هل السمنة لها علاقة بالدماغ أكثر مما كنا نظن في البداية؟
- السمنة هي عامل خطر لعدد من الأسباب الرئيسية للوفاة المبكرة التي يمكن الوقاية منها.
- يعتبر خمس الأطفال في الولايات المتحدة يعانون من السمنة المفرطة.
- أظهر بحث جديد على الفئران أن التغيرات البيئية والتغذوية أثناء الحمل والتطور المبكر يمكن أن تسبب تغيرات جينية في منطقة الدماغ مرتبطة بتناول الطعام والنشاط والتمثيل الغذائي في الفئران.
- يسلط العمل الضوء أيضا على روابط مماثلة بين جينوم الإنسان والفأر، مما يشير إلى أن تغييرات جينية مماثلة قد تحدث أيضا أثناء نمو الجنين البشري.
يمكن أن تؤثر السمنة بشكل خطير على الصحة الجسدية والعقلية للشخص. يتم تعريفها على أنها" تراكم غير طبيعي أو مفرط للدهون قد يضعف الصحة " وهي عامل خطر معروف لأمراض القلب والسكري من النوع 2 وبعض أنواع السرطان—وكلها أسباب رئيسية للوفاة المبكرة التي يمكن الوقاية منها.
وقد تضاعفت معدلات السمنة ثلاث مرات منذ عام 1975 حيث تم تصنيف أكثر من 41 ٪ من البالغين وحوالي 20 ٪ من الأطفال في الولايات المتحدة على أنهم يعانون من السمنة المفرطة. يعتبر الناس أنهم يعانون من السمنة المفرطة إذا كان لديهم فائض من الدهون في الجسم ومؤشر كتلة الجسم أكثر من 30.
مؤشر كتلة الجسم هو قياس بسيط ولكنه مثير للجدل إلى حد ما، يعرف بأنه وزن الشخص بالكيلوغرام مقسوما على مربع ارتفاعه بالأمتار (كغ /م 2).
في الآونة الأخيرة اقترح الباحثون في كلية بايلور للطب أن خطر السمنة لدى البشر يمكن تحديده من خلال العوامل البيئية والوراثية أثناء التطور المبكر ويجادلون بأن السمنة يجب اعتبارها مرضا نمائيا عصبيا.
رئيس الدراسة الدكتور روبرت أ. ووترلاند أستاذ في كلية بايلور للطب قال:
"الاختلاف الجيني يساهم بالتأكيد في الفروق الفردية في وزن الجسم والتأثيرات البيئية المبكرة على تطوير آليات تنظيم وزن الجسم (البرمجة التنموية) قد تلعب بشكل عام دورا أكبر في تحديد الميل الفردي للسمنة."
العمل المنشور في المجلة تقدم العلوم يستخدم جينيم لإظهار أن السمنة مرتبطة بالتغذية خلال مراحل معينة من التطور.
ما الذي يسبب السمنة
من المعروف أن عددا من الأشياء مثل سوء التغذية وقلة التمارين البدنية وقلة النوم "الجيد" تزيد من خطر الإصابة بالسمنة.
يرتبط نوع وكمية الطعام الذي يتم تناوله أيضا ارتباطا مباشرا بمخاطر السمنة حيث إن استهلاك فائض من السعرات الحرارية وحرق عدد قليل جدا سيخلق فائضا في السعرات الحرارية مما يؤدي إلى زيادة الوزن. ومع ذلك فإن رسالة الصحة العامة المتمثلة في تناول كميات أقل من الطعام وممارسة المزيد من التمارين لم تنجم عن موجة السمنة.
مرة واحدة ينظر إليها على أنها نتيجة لعدم وجود الإرادة وضبط النفس وقد تبين أن الطبيعة البيولوجية للسمنة لتكون أكثر تعقيدا بكثير. في الواقع ربطت دراسات ما قبل الولادة والحياة المبكرة نقص التغذية بالسمنة في الفئران.
تأثير التغذية خلال التطور المبكر في الدراسات البشرية أظهر أن المجاعة خلال الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل أدت إلى ارتفاع معدلات السمنة لكن المجاعة خلال الأشهر الثلاثة الأخيرة والأشهر الأولى من الحياة ارتبطت بمستويات أقل من السمنة.
من المقبول على نطاق واسع أن وزن الجسم يتأثر أيضا بالوراثة. تقارير مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها يقول أن أكثر من 50 جين مختلف ارتبط بالسمنة. تحدد الجينات الإشارات التي تنتقل عن طريق الهرمونات إلى الدماغ حيث توجه الجسم لتناول الطعام أو الحركة.
دراسات الجينوم البشري على نطاق واسع وجدت أن التغييرات في الجينات المرتبطة بمؤشر كتلة الجسم يتم التعبير عنها في الدماغ النامي.
تغيير كيفية قراءة الجسم للحمض النووي
يدرس علم التخلق طريقة عمل الجينات مما يسمح للعلماء بدراسة كيف يمكن للسلوك والبيئة تغيير كيفية عمل الجينات. لا تغير التغيرات اللاجينية تسلسل الحمض النووي بل تغير الطريقة التي يقرأ بها الجسم تسلسل الحمض النووي.
في هذه الدراسة تمت مراقبة الفئران التي تتراوح أعمارها بين 2 و 4 أشهر خلال فترة الحمل ودرست صغارها من خلال نمو ما بعد الولادة.
تم الانتهاء من تحليل الجينوم الكامل وتسلسل الحمض النووي الريبي على الخلايا العصبية والخلايا الدبقية ودرس للعلامات اللاجينية والتعبير الجيني. على وجه التحديد استخدم الباحثون الأنسجة من المصدر المقوس للنواة المقوسة في منطقة ما تحت المهاد في الدماغ وهي المنطقة التي تتحكم في الجوع والشبع.
وأشار الباحثون إلى أن فترة ما بعد الولادة عند الفئران أمر بالغ الأهمية للتغيرات اللاجينية المرتبطة بالسمنة وتنظيم توازن الطاقة مما يشير إلى أن السمنة يمكن أن تكون "نتيجة للنضج اللاجيني غير المنظم" وفقا للدكتور هاري ماكاي المؤلف الأول للدراسة.
ومن المثير للاهتمام عند مقارنة البيانات اللاجينية مع بيانات من دراسات الجينوم البشري وجد الباحثون وجود علاقة قوية بين مناطق الجينوم البشري المرتبطة بمؤشر كتلة الجسم ومناطق التغيرات اللاجينية في الفئران مما أدى إلى اقتراح أن السمنة لدى البالغين يمكن تحديدها جزئيا من خلال التطور اللاجيني في النواة المقوسة.
التدخلات لمنع السمنة
يقترح المؤلفون أن هذا الفهم الجديد قد يخلق "تدخلات فعالة لمنع السمنة" يوفر هذا العمل الحجة القائلة بأن التطور قبل الولادة وبعد الولادة المبكرة يمكن أن يحدد جزئيا على الأقل مخاطر السمنة البشرية.
الدكتور روبرت أ. ووترلاند "تشير الدلائل من العقود العديدة الماضية إلى أنه بمجرد إصابة الفرد بالسمنة ، يكون من الصعب للغاية تحقيق وزن "طبيعي" للجسم. وعندما ينجح البالغون الذين يعانون من السمنة المفرطة في فقدان وزن كبير، فمن الصعب للغاية الحفاظ على فقدان الوزن على المدى الطويل. ويحدونا الأمل في أن تحسين فهم آليات نيوروبيجينيتيك التنموية الكامنة وراء إنشاء تنظيم وزن الجسم سيمكن نهج فعالة لمنع السمنة.
عندما سئل عما إذا كان العمل يمكن أن يؤدي إلى توصيات غذائية جديدة للحمل، علق الدكتور ووترلاند بأن البحث الحالي، الذي تم إجراؤه على الفئران "لا يوفر أساسا لتقديم توصيات غذائية للبشر. على الرغم من أننا لا نملك البيانات حتى الآن، إلا أنه من المعقول تخمين أن النضج اللاجيني بعد الولادة الذي قمنا بفهرسته في دراسة الفأر هذه يحدث أثناء تطور الجنين المتأخر عند البشر".
"مثل هذه البيانات من شأنها أن تعزز التوصيات الحالية بأن تحاول النساء تحقيق وزن صحي للجسم قبل الحمل لأن السمنة الأمومية أثناء الحمل لا تزيد فقط من خطر حدوث مضاعفات الحمل مثل الولادة المبكرة وسكري الحمل ولكن يبدو أيضا أنها تعزز توازن الطاقة الإيجابي مدى الحياة في طفلها النامي".
الدراسة لا تخلو من القيود.
إن طبيعة مجموعة الخلايا المتغيرة باستمرار أثناء التطور المبكر تجعل تفسير البيانات معقدا فمن الممكن أن تؤثر التغييرات في مجموعة الخلايا بين النقاط الزمنية على النتائج.
يخطط المؤلفون للتغلب على هذا في الدراسات المستقبلية باستخدام المزيد من النقاط الزمنية واستخدام النمذجة الحسابية.
الخطوات التالية
الخطوة التالية للبحث هي توسيعه ليشمل الدراسات البشرية.
"الخطوة التالية الواضحة هي تحديد متى يحدث هذا النضج اللاجيني المرتبط بمؤشر كتلة الجسم عند البشر. نظرا لأن العديد من عمليات النمو العصبي تحدث في وقت مبكر عند البشر مقارنة بالفئران، فمن المحتمل أن يحدث هذا النضج اللاجيني تحت المهاد أثناء نمو الجنين المتأخر عند البشر".
"ستكون الخطوة التالية الواضحة هي محاولة تحديد ما إذا كانت السمنة الأمومية أثناء الحمل تضعف بطريقة ما هذه التغيرات التنموية، مما يؤدي إلى ضعف مستمر في تنظيم توازن الطاقة لدى الطفل".
