الطبيعة Nature: اكتشاف العلماء للحلقة المفقودة في الدائرة العصبية التي تتحكم في الجوع والشبع

كتبت : أمنية شكري

عندما تقرر ما إذا كنت ستأكل شريحة أخرى من البطاطا المقلية، تدور معركة شديدة في دماغك. تعمل مجموعة من الخلايا العصبية على تعزيز الشعور بالجوع، بينما تعمل مجموعة أخرى على تحفيز الشعور بالشبع. سرعة المجموعة المسيطرة تحدد احتمالية وضعك للشريحة جانبًا.

والآن، اكتشف العلماء حلقة مفقودة في الدائرة العصبية التي تتحكم في الشعور بالجوع والشبع، وهي نوع من الخلايا العصبية التي لم تُكتشف من قبل، والتي يمكنها موازنة دافع الأكل على الفور. توسع النتائج التي نشرت في مجلة الطبيعة Nature النماذج الكلاسيكية لتنظيم الجوع والشبع، وقد توفر أهدافًا علاجية جديدة لمعالجة السمنة والاضطرابات الأيضية.

قال هان تان -الباحث المساعد في مختبر علم الوراثة الجزيئية في جامعة روكفلر بقيادة جيفري فريدمان-: "هذه الخلايا العصبية الجديدة تغير الإطار المفهومي لتنظيم التغذية."

كان يُعتقد تقليديًا أن ما يسمى بدائرة التغذية في الدماغ تتضمن حلقة تغذية راجعة بسيطة بين نوعين من خلايا الدماغ في منطقة ما تحت المهاد: الخلايا العصبية التي تعبر عن جين يسمى AGRP تحفز الشعور بالجوع، بينما الخلايا العصبية التي تعبر عن جين يسمى POMC تعزز الشعور بالشبع.في السابق، كان يُعتقد أن هاتين المجموعتين هما الهدفين الرئيسيين لهرمون اللبتين، لكن الأبحاث الحديثة أظهرت أن هذا النموذج غير مكتمل. يؤدي تنشيط الخلايا العصبية AGRP إلى تحفيز الشهية بسرعة، في حين أن تنشيط الخلايا العصبية POMC يستغرق ساعات لقمع الشهية. أراد الباحثون معرفة ما إذا كانوا قد فاتهم شيئًا. قال تان: "كنا نشك في أن خلايا POMC لا تستطيع موازنة خلايا الجوع بسرعة كافية لمنع تناول الطعام، لذلك تساءلنا عما إذا كان هناك خلية عصبية مفقودة يمكنها تعزيز الشبع السريع، على نطاق زمني مماثل لـ AGRP".

ومن خلال إجراء تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) أحادي الخلية للخلايا العصبية في نواة الدماغ المقوسة، اكتشف الفريق نوعًا جديدًا من الخلايا العصبية يعبر عن جين يسمىBNC2، بالإضافة إلى مستقبل لهرمون اللبتين، الذي ينظم الوزن ويلعب دورًا مهمًا. اكتشف العلماء أن الخلايا العصبية من نوع BNC2 الجديدة تستجيب بسرعة للمؤشرات المتعلقة بالطعام، وتعمل على كبح الشعور بالجوع بسرعة.

تشير النتائج إلى أن الخلايا العصبيةBNC2، عند تنشيطها بواسطة هرمون الليبتين وربما إشارات أخرى، لا تقوم بقمع الشهية فحسب، بل تخفف أيضًا من المشاعر السلبية المرتبطة بالجوع.من الجدير بالذكر أن هذه الخلايا العصبية تعمل من خلال تثبيط خلايا AGRP العصبية، ويمكنها القيام بذلك بسرعة، مما يشكل إشارة تكميلية.

 تقدم هذه الدراسة مكونًا جديدًا مهمًا في الدائرة العصبية التي تنظم الشهية، مما يوسع فهمنا لكيفية تأثير هرمون اللبتين في تقليل الشهية. وهذا أيضًا يحل لغز كيفية تنظيم الخلايا العصبية المختلفة للتغذية على فترات زمنية مختلفة .

"إعادة تعريف الجوع"

إن اكتشاف خلايا BNC2 العصبية له أهمية واسعة في معالجة السمنة والاضطرابات الأيضية. قال تان: "نحن ندرس بنشاط ما إذا كان استهداف هذه الخلايا العصبية يمكن أن يوفر طرق علاج جديدة للسمنة أو مرض السكري"، وأشار إلى الأبحاث الجينية التي تربط BNC2 بمؤشر كتلة الجسم المرتفع وزيادة مخاطر الإصابة بمرض السكري. ويستكشف الفريق أيضًا كيفية تأثير تحفيز أو تثبيط هذه الخلايا العصبية على مستويات الجلوكوز والأنسولين، مما يسلط الضوء بشكل أكبر على الإمكانات العلاجية لتعديل نشاطها.

قد يكون لهذا الاكتشاف أيضًا تأثير واسع على كيفية فهمنا لكيفية التحكم في الدماغ في السلوكيات الغريزية. إذا كانت الخلايا العصبية BNC2 قادرة على تنسيق تنظيم الجوع، فهل توجد دوائر عصبية مشابهة لتنظيم سلوكيات مثل العناية الشخصية أو النوم؟ إن التعرف على الدوائر العصبية المشابهة يمكن أن يعمق فهمنا لكيفية تنسيق الدماغ للحركات المعقدة عبر السلوكيات الغريزية المختلفة، مما يمهد الطريق لاكتشافات جديدة في علوم الأعصاب السلوكية. وقال تان: "نحن الآن نعتقد أن BNC2 وAGRP هما الجوانب المتقابلة (اليين واليانغ) لتنظيم التغذية".