تطوير مُثبِّطاتٍ معتدلة لفصل فسفرة الميتوكوندريا لعلاج السمنة
تطوير مُثبِّطاتٍ معتدلة لفصل فسفرة الميتوكوندريا لعلاج السمنة
إعداد: أ.د. طلال علي زارع
تُعدّ السمنة وباءً عالميًا وعامل خطرٍ للعديد من الأمراض، بما في ذلك السكري والسرطان. تتطلّب أدوية السمنة الحالية حقنًا وقد تُسبِّب آثارًا جانبية، لذا فإنّ وجود طريقةٍ آمنةٍ لتعزيز فقدان الوزن قد يُحقِّق فوائدَ صحيةً عامةً كبيرة.
طوّر باحثون أدويةً تجريبيةً تُحفِّز الميتوكوندريا في خلايانا على العمل بجهدٍ أكبر وحرق المزيد من السعرات الحرارية. قد تُمهِّد هذه النتائج الطريق لعلاجاتٍ جديدةٍ للسمنة وتحسين الصحة الأيضية.
نُشرت الدراسة في 2 ديسمبر 2025، التي قادها الأستاذ المشارك تريستان راولينغ من جامعة سيدني للتكنولوجيا (UTS)، مؤخرًا في مجلة "العلوم الكيميائية"، وهي المجلة الرائدة للجمعية الملكية للكيمياء في المملكة المتحدة، حيثُ تمّ تسليط الضوء عليها كـأفضل دراسةٍ لهذا الأسبوع.
ركّز فريق البحث، من جامعة سيدني للتكنولوجيا وجامعة ميموريال في نيوفاوندلاند بكندا، على "مُثبِّطات فصل فسفرة الميتوكوندريا". وهي جزيئاتٌ تجعل الخلايا تحرق الطاقة بكفاءةٍ أقلّ وتُطلق الوقود على شكل حرارةٍ بدلًا من تحويله إلى طاقةٍ يستطيع الجسم استخدامها.
تُعرف الميتوكوندريا غالبًا باسم مراكز الطاقة في الخلية. فهي تحوّل الطعام الذي نتناوله إلى طاقة كيميائية تُسمى ATP أو أدينوسين ثلاثي الفوسفات. تعمل عوامل فصل الميتوكوندريا على تعطيل هذه العملية، مما يدفع الخلايا إلى استهلاك المزيد من الدهون لتلبية احتياجاتها من الطاقة.
قال تريستان راولينغ، أستاذ مشارك، جامعة سيدني للتكنولوجيا: "يُشبه الأمر إلى حد ما سدًا كهرومائيًا. ففي الوضع الطبيعي، يتدفق الماء من السد عبر التوربينات لتوليد الكهرباء. أما عوامل الفصل فتُشبه ثقبًا في السد، مما يسمح لجزء من تلك الطاقة بتجاوز التوربينات، فتُفقد على شكل حرارة، بدلًا من إنتاج طاقة مفيدة."
اكتُشفت المركبات التي تُحفز فصل الميتوكوندريا لأول مرة منذ حوالي قرن، إلا أن هذه الأدوية المبكرة كانت سمومًا قاتلة تُسبب ارتفاعًا مفرطًا في درجة الحرارة والموت. خلال الحرب العالمية الأولى، فقد عمال مصانع الذخيرة في فرنسا وزنهم، وعانوا من ارتفاع في درجة الحرارة، وتوفي بعضهم.
قال الأستاذ المشارك راولينغ: "اكتشف العلماء أن السبب في ذلك مادة كيميائية استُخدمت في المصنع تُسمى 2,4-ثنائي نتروفينول أو DNP". وأضاف: "يُعطّل DNP إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا ويزيد من معدل الأيض. وقد سُوِّق لفترة وجيزة في ثلاثينيات القرن الماضي كأحد أوائل أدوية إنقاص الوزن. كان فعالاً بشكل ملحوظ، لكنه حُظر في نهاية المطاف بسبب آثاره السامة الخطيرة." وقال: "إن الجرعة اللازمة لإنقاص الوزن والجرعة القاتلة متقاربتان بشكل خطير".
في الدراسة الجديدة، ابتكر الباحثون عوامل فصل ميتوكوندريا "معتدلة" أكثر أمانًا من خلال تعديل التركيب الكيميائي للجزيئات التجريبية بدقة، مما سمح لهم بضبط مدى تعزيز هذه الجزيئات لاستخدام الطاقة الخلوية.
بينما زادت بعض الأدوية التجريبية من نشاط الميتوكوندريا دون إلحاق الضرر بالخلايا أو تعطيل قدرتها على إنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، أحدثت أدوية أخرى نفس الفصل الخطير الذي لوحظ مع المركبات السامة القديمة.
سمح هذا الاكتشاف للباحثين بفهم أفضل لسبب اختلاف سلوك الجزيئات الأكثر أمانًا. تعمل عوامل فصل الميتوكوندريا المعتدلة على إبطاء العملية إلى مستوى تستطيع الخلايا التعامل معه، مما يحميها من الآثار الضارة.
ومن المزايا الأخرى لعوامل فصل الميتوكوندريا المعتدلة أنها تقلل من الإجهاد التأكسدي في الخلية. وهذا من شأنه تحسين الصحة الأيضية، وتوفير تأثيرات مضادة للشيخوخة، والحماية من الأمراض التنكسية العصبية مثل الخرف.
على الرغم من أن العمل لا يزال في مراحله الأولى، إلا أن البحث يقدم إطارًا عامًا. لتصميم جيل جديد من الأدوية التي يمكن أن تحفز فصل الميتوكوندريا بشكل طفيف وتسخير الفوائد دون المخاطر.
الصحة والحياة
إعداد: أ.د. طلال علي زارع
تُعدّ السمنة وباءً عالميًا وعامل خطرٍ للعديد من الأمراض، بما في ذلك السكري والسرطان. تتطلّب أدوية السمنة الحالية حقنًا وقد تُسبِّب آثارًا جانبية، لذا فإنّ وجود طريقةٍ آمنةٍ لتعزيز فقدان الوزن قد يُحقِّق فوائدَ صحيةً عامةً كبيرة.
طوّر باحثون أدويةً تجريبيةً تُحفِّز الميتوكوندريا في خلايانا على العمل بجهدٍ أكبر وحرق المزيد من السعرات الحرارية. قد تُمهِّد هذه النتائج الطريق لعلاجاتٍ جديدةٍ للسمنة وتحسين الصحة الأيضية.
نُشرت الدراسة في 2 ديسمبر 2025، التي قادها الأستاذ المشارك تريستان راولينغ من جامعة سيدني للتكنولوجيا (UTS)، مؤخرًا في مجلة "العلوم الكيميائية"، وهي المجلة الرائدة للجمعية الملكية للكيمياء في المملكة المتحدة، حيثُ تمّ تسليط الضوء عليها كـأفضل دراسةٍ لهذا الأسبوع.
ركّز فريق البحث، من جامعة سيدني للتكنولوجيا وجامعة ميموريال في نيوفاوندلاند بكندا، على "مُثبِّطات فصل فسفرة الميتوكوندريا". وهي جزيئاتٌ تجعل الخلايا تحرق الطاقة بكفاءةٍ أقلّ وتُطلق الوقود على شكل حرارةٍ بدلًا من تحويله إلى طاقةٍ يستطيع الجسم استخدامها.
تُعرف الميتوكوندريا غالبًا باسم مراكز الطاقة في الخلية. فهي تحوّل الطعام الذي نتناوله إلى طاقة كيميائية تُسمى ATP أو أدينوسين ثلاثي الفوسفات. تعمل عوامل فصل الميتوكوندريا على تعطيل هذه العملية، مما يدفع الخلايا إلى استهلاك المزيد من الدهون لتلبية احتياجاتها من الطاقة.
قال تريستان راولينغ، أستاذ مشارك، جامعة سيدني للتكنولوجيا: "يُشبه الأمر إلى حد ما سدًا كهرومائيًا. ففي الوضع الطبيعي، يتدفق الماء من السد عبر التوربينات لتوليد الكهرباء. أما عوامل الفصل فتُشبه ثقبًا في السد، مما يسمح لجزء من تلك الطاقة بتجاوز التوربينات، فتُفقد على شكل حرارة، بدلًا من إنتاج طاقة مفيدة."
اكتُشفت المركبات التي تُحفز فصل الميتوكوندريا لأول مرة منذ حوالي قرن، إلا أن هذه الأدوية المبكرة كانت سمومًا قاتلة تُسبب ارتفاعًا مفرطًا في درجة الحرارة والموت. خلال الحرب العالمية الأولى، فقد عمال مصانع الذخيرة في فرنسا وزنهم، وعانوا من ارتفاع في درجة الحرارة، وتوفي بعضهم.
قال الأستاذ المشارك راولينغ: "اكتشف العلماء أن السبب في ذلك مادة كيميائية استُخدمت في المصنع تُسمى 2,4-ثنائي نتروفينول أو DNP". وأضاف: "يُعطّل DNP إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا ويزيد من معدل الأيض. وقد سُوِّق لفترة وجيزة في ثلاثينيات القرن الماضي كأحد أوائل أدوية إنقاص الوزن. كان فعالاً بشكل ملحوظ، لكنه حُظر في نهاية المطاف بسبب آثاره السامة الخطيرة." وقال: "إن الجرعة اللازمة لإنقاص الوزن والجرعة القاتلة متقاربتان بشكل خطير".
في الدراسة الجديدة، ابتكر الباحثون عوامل فصل ميتوكوندريا "معتدلة" أكثر أمانًا من خلال تعديل التركيب الكيميائي للجزيئات التجريبية بدقة، مما سمح لهم بضبط مدى تعزيز هذه الجزيئات لاستخدام الطاقة الخلوية.
بينما زادت بعض الأدوية التجريبية من نشاط الميتوكوندريا دون إلحاق الضرر بالخلايا أو تعطيل قدرتها على إنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، أحدثت أدوية أخرى نفس الفصل الخطير الذي لوحظ مع المركبات السامة القديمة.
سمح هذا الاكتشاف للباحثين بفهم أفضل لسبب اختلاف سلوك الجزيئات الأكثر أمانًا. تعمل عوامل فصل الميتوكوندريا المعتدلة على إبطاء العملية إلى مستوى تستطيع الخلايا التعامل معه، مما يحميها من الآثار الضارة.
ومن المزايا الأخرى لعوامل فصل الميتوكوندريا المعتدلة أنها تقلل من الإجهاد التأكسدي في الخلية. وهذا من شأنه تحسين الصحة الأيضية، وتوفير تأثيرات مضادة للشيخوخة، والحماية من الأمراض التنكسية العصبية مثل الخرف.
على الرغم من أن العمل لا يزال في مراحله الأولى، إلا أن البحث يقدم إطارًا عامًا. لتصميم جيل جديد من الأدوية التي يمكن أن تحفز فصل الميتوكوندريا بشكل طفيف وتسخير الفوائد دون المخاطر.
الصحة والحياة