لعقود، اعتقد العلماء أنهم فهموا الليباز الحساس للهرمونات (HSL). كان يُعرف بأنه مفتاح الوقود الاحتياطي للجسم، وكان يُعتقد أنه يتركز على قطرات الدهون داخل الخلايا الدهنية، محطمًا الدهون الثلاثية عندما تنخفض الطاقة. لكن باحثين في معهد أمراض القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي (I2MC) بجامعة تولوز اكتشفوا أن HSL كان يعمل سرًا في عمق نواة تلك الخلايا نفسها، حيث يساعد في تنظيم النشاط الجيني والحفاظ على الأنسجة الدهنية الصحية. النتائج، المنشورة في مجلة Cell Metabolism، تحل لغزًا طويل الأمد في أبحاث السمنة وتفتح اتجاهات جديدة لفهم مرض السكري وأمراض القلب وغيرها من الاضطرابات الأيضية.
غالبًا ما يتم تجاهل الخلايا الدهنية، أو الخلايا الشحمية، باعتبارها حاويات تخزين سلبية للسعرات الحرارية الزائدة. في الواقع، هي خلايا نشطة للغاية تساعد في تنظيم نظام الطاقة بأكمله في الجسم. داخل الخلايا الشحمية، تُخزن الدهون في قطرات دهنية، وعندما يحتاج الجسم إلى الوقود، تحفز هرمونات مثل الأدرينالين HSL لتحطيم الدهون الثلاثية إلى أحماض دهنية. افترض العلماء منذ فترة طويلة أن إزالة HSL سيمنع تحطيم الدهون ويؤدي إلى السمنة. بدلاً من ذلك، أظهرت الدراسات على كل من الفئران والبشر الذين يعانون من طفرات جينية في HSL العكس: فقد أصيبوا بالضمور الشحمي، وهي حالة نادرة يفقد فيها الجسم الأنسجة الدهنية الصحية. هذا التناقض حير الباحثين لسنوات.
على الرغم من أن السمنة والضمور الشحمي يبدوان متعارضين، إلا أنهما ينتجان العديد من المضاعفات الصحية نفسها: مقاومة الأنسولين، داء السكري من النوع 2، مرض الكبد الدهني، الالتهاب، ومشاكل القلب والأوعية الدموية. هذا التداخل يشير إلى أن الأنسجة الدهنية الصحية لا تتعلق فقط بكمية الدهون التي تحملها، ولكن بمدى جودة عمل خلاياك الدهنية. أراد فريق تولوز، بقيادة دومينيك لانجين، فهم سبب تسبب فقدان HSL في انهيار الأنسجة الدهنية بدلاً من بنائها. ما وجدوه غير الصورة العلمية لعملية التمثيل الغذائي للدهون.
اكتشف فريق البحث HSL في مكان غير متوقع: النواة، مركز التحكم في الخلية حيث يُخزن الحمض النووي وتُنظم الجينات. أوضح المؤلف المشارك جيريمي دوفو: "في نواة الخلايا الشحمية، يمكن لـ HSL الارتباط بالعديد من البروتينات الأخرى والمشاركة في برنامج يحافظ على كمية مثالية من الأنسجة الدهنية ويبقي الخلايا الشحمية 'صحية'." يبدو أن HSL النووي يساعد في تنظيم نشاط الميتوكوندريا والمصفوفة خارج الخلية، وكلاهما مرتبط بالسمنة والالتهاب والأمراض الأيضية عندما يختل عملهما.
يتصرف HSL بشكل مختلف اعتمادًا على موقعه. على قطرات الدهون، يعمل كإنزيم يطلق الدهون المخزنة أثناء الصيام أو التمرين. في النواة، يعمل أشبه بمنظم يحافظ على الأنسجة الدهنية الصحية. تتغير كمية HSL النووي مع الحالة الأيضية: أثناء الصيام، يدفع الأدرينالين HSL خارج النواة لتعبئة مخازن الدهون، بينما أظهرت الفئران البدينة التي تتغذى على نظام غذائي عالي الدهون مستويات مرتفعة من HSL النووي. يبدو أن حركة البروتين تتحكم فيها مسارات إشارات تشمل TGF-β وSMAD3، وهي جزيئات معروفة بالفعل بالتأثير على الالتهاب والأمراض الأيضية. تشير الأدلة أيضًا إلى أن HSL النووي يتفاعل مع بروتينات تشارك في التعبير الجيني ومعالجة الحمض النووي الريبي، مما يؤثر بشكل مباشر على وظيفة الخلايا الدهنية على المستوى الجيني.
تشرح النتائج سبب تسبب نقص HSL الكامل في الضمور الشحمي بدلاً من السمنة: بدون HSL في النواة، تفقد الخلايا الدهنية قدرتها على البقاء صحية. قال لانجين: "عُرف HSL منذ الستينيات كإنزيم محرك للدهون. لكننا نعلم الآن أنه يلعب أيضًا دورًا أساسيًا في نواة الخلايا الشحمية، حيث يساعد في الحفاظ على الأنسجة الدهنية الصحية." قد يساعد هذا الاكتشاف الباحثين في فهم سبب نجاح بعض علاجات السمنة بينما يفشل البعض الآخر، حيث تركز العديد من العلاجات الحالية على تقليل كتلة الدهون دون الحفاظ على وظيفة الأنسجة الدهنية الصحية.
مع استمرار ارتفاع معدلات السمنة في جميع أنحاء العالم - حيث يعاني المليارات الآن من زيادة الوزن أو السمنة، مما يزيد من مخاطر الإصابة بمرض السكري وأمراض القلب والسكتة الدماغية وانقطاع النفس النومي وبعض أنواع السرطان - يأمل الباحثون