חוקרים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס זיהו דרך חדשה שומן חום – צורה בוערת אנרגיה של שומן – יכולים להחליף את המנוע המטבולי של הגוף, לצרוך דלק סלולרי ולייצר חום באופן שמשפר את הבריאות המטבולית. המחקר, בעכברים, חושף דרכים חדשות לניצול שומן חום לטיפול במחלות מטבוליות, כמו עמידות לאינסולין והשמנת יתר.
המחקר מתפרסם ב- 17 בספטמבר ב טֶבַעו
שומן חום ידוע ביכולתו להפוך אנרגיה (קלוריות) ממזון לחום. לעומת זאת, שומן לבן מאחסן אנרגיה לשימוש מאוחר יותר ואילו שריר הופך אנרגיה לזמינה מייד לעבודה. ייצור החום של שומן חום עוזר לגוף להישאר חם בטמפרטורות קרות, וחשיפה לקור יכולה להגדיל את חנויות השומן החום. החוקרים הציעו כי הפעלת שומן חום עלולה לתמוך במאמצי ירידה במשקל על ידי הגברת כוויית הקלוריות.
המסלול שזיהינו יכול לספק הזדמנויות למקד את הצד של הוצאות האנרגיה של משוואת הרזיה, מה שמקל על הגוף לשרוף יותר אנרגיה על ידי עזרה בשומן חום לייצר יותר חום. הגברת סוג זה של תהליך מטבולי עלול לתמוך בירידה במשקל או בבקרת משקל באופן שקל יותר לשמור על זמן רב יותר מאשר דיאטה ופעילות גופנית מסורתית. זה תהליך שבאופן בסיסי מבזבז אנרגיה – הגדלת הוצאות אנרגיה מנוחה – אבל זה דבר טוב אם אתה מנסה לרדת במשקל. "
Irfan Lodhi, PhD, סופר בכיר, פרופסור לרפואה, האגף לאנדוקרינולוגיה, חילוף חומרים ומחקר שומנים, רפואת וושו
תנור גיבוי בשומן חום
ההבנה המסורתית של ייצור החום של שומן חום כוללת צמחי כוח מיטוכונדריה בתאי הגוף. מדענים ידעו זה מכבר כי למיטוכונדריה בשומן חום יש שיטה להתנתקות מייצור דלק ובמקום זאת לייצר חום, באמצעות מולקולה הנקראת חלבון מנתק 1. עם זאת, הם גם ידעו כי עכברים עם שומן חום חסרי חלבון 1 מנתק עדיין מסוגלים לשרוף אנרגיה ולייצר חום, מצביעים על קיומם של מבערים גיבוי בתאים.
המחקר החדש מרמז על חלקים סלולריים הנקראים פרוקסיזומים כיצרני חום אלטרנטיביים חשובים בשומן חום. פרוקסיזומים הם תאים קטנים בתאים המעורבים בעיבוד מולקולות שומן. כאשר נחשפים לקור, מצאו הפרוקסיזומים בשומן חום במספר, החוקרים מצאו. עלייה זו דרמטית עוד יותר בעכברים שהמיטוכונדריה שלהם לוקים בניתוק חלבון 1, מה שמרמז כי פרוקסיזומים עשויים להיות מסוגלים לפצות אם המיטוכונדריה תאבד את יכולת ייצור החום שלהם.
Lodhi ועמיתיו גילו כי פרוקסיזומים צורכים דלק ומייצרים חום בתהליך מטבולי המתרכז על חלבון מפתח בחלקי תאים אלה הנקראים Acyl-CoA oxidase 2 (Acox2). עכברים חסרים ACOX2 בשומן חום איבדו יכולת מסוימת לסבול קור, ומראים טמפרטורות בגוף התחתון לאחר חשיפה לקור בהשוואה לעכברים טיפוסיים. בנוסף, בהשוואה לעכברים טיפוסיים, הרקמות שלהם לא עשו שימוש טוב באינסולין ההורמונלי המווסת את הסוכר בדם, והם היו מועדים יותר להשמנה כאשר ניזונו תזונה עשירה בשומן.
לעומת זאת, עכברים מהונדסים גנטית כדי ליצור כמויות גבוהות במיוחד של ACOX2 בשומן חום הראו ייצור חום מוגבר, סובלנות קרה טובה יותר ושיפור הרגישות לאינסולין ובקרת משקל כאשר ניזונים מאותה תזונה עתירת שומן.
בעזרת חיישן חום פלואורסצנטי שפיתחו, החוקרים גילו שכאשר ACOX2 חילפו חומצות שומן מסוימות, תאי שומן חומים התחממו יותר. הם גם השתמשו במצלמת הדמיה תרמית אינפרא אדום כדי להראות כי עכברים חסרי ACOX2 ייצרו פחות חום בשומן החום שלהם.
בעוד שגופים אנושיים יכולים לייצר חומצות שומן אלה, המולקולות נמצאות גם במוצרי חלב ובחלב אם אנושי ונעשות על ידי חיידקי מעיים מסוימים. לודהי אמר כי הדבר מעלה את האפשרות כי התערבות תזונתית המבוססת על חומצות שומן אלה – כמו התערבות מזון, פרוביוטיקה או "תזונה" – עשויה להגביר את מסלול ייצור החום הזה ואת ההשפעות המועילות שיש לה. הוא ועמיתיו חוקרים גם תרכובות תרופות אפשריות שיכולות להפעיל ישירות את ACOX2.
"אמנם המחקרים שלנו נמצאים בעכברים, אך ישנן עדויות המצביעות על כך שמסלול זה רלוונטי אצל אנשים", אמר לודהי. "מחקרים קודמים מצאו כי אנשים עם רמות גבוהות יותר של חומצות שומן אלה נוטים להיות בעלי מדדי מסת גוף נמוכים יותר. אך מכיוון שהמתאם אינו סיבתיות, המטרה שלנו לטווח הארוך היא לבדוק אם התערבויות טיפוליות תזונתיות או אחרות שמגדילות את רמות חומצות השומן הללו או שמגדילים את הפעילות של ACOX2 יכולות להועיל בחיוג בחיוג מסלול ייצור חום זה בנתיב ייצור חום זה בטיפול פרוקסיסומיות ומסייעים את המשקל שלהם."
Liu X, He A, Lu D, Hu D, Tan M, Abere A, Goodarzi P, Ahmad B, Kleiboeker B, Finck BN, Zayed M, Funai K, Brestoff JR, Javaheri A, Weisene P, Mittendorfer B, Hsu, Vanthoveni, Razeni,. חילוף החומרים הפרוקסיסומלי של חומצות שומן מסועפות מווסת הומאוסטזיס אנרגטי. טֶבַעו 17 בספטמבר 2025. DOI: 10.1038/S41586-025-09517-7.
עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (NIH), מספרי מענקים R01DK133344, R01DK115867, R01DK132239, GM103422, T32DK007120, S10 ODE ועל ידי פרויקט ה- FP7 הממומן על ידי European Infrafrontier-I3. התוכן הוא אך ורק באחריות הכותבים ואינו בהכרח מייצג את השקפותיו הרשמיות של ה- NIH.
Lodhi ו- Liu נקראים בבקשת פטנט זמנית שהוגשה על ידי אוניברסיטת וושינגטון הקשורה למיקוד להפעלת ACOX2 כטיפול בהשמנה ובמחלות מטבוליות קשורות.
