بررسی کردند و هیچ اثر مرتبطی در پاسخ به ورزش پیدا نکردند. با وجود این، از آنجایی که حیوانات نیز برای حفظ دمای بدن، چربی می‌سوزانند، محققان توانایی موش‌ها برای تحمل سرما را نیز بررسی کردند.
در واقع آنها به این نتیجه رسیدند که تولید نسخه‌های b و c مولکول سیگنال در بافت چربی قهوه‌ای هنگامی که حیوانات در معرض سرما قرار می‌گیرند، افزایش می‌یابد و دمای بدن افرادی که نمی‌توانند این نسخه‌ها را تولید کنند، در این شرایط به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.
از یک سو، این موضوع ممکن است به داشتن چربی بیشتر بدن این افراد کمک کند، امّا از طرف دیگر، به نظر می‌رسد به این معنی است که نسخۀ b و c مولکول سیگنال امکان دارد مسئول سازگاری متابولیک با محرک‌های کوتاه‌مدت باشد.
درمان‌های بالقوه برای چاقی
اوگاوا و تیم او اشاره می‌کنند که درک فعالیت فیزیولوژیکی نسخه‌های مختلف PGC-1⍺ ممکن است به ابداع روش‌های درمانی برای چاقی کمک کند. به تازگی داروهای ضدچاقی که اشتها را سرکوب می‌کنند، ساخته شده‌اند و به طور فزاینده‌ای در بسیاری از کشورها تجویز می‌شوند. با وجود این، هیچ دارویی وجود ندارد که چاقی را با افزایش مصرف انرژی و چربی سوزی درمان کند. اگر بتوان ماده‌ای یافت که نسخه‌های b و c را افزایش دهد، ممکن است این کشف باعث تولید داروهایی شود که مصرف انرژی را در زمان ورزش یا حتی بدون ورزش افزایش می‌دهند. چنین داروهایی به طور بالقوه می‌توانند چاقی را مستقل از محدودیت‌های غذایی درمان کنند.
محققان اکنون در حال انجام تحقیقاتی برای کشف بیشتر در مورد مکانیسم‌هایی هستند که باعث افزایش تولید نسخه‌های b و c مولکول سیگنال در طول ورزش می‌شود.
