חוקרים במרכז RIKEN למדעי הרפואה האינטגרטיביים (IMS) גילו שינויים רבים הקשורים לגיל במטבוליזם השומנים של עכברים, בין איברים ומינים. בין השינויים הללו הייתה הצטברות סלקטיבית, בכל הגוף, של שומנים מסוימים המיוצרים על ידי חיידקי המעי עם הזדקנות העכברים. הם גם גילו הבדל בין המינים בכליות וגן שאחראי לכך. פורסם ב הזדקנות הטבעמחקר זה יכול להוביל להבנה טובה יותר של מצבים כרוניים הקשורים לגיל כמו מחלת אלצהיימר, טרשת עורקים, מחלת כליות וסרטן.
ליפידים, לרוב בצורת שומנים או שמנים, הם מולקולות חיוניות לאגירת אנרגיה בגופנו, בין היתר. בנוסף, שומנים פועלים כמולקולות איתות וכמרכיבים של ממברנות התא. חילוף החומרים-; פירוק הביו-מולקולות כגון שומנים וסוכרים לחלקים המרכיבים שלהם-; מאט ככל שאנו מתבגרים, מה שעוזר להסביר מדוע קל יותר לעלות במשקל, ויותר קשה לרדת אותו, ככל שאנו מתבגרים. למרות שהדבר ידוע כבר למעלה מ-50 שנה, עדיין לא ברור כיצד שינויים בחילוף החומרים השומנים בפרט משפיעים על תוחלת החיים והבריאות. במחקר האחרון שלהם, הירושי צוגאווה וצוותו ב-RIKEN IMS טענו כי לפני שניתן יהיה לענות על שאלה זו במלואה, עלינו לדעת מה הם השינויים בפועל, בפירוט רב. רק אז יכולים מדענים להתחיל לחפש קשרים בין חילוף החומרים של שומנים להזדקן לבריאות האדם. לשם כך, הם השתמשו בעכברים כדי לפתח אטלס של שינויים הקשורים לגיל במטבוליטים של שומנים.
על ידי שימוש בטכניקה חדשנית לצילום מספר תמונות של ליפידום העכבר – כל מטבוליטי השומנים הקיימים בדגימה ביולוגית – החוקרים מצאו כי שומנים מסוג BMP גדלו עם הגיל בכליות, כבד, ריאות, שרירים, טחול ו המעי הדק של העכברים. שומנים אלו ממלאים תפקידי מפתח בהובלת כולסטרול ובפירוק של ביומולקולות בתוך מרכזי מיחזור תאיים הנקראים ליזוזומים. נזק ליזוזומלי הקשור לגיל עלול לגרום לתאים לייצר יותר BMPs, מה שעלול להוביל לשינויים מטבוליים נוספים, כגון הגדלת נגזרות הכולסטרול בכליות.
החוקרים גם חקרו את ההשפעה של חיידקי המעי על הליפידום, וגילו שבעוד שחיידקי המעי יצרו שומנים רבים וייחודיים מבחינה מבנית, רק סולפונוליפידים גדלו עם הגיל בכבד, בכליות ובטחול. למעשה, אף קבוצה אחרת של מטבוליטים שומנים מחיידקי המעי אפילו לא זוהתה ברקמות היקפיות אלו.
מכיוון שידוע שסוג זה של שומנים מעורב בוויסות התגובות החיסוניות, השלב הבא של המחקר שלנו יכלול בדיקת סולפונוליפידים שמקורם בחיידקי המעי כדי לקבוע את המבנה והתפקודים הפיזיולוגיים שלהם."
הירושי צוגאווה, RIKEN
החוקרים מצאו גם הבדלי מין הקשורים לגיל בליפידום העכבר, במיוחד בכליות, כאשר רמות מטבוליט השומנים גלקטוסילסרמיד גבוהות יותר בעכברים זכרים מבוגרים יותר מאשר בנקבות מבוגרות. אי התאמה זו יוחסה לביטוי מוגבר של UGT8 גן בעכברים זכרים. הבנת הבדלים מטבוליים ספציפיים למין כמו זו יכולה לשפוך אור על הרגישות למחלות הקשורות לגיל של בני אדם.
"המחקר שלנו אפיין באופן מקיף את השינויים בליפידום המתרחשים בעכבר עם ההזדקנות. בכך יצרנו אטלס שישמש משאב עולמי חשוב", אומר צוגאווה. "לאחר מכן, עלינו להרחיב את סוג המחקר הזה לליפידום ולמיקרוביום האנושי." הממצאים מדגישים את החשיבות של ההבנה כיצד חילוף החומרים של השומנים משתנה ככל שאנו מתבגרים, ואת הפוטנציאל של מיקוד ליפידום בעת תכנון טיפולים למחלות הקשורות לגיל.
