دانشمندان در پژوهشی تازه که در نشریه طبیعت منتشر شد، نشان دادند حذف کامل اسید آمینه‌‌ای به نام سیستئین در موش‌های دستکاری ژنتیکی‌شده، باعث کاهش ۳۰ درصدی وزن بدن آن‌ها در تنها یک هفته شد؛ یافته‌ای که نقش حیاتی این ترکیب را در تنظیم تولید انرژی سلولی و سوخت‌وساز چربی‌ها آشکار می‌کند.
به گزارش سایتک‌دیلی، دانشمندان در این پژوهش، موش‌ها را به‌گونه‌ای دستکاری ژنتیکی کردند که نتوانند اسید آمینه سیستئین (Cysteine) را تولید کنند و سپس آن‌ها را با رژیمی کاملا فاقد این ترکیب، تغذیه کردند. آن‌ها مشاهده کردند که موش‌ها تنها در عرض یک هفته، ۳۰ درصد از وزن بدنشان را از دست دادند. این کاهش وزنی زیاد حاصل اختلال در سوخت‌وساز انرژی بر اثر کاهش قابل‌توجه کوآنزیم ای (CoA) بود؛ مولکولی حیاتی که برای تبدیل غذا به انرژی ضروری است.
به گفته محققان، حذف سیستئین سوخت‌وساز بدن را مختل می‌کند، زیرا در غیاب این اسید آمینه ضروری، سلول‌ها دیگر قادر به تبدیل موثر غذا به انرژی نیستند و بدن برای جبران، با سرعت بالا ذخایر چربی خود را می‌سوزاند.
پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه نیویورک دریافتند که کاهش سیستئین به کاهش شدید سطح کوآنزیم ای منجر می‌شود؛ مولکولی که در بیش از ۱۰۰ واکنش متابولیک نقش دارد و با حدود ۴ درصد از آنزیم‌های بدن همکاری می‌کند. این نخستین مطالعه‌ای است که عملکرد کوآنزیم ای را در موش‌های بالغ به‌صورت دقیق بررسی کرده و نشان داده است که اختلال در تولید آن چگونه متابولیسم را فلج می‌کند.
به گفته دکتر اوگنی نودلر، استاد بیوشیمی و داروشناسی مولکولی و یکی از نویسندگان ارشد تحقیق، «یافته‌های ما نشان می‌دهد که پایین بودن سطح سیستئین شبکه‌ای از مسیرهای زیستی درهم‌تنیده را فعال می‌کند که موجب کاهش سریع چربی در بدن می‌شوند». او تاکید کرد که هرچند هدف نهایی یافتن راهکار ایمن برای کنترل وزن در انسان است، اهمیت اصلی این پژوهش در شناخت بنیادی تازه از چگونگی عملکرد متابولیسم سلولی است.
پژوهشگران هشدار می‌دهند که این نتایج به معنی ارائه روشی عملی برای کاهش وزن در انسان نیست، زیرا سیستئین تقریبا در تمام مواد غذایی وجود دارد و رژیم فاقد آن تنها از طریق محلول‌های تخصصی ممکن است. افزون بر این، حذف کامل سیستئین می‌تواند اعضای بدن را در برابر سموم و داروها آسیب‌پذیرتر کند.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
با این حال، آنان یادآور می‌شوند که رژیم‌های گیاه‌پایه که بر میوه، سبزیجات و حبوبات تکیه دارند، به‌طور طبیعی مقدار بسیار کمتری سیستئین و پیش‌ساز گوگردی آن، یعنی اسید آمینه متیونین، دارند.
مطالعات گذشته هم مصرف کمتر این اسید آمینه‌‌های گوگرددار را با مزایای متابولیکی مرتبط دانسته بودند، اما این پژوهش نشان می‌دهد که فواید یادشده به طور خاص ناشی از کاهش سیستئین است، نه محدود کردن متیونین.
به گفته دکتر دن لیتمن ، همکار نویسنده ارشد و استاد ایمنی‌شناسی مولکولی، «اکنون می‌توانیم با بازگرداندن توان تولید سیستئین به سلول‌ها یا بافت‌های خاص، نقش هر یک را در این کاهش وزن قابل‌توجه بررسی کنیم. هدف آینده این است که بتوانیم بخشی از این فرایند را، بدون نیاز به حذف کامل سیستئین، در بدن انسان تقلید کنیم».
این مطالعه نخستین بررسی جامع درباره حذف کامل یکی از اسید آمینه‌‌های ضروری (گروهی از ۹ اسید آمینه که بدن نمی‌تواند آن‌ها را بسازد و باید از طریق رژیم غذایی دریافت شوند) در پستانداران است. یافته‌ها نشان می‌دهد که حذف سیستئین نسبت به حذف هر اسید آمینه ضروری دیگر، اثر بسیار شدیدتری بر کاهش وزن دارد، زیرا این کمبود فرایند اصلی تولید انرژی سلولی، یعنی فسفوریلاسیون اکسیداتیو، را مختل می‌کند و باعث می‌شود بدن برای تولید آدنوزین‌تری‌فسفات (ATP) یا مولکول اصلی ذخیره و انتقال انرژی در سلول‌های بدن، به چربی‌های ذخیره‌شده متوسل شود.
این پژوهش همچنین نشان داد که کمبود سیستئین موجب فعال شدن هم‌زمان پاسخ استرس یکپارچه و پاسخ استرس اکسیداتیو می‌شود؛ حالتی که پیش‌تر تنها در سلول‌های سرطانی مشاهده شده بود. این دو مسیر با یکدیگر تعامل می‌کنند و تولید هورمون استرسی جی‌دی‌اف۱۵ (GDF15) را که موجب کاهش اشتها و مهار سنتز چربی‌های جدید می‌شود، افزایش می‌دهند. عواملی که به نظر می‌رسد در کنار هم، به تشدید کاهش وزن در موش‌ها انجامیدند.
یادآور می‌شویم این پژوهش هنوز در مرحله آزمایش حیوانی است و برای تایید ایمنی و کارآیی آن در انسان، به مطالعات بالینی بیشتری نیاز است.
