احتمالا مطالعه‌ی جدیدی که در ژورنال Cell Metabolism منتشر شده، دریافته است چرا استرس شدید و طولانی‌مدت با چاقی همراه است. ظاهرا راز این اتفاق در ارتباط بین سلولهای چربی و زمان‌بندی هورمون‌های استرس نهفته است.
توجه گروهی از محققان با سرپرستی Mary Teruel، استادیار دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه استنفورد کالیفرنیا، به پروسه‌ای که بدن از طریق آن سلولهای چربی را تولید می‌کند جلب شده بود.
در بدن انسان، سلولهای اجدادی یا progenitor تبدیل به سلولهای چربی می‌شوند و این فرآیند منجر به چاقی می‌شود. سلولهای progenitor، حدفاصل بین سلولهای بنیادی تمایزنیافته و سلولهای تمایزیافته هستند.
در یک فرد سالم، بیش از یک درصد سلولهای progenitor به سلولهای چربی تبدیل نمی‌شوند. تبدیل سلولهای progenitor به سلولهای چربی نیز با عملکرد هورمون‌هایی به نام گلوکوکورتیکوئیدها تحریک می‌شود. گلوکوکورتیکوئیدها هورمون‌هایی استروئیدی هستند که در بدن انسان برای کاهش التهاب تولید می‌شوند.
همان‌طور که Teruel و همکارانش در مقاله‌شان ذکر کرده‌اند، سطوح هورمون‌های گلیکوکورتیکوئیدی بدن در طول روز، توسط چرخه‌ای که با ریتم شبانه‌روزی بدن تنظیم می‌شود، بالا و پایین می‌رود. این هورمون‌ها، اما، گاهی اوقات با دخالت محرک‌های خارجی نظیر استرس کوتاه یا بلندمدت هم افزایش می‌یابند. طبق عقیده‌ی یکی از محققان، این چرخه‌ها در بدن می‌توانند فریبنده باشند.
سوالی که برای Turuel پیش‌آمده این بود که چرا وقتی سطوح گلیکوکورتیکوئیدها در بدن به دلایل مختلف مثل حالت طبیعی مطابق چرخه هنگام صبح، ورزش کردن یا ورود از هوای خیلی گرم به سرد، بالا می‌رود، بدن در سلولهای چربی غرق نمی‌شود؟ و چرا از دست دادن ریتم نرمال ترشح گلوکوکورتیکوئیدها (مثلا در جت‌لگ، استرس مزمن یا اختلالات خواب در کارکنان شیفتی) با چاقی مرتبط است؟
چنین سوالاتی Turuel و همکارانش را وادار کرد که این مطالعه‌ی جدید را انجام دهند.
گلوکوکورتیکوئیدها چگونه سلولهای چربی را تحت تاثیر قرار می‌دهند؟
برای یافتن پاسخ، دانشمندان چندین آزمایش انجام دادند. در آمایش اول محققان، سلولهای progenitor سلولهای چربی را به صورت پالس‌های ریتمیک و به مدت ۴ روز، در مخلوطی از گلوکوکورتیکوئیدها شناور ساختند. سپس آن‌ها شمردند که در این مدت چه تعدادی از سلولهای پروژنیتور تبدیل به سلولهای چربی شدند.
در نهایت دریافتند یک دوره‌ی پالسی ۴۸ ساعته از گلوکوکورتیکوئیدها، منجر به تبدیل اغلب سلولهای پروژنیتور به سلولهای چربی می‌شود. دوره‌های پالسی کوتاه‌تر به تمایز سلولی کمتری می‌انجامید.
Turuel و همکارانش می‌خواستند تحقیقاتشان را عمیق‌تر سازند. بدین منظور بر مکانیسم‌های مولکولی که به سلولهای پروژنیتور می‌گفت چه زمانی به سلولهای چربی تبدیل شوند تمرکز کردند. در واقع می‌خواستند بدانند چه چیزی باعث می‌شود سلولهای پروژنیتور پالس‌های کوتاه‌مدت را نادیده گرفته و به پالس‌های بلندمدت پاسخ دهند.
برای حل این معما، محققان از تکنیک تصویربرداری از یک سلول زنده (single-cell live imaging) استفاده کردند تا فعالیت یک پروتئین مرتبط با تمایز و بلوغ سلولهای چربی را تحت‌نظر بگیرند. این پروتئین PPAR-gamma یا PPARG نام دارد.
کنترل فعالیت این پروتئین در هزاران سلول در طی چندین روز و استفاده از مدل‌های کامپیوتری نشان داد دو نوع فیدبک وجود دارد که به سلولهای پروژنیتور برای نادیده گرفتن چرخه‌های شبانه‌روزی گلوکوکورتیکوئیدها و تشخیص دوره‌های طولانی‌مدت کمک می‌کند.
این فیلترِ چرخه‌های شبانه‌روزی، نیازمند پاسخ‌های سریع و آهسته به PPARG است. با مدنظر قرار دادن تحقیقات قبلی، دانشمندان همچنین توانستند پروتئین‌های دیگری را نیز شناسایی کنند چرخه‌ی پاسخی ۳۴ ساعته‌ای را ایجاد می‌کردند که به جمع شدن PPARG و در نتیجه زیاد شدن سلولهای چربی می‌انجامید.
Turuel می‌گوید:
اکنون ما توانسته‌ایم کد ۲۴ ساعته‌ای که این تغییر را کنترل می‌کند، یافته و مولکول‌های کلیدی دخیل را شناسایی کنیم.
در نهایت دانشمندان باید می‌فهمیدند این کد ۲۴ ساعته در پستانداران نیز به گونه‌ای مشابه عمل می‌کند یا خیر. بدین منظور در دوره‌ای ۲۱ روزه، سطوح گلوکوکورتیکوئیدها را در گروهی از موش‌ها بالا برده و وزن آن‌ها را با گروه کنترل دیگری مقایسه کردند.
در نهایت از این آزمایشات بدست آمد که افزایش وزن در موش‌هایی که سطح گلوکوکورتیکوئیدشان بالاتر بود بیشتر از گروه کنترل است. این افزایش وزن نه فقط به خاطر افزایش سلولهای چربی بلکه بخاطر بزرگ‌تر شدن سلولهای چربی موجود نیز بود.
استرس مدت‌دار به افزایش وزن می‌انجامد
طبق گفته‌ی دکتر Turuel این مطالعات توضیح می‌دهد چرا درمان با داروهای گلوکوکورتیکوئیدی به چاقی می‌انجامد. این نوع داروها در مبتلایان به آرتریت روماتوئید و آسم ضروری هستند. همچنین راه‌هایی را نیز پیشنهاد می‌دهد که تا این نوع درمان‌ها بدون خطر افزایش وزن و کاهش توده‌ی استخوانی، به بیماران داده شود.
محققان نیز خاطرنشان کرده‌اند این مطالعه فرآیند افزایش وزن مرتبط با استرس را توضیح داده و راه‌هایی برای کنترل آن ارائه می‌دهد. Turuel افزوده است زمان و مدت استرس نیز در افراد بسیار مهم است. چون تبدیل سلولهای پروژنیتور به سلولهای چربی یک تغییر وضعیت دو حالته یا دو وضعیتی است؛ بدین معنی که می‌توانید این فرآیند را با پالسی کردن عامل محرک کنترل کنید.
وی در ادامه افزوده است اگر شما فقط در طول روز استرس داشته باشید یا داروهای گلوکوکورتیکوئیدی را فقط طی روز مصرف کنید، در در صورت استرس شدید نیز چاق نخواهید شد. اما اگر استرس مزمن و مدت‌دار داشته باشید یا در شب گلوکوکورتیکوئید مصرف کنید، چرخه‌ی نوشانی طبیعی گلوکوکورتیکوئیدها به هم خورده و دچار اضافه وزن خواهید شد.
