אוכלים ללא הגבלה

מי לא היה רוצה לאכול ללא הגבלה ובכל זאת להישאר רזה וחטוב? זה בדיוק מה שעשו עכברים מהונדסים גנטית, כחלק ממחקר שבוצע במכון ויצמן למדע והתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Cell Reports. העכברים לא השמינו, גם כאשר אכלו יותר מהרגיל, הם היו בכושר טוב יותר מעכברים רגילים, ותיפקוד ליבם השתפר.

"העכברים נשארו רזים למרות שאכלו מזון שומני, כנראה בזכות חילוף החומרים המוגבר בתאי השריר שלהם. חילוף החומרים הוביל לצריכת אנרגיה מוגברת ולעלייה בהפקת החום בכל הגוף", אומר פרופ' איתן גרוס, מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע. רמת חילוף החומרים של העכברים במחקר דמתה, מבחינות רבות, לרמות אליהן מגיע הגוף במהלך פעילות גופנית מאומצת, אבל העכברים הגיעו לרמות אלה גם כאשר לא זזו ממקומם. הם חוו שיפור בחילוף רמת הסוכר בדם ורמות גבוהות של חומצת חלב בתאי השריר, ופיתחו מספר רב של סיבי שריר אשר צורכים כמויות גדולות של חמצן. סיבים אלה מופעלים, בדרך כלל, במהלך פעילות גופנית ארוכת-טווח. את מבחן המאמץ על הליכון עברו העכברים בהצלחה יתרה לעומת העכברים בקבוצת הביקורת, וליבם תיפקד ביעילות רבה יותר.

ההינדוס הגנטי של העכברים התמקד בגן הקרוי MTCH2 – או "מיץ'", כפי שמכנים אותו בחיבה במעבדה – אותו גילה פרופ' גרוס לפני יותר מעשור. בעבר גילתה קבוצתו של פרופ' גרוס, כי במערכות גוף מסוימות מדכא החלבון מיץ' את תיפקודם של אברונים תוך-תאיים זעירים הקרויים מיטוכונדריות, אשר מפיקים את האנרגיה עבור כל התא (מיץ' מצוי בקרומים של אברונים אלה). במחקר החדש – שהובילה תלמידת המחקר (אז) ד"ר ליאת בוזגלו-עזריאל, בשיתוף עם חברים אחרים מקבוצתו של פרופ' גרוס – מצאו המדענים כי כאשר הגורם המדכא הזה איננו, כלומר, כאשר החלבון מיץ' חסר, והעכברים אינם משמינים למרות אכילת כמויות גדולות של מזון עתיר שומן, גדלו המיטוכונדריות לפחות פי חמישה, ופעילותן גברה מאוד, דבר המצביע על חילוף חומרים מוגבר.

תופעה זו אולי נשמעת מבורכת, אך למעשה ייתכן כי מדובר בהתמודדות התא עם עקה. ידוע כי בעת עקה חמורה משתתף מיץ' בהתאבדות תאים: כאשר מגיעים אליו אותות בדבר קיומה של עקה כזו, תורם מיץ' להופעת חורים במיטוכונדריות ולהתפרקותן, וכתוצאה מכך נגרם מותו של התא. עם זאת, כעת, אחרי שהתגלה חילוף החומרים המוגבר בעכברים חסרי מיץ', ייתכן כי אותות אלה אינם אותות התאבדות כלל, אלא בעצם אותות קריאה לפעולה. "נראה שהתא איננו ממהר למות", אומר פרופ' גרוס. "תגובתו הראשונה לעקה היא, קודם כל, הגברת חילוף החומרים כדי להתמודד עם האיום ולשרוד אותו. רק בהמשך עלול התא למות, למשל, אם העקה הולכת ונמשכת".

ייתכן שלאור ממצאים אלה יהיה צורך להעריך מחדש את תפקיד המיטוכונדריות בתא. נראה כי אברונים אלה לא רק מפיקים אנרגיה, אלא אף ממלאים תפקיד מכריע בקביעת גורל התא. בנוסף, ייתכן כי הממצאים יעזרו בפיתוחים עתידיים של דרכים חדשות לטיפול בהשמנת יתר ובסוכרת, שכן ידוע כי קיימת נטייה להשמנת יתר אצל אנשים בעלי מוטציות מסוימות במיץ'. כמו כן, גן זה קשור לעיתים קרובות לסוכרת ולמחלות מטבוליות נוספות, והמחקר החדש מצביע על כך, שבעתיד אולי יתאפשר להקל על מחלות אלה באמצעות השתקה זמנית של מיץ'. "אף אחד לא מבטיח שאנשים יוכלו לקחת כדור במקום להתעמל, אבל אולי נוכל לפתח דרכים לבקר את פעילותו של מיץ' כדי לאזן את חילוף החומרים", אומר פרופ' גרוס.

במחקר השתתפו ד"ר יהודית זלצמן, ד"ר ליאת שכנאי, אלעד בשט, ד"ר ענבל מיכילוביצי, ד"ר אלונה סרוור ופרופ' אלדד צחור מהמחלקה לבקרה ביולוגית; ד"ר יעל קופרמן וד"ר מיכאל צורי מהמחלקה למשאבים וטרינריים; וד"ר סמדר לוין זידמן מהמחלקה לתשתיות למחקר כימי – כולם ממכון ויצמן למדע. בנוסף השתתפו ד"ר מיכל הרן מהמרכז הרפואי קפלן וד"ר ססיל ורנוצ'ט מחברת "פייזר" שבארצות הברית.