תאי שומן חשים את אור השמש, התומך בחילוף חומרים בריא

כותרת כזו נשמעת מוזרה מכדי להיות אמיתית. אבל כן, תאי שומן עמוק מתחת לעור יכולים לחוש באור השמש. וכאשר הגוף אינו מקבל מספיק חשיפה לסוגי האור הנכונים, תאי השומן מתנהגים אחרת.

לי זה כבר ברור
השמש היא מרכז החיים גם אם מישהו אומר אחרת.
השמש היא המשמעות של היום והלילה – שעון ביולוגי/ הורמונלי.
השמש היא חלק עיקרי ביצור חמצן פוטוסינתזה והטבע הירוק הוכח כחלק מאיכות החיים שלנו.
השמש הי חלק בלתי נפרד מתהליכים כימיים/מטבוליים בתוך הגוף.
כמו כן ידוע שאי חשיפה לשמש גורם למוות פי 2 יותר מאשר חשיפה מוגברת לשמש.

מחקר שפורסם בינואר 20 בכתב העת Cell Reports חקר כיצד עכברים שולטים בטמפרטורת הגוף שלהם.
המחקר הראה שחשיפה לאור מווסתת שני סוגים של תאי שומן הפועלים יחד כדי לייצר את חומרי הגלם שכל שאר התאים משתמשים בהם לאנרגיה. מחברי המחקר ממשיכים ואומרים שנראה כי שיבושים בתהליך המטבולי הבסיסי הזה משקפים היבט לא בריא של החיים המודרניים שמעמיד אותנו בפני ספקטרום תאורה לא טבעי, חשיפה לאור בלילה, עבודה במשמרות וג'ט לג, וכל אלו ידוע מביאים להפרעה מטבולית. בהתבסס על הממצאים הנוכחיים, ייתכן שגירוי לא מספיק של מסלול האדיפוציטים האור-OPN3 הוא חלק מההסבר לשכיחות של דה-רגולציה מטבולית במדינות מתועשות שבהן תאורה לא טבעית הפכה לנורמה.

המחבר הראשי Richard Lang ששותף ביותר מ-120 מחקרים, כולל רבים הקשורים להתפתחות העין ולאופן שבו האור יוצר אינטראקציה עם תאים מעבר לעין. מסביר ש"הגוף שלנו התפתח במהלך השנים תחת אור השמש, כולל חושי אור הנקראים אופסינים, אבל עכשיו אנחנו חיים כל כך הרבה מימינו תחת אור מלאכותי, שאינו מספק את כל ספקטרום האור שכולנו אמורים לקבל מהשמש". ושהמאמר הזה מייצג שינוי משמעותי באופן שבו אנו רואים את השפעות האור על גופנו.

הוא מוסיף שידוע כי אורכי גל מסוימים של אור יכולים להזיק, כמו קרינת גמא מפצצה גרעינית או יותר מדי אור אולטרה מהשמש השורפת את עורנו. מחקר זה מתאר תפקיד בריא של חשיפה לאור השמש.
למרות הפרווה של עכבר, או הלבוש של אדם, האור אכן נכנס לגופנו. פוטונים – החלקיקים הבסיסיים של האור – עשויים להתפזר ברגע שהם עוברים את שכבות העור החיצוניות, אבל הם נכנסים פנימה, וכשהם עושים זאת, הם משפיעים על איך תאים מתנהגים.
עבודתו של לאנג התחילה בשנת 2013 בכתב העת Nature, שהדגים כיצד חשיפה לאור השפיעה על התפתחות העיניים בעכברים עובריים. , ב-2019, לאנג ועמיתיו פרסמו שני מאמרים נוספים, אחד באפריל ב-Nature Cell Biology שדיווח על יתרונות אפשריים של טיפול באור להתפתחות עיניים בפגים, ואחד באוקטובר ב-Current Biology המפרט כיצד קולטני האור בעור עוזרים לעכברים לווסת את השעונים הפנימיים שלהם.
במחקר הנוכחי הצוות חקר כיצד עכברים מגיבים כאשר הם נחשפים לטמפרטורות קרירות – כ-40 מעלות פרנהייט שהם כ-4.5 מעלות צלזיוס. הם מציינים שעכברים, בדומה לבני אדם, משתמשים גם בתגובה של רעד וגם בתגובה פנימית לשריפת שומן כדי לחמם את עצמם.
ניתוח מעמיק יותר גילה שתהליך החימום הפנימי נפגע בהיעדר הגן שנקרא אופסין-3 (OPN3) וחשיפה ספציפית לגל של 480 ננומטר של אור כחול. אורך הגל הטבעי מאור השמש שנמצא ברמות נמוכות באור המלאכותי.

אופסין 3 דרךאגב נמצא גם בעיניים ובאשכים ומעט ממנו מופיע גם בכבד, בפלצנטה, בלב, בריאות, בשרירים, בכליות ובלבלב.

לאנג מסביר שכאשר מתרחשת החשיפה לאור, OPN3 מנחה תאי שומן לבנים לשחרר חומצות שומן לזרם הדם. סוגים שונים של תאים יכולים להשתמש בחומצות שומן אלו כאנרגיה כדי לתדלק את פעילותם. אבל שומן חום ממש שורף את חומצות השומן כדי ליצור חום שמחמם את העכברים הקרירים. עכברים מחוסרי הגן OPN3 לא הצליחו להתחמם כמו עכברים אחרים כשהם הושמו בתנאים קרירים. אך באופן מפתיע, אפילו עכברים שהיו להם את הגן הנכון לא הצליחו להתחמם כאשר הם נחשפו לאור חסר אורך הגל הכחול.
נתונים אלה הניעו את הצוות להסיק שאור השמש נדרש למטבוליזם אנרגיה תקין. לפחות בעכברים. בעוד שהמדענים חושדים מאוד שמסלול מטבולי דומה תלוי אור קיים בבני אדם, הם צריכים להשלים סדרה נוספת של ניסויים כדי להוכיח זאת. וסביר להניח שידרשו כמה שנים של מחקר כדי לממש את התגלית הזו. מתישהו, בתיאוריה, "טיפול באור" יכול להפוך לשיטה למניעת התפתחות תסמונת מטבולית לסוכרת. החלפת אורות עם ספקטרום מלא עשויה גם לשפר את בריאות הציבור, לאנג סיכם.
https://scienceblog.cincinnatichildrens.org/fat-cells-can-sense-sunlight-not-getting-enough-increases-metabolic-syndrome-risk/

*** תוספת דצמבר 24
מחקר המשך של ד"ר לאנג ושותפים מסינסינטי שפורסם בדצמבר 24 בכתב העת PNAS מצא שדיכוי אופסין 3 במוח של עכברים גורם להם לאכול פחות, מה שמעלה שאלות חדשות לגבי המנגנונים המעורבים בוויסות חילוף החומרים האנושי.
החוקרים מציינים שגילו לפני שנים שההיפותלמוס – שעוזר בניהול טמפרטורת הגוף, רעב, יצר מיני, שינה ועוד – כולל נוירונים המבטאים את החלבון אופסין 3. עם זאת, הרבה פחות ברור היה מה החלבון חוש האור הזה עושה כל כך עמוק בתוך המוח. והמחקר הנוכחי מציע כי OPN3 ממלא תפקיד חשוב בוויסות צריכת המזון.
תוצאות המחקר חושפות מנגנון שבאמצעותו הקולטן לאפסין 3 מווסת את צריכת המזון באמצעות קולטן אחר למלנוקורטין 4 (MC4R), שהוא חיוני לוויסות איזון האנרגיה והתנהגות האכלה. ממצא זה מעניין כי מוטציות אובדן תפקוד ב-MC4R הן גורם גנטי ידוע להשמנה בבני אדם. ציינה ד"ר Elena Oancea מחברת ראשית של המחקר יחד עם לאנג. היא מסבירה ש OPN3 מתפקד יחד עם MC4R ותעלת אשלגן (Kir7.1) כדי לווסת אותות תאים מסוימים וכן ירי נוירוני באזור מפתח השולט במאזן האנרגיה. וכאשר עכברים הונדסו לחוסר OPN3 בחלק זה של ההיפותלמוס, הם אכלו פחות משמעותית והיו פחות פעילים מעכברי ביקורת.
Opsin 3 נמצא במוקד המחקר במעבדה שלה כבר כמעט עשור, והצוות גילה שהוא קיים במלנוציטים, שם הוא מתפקד בפיגמנטציה, ולכן הם פיתחו מודל עכבר לזיהוי אזורי המוח הספציפיים שבהם חלבון זה מתבטא. במעבדה של לאנג חקרו גם את OPN3 ברקמת השומן ובמוח, בעיקר באמצעות כלים גנטיים של עכברים. שני צוותי המחקר החלו לשתף פעולה בסביבות 2020.

שני החוקרים הראשיים מציינים שיש עוד הרבה עבודה לעשות

כדי להתעדכן ראשונים מוזמנים להזין דוא"ל למטה