تمكن علماء من إحداث فقدان وزن هائل بنسبة 30% في فئران المختبر خلال أسبوع واحد فقط، وذلك عبر حرمانها من حمض السيستين الأميني.

وتفتح هذه النتائج التي نشرتها مجلة Nature آفاقا جديدة لفهم عملية التمثيل الغذائي وعلاقتها بالسمنة.

وقام باحثون من كلية غروسمان للطب بجامعة نيويورك بتعديل الفئران وراثيا لمنع إنتاجها لحمض السيستين، ثم وضعوها على نظام غذائي خال تماما من هذا الحمض الأميني الأساسي. وكانت النتيجة مذهلة: فقدان سريع للوزن وصل إلى 30% في غضون 7 أيام فقط.

وتكمن الآلية في دور السيستين الحاسم في إنتاج 'مرافق الإنزيم-أ'، أو باختصار CoA، وهو جزيء حيوي مسؤول عن تحويل الطعام إلى طاقة. وعند انخفاض مستويات السيستين، انهارت مستويات CoA، ما عطل الآلية الخلوية لتحويل الغذاء إلى طاقة. ونتيجة لذلك، لجأ الجسم إلى حرق مخزون الدهون بسرعة كبيرة لمحاولة تلبية احتياجاته من الطاقة.

ويشرح البروفيسور يفجيني نودلر، أحد كبار الباحثين في الدراسة: 'كشفنا عن أن انخفاض مستويات السيستين يحفز شبكة معقدة من المسارات البيولوجية المترابطة التي تؤدي إلى فقدان سريع للدهون'. وأضاف: 'بينما يبقى هدفنا النهائي هو تطبيق هذه المعرفة لعلاج السمنة، فإننا نتحمس حاليا للآثار العميقة لهذا الاكتشاف على فهمنا الأساسي لعملية التمثيل الغذائي'.

ويحذر الباحثون من أن هذه النتائج لا تشكل حلا سحريا لفقدان الوزن، حيث أن السيستين موجود تقريبا في جميع الأطعمة. كما أن حرمان الجسم من هذا الحمض الأميني قد يجعله أكثر عرضة للسموم اليومية، بما في ذلك بعض الأدوية.

وتكشف الدراسة أن الفواكه والخضار والبقوليات تحتوي على مستويات أقل بكثير من السيستين سلائفه (حمض الميثيونين الأميني المحتوي على الكبريت)، مقارنة باللحوم الحمراء. وهذا قد يفسر جزئيا الفوائد الصحية المعروفة للأنظمة الغذائية النباتية.

ويأمل الباحثون في 'استعارة' أجزاء من هذه الآلية لإحداث فقدان مماثل للوزن لدى البشر دون الحاجة إلى الحرمان الكامل من السيستين. ويخططون لدراسة تأثير استعادة إنتاج السيستين في خلايا أو أنسجة معينة لفهم الآلية بشكل أدق.

وأظهرت الدراسة أنها عندما ينخفض السيستين، يتعطل نظام الطاقة الرئيسي في الخلايا الذي ينتج جزيئات الأدينوسين ثلاثيُ الفوسفات (ATP) التي تشبه بطاريات صغيرة تزود الخلايا بالطاقة. وفي الوقت نفسه، يستشعر الجسم هذا الخطر فينشط نظامين للطوارئ: الأول يحاول إصلاح الخلل الخلوي، والثاني يتصدى للتلف الناتج عن نقص المواد المضادة للأكسدة.

والمدهش أن هذين النظامين كانا معروفين سابقا فقط في الخلايا السرطانية، لكن الدراسة كشفت أنهما يعملان أيضا في الخلايا الطبيعية عند نقص السيستين.

والأكثر إثارة أن النظامين يعملان معا بشكل متكامل، ما يؤدي إلى زيادة إنتاج هرمون GDF15 الذي يقلل الشهية ويزيد من تحلل الدهون.

وهذه الاكتشافات الرائدة لا تقدم فقط رؤى جديدة حول العلاقة المعقدة بين الأحماض الأمينية والتمثيل الغذائي، ولكنها قد تمهد الطريق أيضا لاستراتيجيات جديدة لمكافحة السمنة والأمراض الأيضية في المستقبل.