חלבון האיתות, המכונה PGRMC2, לא נחקר בעבר בהרחבה. שמו של החלבון החדש שהתגלה הינו קיצור של "רכיב ממברנה קולטן פרוגסטרון 2", הוא התגלה ברחם, בכבד ובאזורים מסוימים בגוף. אולם המעבדה של אנריקה סיז, PhD, ראתה שהוא נפוץ ביותר ברקמות שומן – במיוחד ברקמות שומן-חום, שמשתמש במזון לשמירה על חום הגוף – והתעניינה בתפקודו שם.

תפקיד חשוב: מדריך הטיולים של Heme

הצוות בנה על תגליתם האחרונה כי PGRMC2 נקשר ומשחרר מולקולה חיונית הנקראת heme (סוג של תרכובת אורגנית מתכתית) אשר נמצאת לאחרונה מתחת לאור הזרקורים בגלל תפקידה לספק טעם להמבורגר המבוסס על הצמח של חברת ביונד-מיט, Heme ממלא תפקיד משמעותי בגוף. המולקולה המכילה ברזל נעה בתוך תאים כדי לאפשר תהליכי חיים מכריעים כמו נשימה תאית, התפשטות תאים, מוות תאים ומקצבים צמודים.

בעזרת טכניקות ביוכימיות ומבחנים מתקדמים בתאים, סיז וצוותו גילו כי PGRMC2 הוא חלבון עוטף של heme, עוטף את המולקולה ומעביר אותה מהמיטוכונדריה של התא, היכן שנוצר heme, לגרעין, שם הוא מסייע בביצוע חשוב פונקציות. ללא חלבון עוטף מגן זה, Heme היה מגיב בריאקציה ומשמיד את כל מה שנקרה בדרכו.

"החשיבות של Heme לתהליכים תאיים רבים ידועה מזה זמן רב", אומר סאז, פרופסור חבר במחלקה לרפואה מולקולרית. "אבל ידענו גם כי Heme רעיל לחומרים התאיים סביבו והיה זקוק למסלול שאטל כזה או אחר. עד כה היו הרבה השערות, אך החלבונים שמסייעים לתנועת ה Heme בגוף לא זוהו עד כה"

גישה חדשנית להשמנה?

באמצעות מחקרים שכללו עכברים, החוקרים זיהו את PGRMC2 כחלבון עוטף Heme הראשון שזוהה אצל יונקים. עם זאת, הם לא נעצרו שם; הם ביקשו לברר מה קורה בגוף אם חלבון זה אינו קיים בכדי להעביר hem.

וככה הם גילו את התגלית הגדולה הבאה שלהם: בלי PGRMC2 שנמצא ברקמות השומן שלהם, עכברים שניזונו מתזונה עתירת שומן הפכו לא סובלניים לגלוקוזה ובלתי רגישים לאינסולין – סימנים בולטים של סוכרת ומחלות מטבוליות אחרות. לעומת זאת, עכברים הסובלים מסוכרת יתר שטופלו בתרופה להפעלת תפקוד PGRMC2 הראו שיפור ניכר בתסמינים הקשורים לסוכרת.

"ראינו שהעכברים משתפרים, הופכים לסובלניים יותר לגלוקוז ופחות עמידים בפני אינסולין," אומר סיז. "הממצאים שלנו מראים כי ויסות של פעילות PGRMC2 ברקמת שומן עשוי להיות גישה פרמקולוגית שימושית לנסיגה בהשלכות הבריאותיות השליליות של השמנת יתר."

הצוות העריך גם כיצד החלבון משנה תפקודים אחרים של שומן חום ולבן, אומר מחברת המחקר, אנדראה גלמוזי, PhD. "ממצא ההפתעה הראשון היה שהשומן החום נראה לבן", הוא אומר.

שומן חום, שהוא בדרך כלל הגבוה ביותר בתכני Heme, נחשב לרוב ל"שומן הטוב ". אחד מתפקידיו העיקריים הוא יצירת חום לשמירה על חום הגוף. בקרב עכברים שלא הצליחו לייצר PGRMC2 ברקמות השומן שלהם, הטמפרטורות ירדו במהירות כשהם ממוקמים בסביבה קרה.

"למרות שהמוח שלהם העביר את האותות הנכונים להפעלת מנגנון יצור החום, העכברים לא הצליחו להגן על חום גופם," אומר גלמוזי. "בלי heme, אתה מקבל תפקוד מיטוכונדריאלי ולתא אין אמצעים לשרוף אנרגיה כדי לייצר חום."

סיז סבור כי יתכן והפעלת חלבון עוטף הHeme באיברים אחרים – כולל הכבד, היכן שמיוצרת כמות גדולה של Heme- עשויה לסייע בהפחתת ההשפעות של הפרעות מטבוליות אחרות, כגון סטיטוהפטיטיס לא אלכוהולית (NASH) הגורם העיקרי להשתלת כבד כיום.

"אנו סקרנים לדעת אם חלבון זה ממלא את אותו התפקיד ברקמות אחרות בהן אנו רואים פגמים בבעיות הגורמים למחלות", אומר סיז.