Nghiên cứu đột phá khám phá ra cách duy trì sự trao đổi chất trong quá trình hạn chế calo

Nhiều người đã cố gắng giảm cân bằng cách cắt giảm calo đã quen thuộc với thực tế khó chịu này: tại một số thời điểm, cơ thể ngừng giảm cân. Nó cảm nhận lượng calo giảm và phản ứng bằng cách làm chậm quá trình trao đổi chất, khiến nó đốt cháy ít calo hơn so với trước chế độ ăn kiêng.

Điều này xảy ra bởi vì cơ thể nhận thức được mối đe dọa đói khát tiềm ẩn và thích nghi bằng cách tiết kiệm năng lượng trong khi vẫn thực hiện các chức năng thiết yếu. Có vẻ cực kỳ không công bằng khi cơ thể không nhận ra mục tiêu giảm cân và thay vào đó chống lại nó bằng cách giữ lượng calo.

Giờ đây, một nghiên cứu mới từ Đại học Nam Đan Mạch đã xác định một cách khả thi để duy trì đốt cháy calo ngay cả khi tiêu thụ ít calo hơn.

Khám phá này có thể đặc biệt quan trọng đối với những bệnh nhân sử dụng thuốc giảm cân hoặc tiểu đường như Wegovy và Ozempic. Nhiều người dùng các loại thuốc này thấy rằng việc giảm cân của họ ổn định sau khi giảm khoảng 20-25% trọng lượng cơ thể.

Theo Kim Ravnskjaer, một nhà nghiên cứu Prinicpal và phó giáo sư tại Khoa Hóa sinh và Sinh học Phân tử, Đại học Nam Đan Mạch, sự đình trệ này có thể là do phản ứng tự nhiên của cơ thể: “Ban đầu nó thường diễn ra tốt đẹp, nhưng khi mọi người giảm một số cân nặng mà họ muốn giảm bớt, sự tiến bộ của họ bị đình trệ vì quá trình trao đổi chất của cơ thể thích nghi”. Anh ấy nói.

Nếu có thể kiểm soát sự thích nghi trao đổi chất này, nó có thể là một yếu tố thay đổi cuộc chơi cho bất kỳ ai đang cố gắng giảm cân. Một loại thuốc có thể chống lại tác dụng này có thể mở rộng lợi ích của các phương pháp điều trị như Wegovy, thường ngừng hoạt động sau một thời điểm nhất định.

Đây là nơi nghiên cứu mới của Kim Ravnskjaer và các đồng nghiệp, được công bố trên tạp chí uy tín Cell Metabolism, phát huy tác dụng.

Nếu chúng ta có thể phát triển một loại thuốc giúp duy trì quá trình đốt cháy chất béo hoặc đường ở mức cao ban đầu cùng với các phương pháp điều trị giảm cân, mọi người có thể tiếp tục giảm cân vượt quá mức bình thường.

Kim Ravnskjaer, Phó Giáo sư, Khoa Hóa sinh và Sinh học Phân tử, Đại học Nam Đan Mạch

Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng những phát hiện của nhóm nghiên cứu hiện đang dựa trên các mô hình chuột, có nghĩa là các thử nghiệm trên người vẫn còn một chặng đường dài và các phương pháp điều trị tiềm năng thậm chí còn xa hơn nữa.

“Đó là một chặng đường dài từ những hiểu biết sâu sắc trong các thí nghiệm chuột đến việc đưa một loại thuốc ra thị trường – nhưng đây rõ ràng là tiềm năng trong nghiên cứu của chúng tôi”, Kim Ravnskjaer nói.

Phát hiện của các nhà nghiên cứu là bất ngờ khi họ đang điều tra chức năng của một gen gọi là Plvap trong một số tế bào gan ở chuột.

Nhóm nghiên cứu biết từ các nghiên cứu trước đây rằng những người sinh ra mà không có gen này có vấn đề với chuyển hóa lipid của họ, một mối liên hệ mà nhóm nghiên cứu bắt đầu điều tra.

Hóa ra gen Plvap cho phép cơ thể chuyển đổi sự trao đổi chất từ đốt đường sang chất béo khi nhịn ăn. Và khi Plvap bị tắt – như các nhà nghiên cứu đã làm ở chuột thí nghiệm của họ – gan không nhận ra rằng cơ thể đang nhịn ăn và tiếp tục đốt đường.

Sách điện tử về bộ gen và biểu hiện protein Kiểm tra các áp phích hàng đầu từ chương trình Khám phá Thuốc của ELRIG.

Nói cách khác, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một cách hoàn toàn mới trong đó sự trao đổi chất của gan được điều chỉnh, có thể có các ứng dụng y tế.

“Nếu chúng ta có thể kiểm soát quá trình đốt cháy đường và chất béo của gan, chúng ta cũng có thể tăng hiệu quả của thuốc giảm cân và bệnh tiểu đường”, Kim Ravnskjaer nói.

Ngoài khả năng hấp dẫn của loại trực tiếp Plvap để “lừa” gan nghĩ rằng nó không nhịn ăn, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một số quan sát quan trọng khác trong nghiên cứu của họ:

1. Tín hiệu kích hoạt những thay đổi trao đổi chất trong quá trình nhịn ăn đến từ các tế bào hình sao của gan chứ không phải tế bào gan, các tế bào dồi dào nhất của gan chịu trách nhiệm thực hiện các quá trình trao đổi chất. Điều này cho thấy rằng các tế bào hình sao đóng một vai trò chưa từng được biết đến trước đây trong việc kiểm soát quá trình trao đổi chất của gan bằng cách chỉ đạo các loại tế bào khác, giới thiệu một phương thức giao tiếp tế bào mới giữa các tế bào.
2. Mặc dù chất béo được chuyển hướng đến cơ bắp thay vì gan, nhưng những con chuột không cho thấy tác động tiêu cực. Trên thực tế, họ đã cải thiện độ nhạy insulin và giảm lượng đường trong máu.

Kim Ravnskjaer thấy điều này đặc biệt thú vị:

“Ai cũng biết rằng lượng đường trong máu tăng cao có thể dẫn đến các biến chứng mãn tính cho những người mắc bệnh tiểu đường loại 2. Hiểu được Plvap có thể giúp bệnh nhân tiểu đường điều chỉnh lượng đường trong máu tốt hơn trong tương lai.”

Khám phá này có thể có ý nghĩa sâu rộng – không chỉ đối với các phương pháp điều trị béo phì mà còn để cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về cách chất béo và đường được xử lý trong các bệnh chuyển hóa. Về lâu dài, nó có thể mở ra những con đường mới để điều trị các tình trạng như tiểu đường loại 2 và bệnh gan nhiễm trại.

Nghiên cứu được thực hiện như thế nào?

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng gen Plvap, đóng vai trò trong quá trình chuyển hóa lipid ở động vật có vú, được biểu hiện trong các tế bào hình sao trong gan của chuột. Điều này thật đáng ngạc nhiên vì các tế bào hình sao trước đây không liên quan đến chuyển hóa lipid.

Để điều tra thêm điều này, các nhà nghiên cứu đã tắt gen Plvap trong các tế bào hình sao và quan sát những con chuột. Lúc đầu, họ thất vọng – những con chuột trông hoàn toàn bình thường. Nhưng khi họ nhịn ăn chuột, mọi thứ đã thay đổi.

Gan của chuột không thể đốt cháy chất béo và sản xuất xeton, điều này thường xảy ra ở tất cả các động vật có vú khỏe mạnh trong thời gian nhịn ăn.

Các chương trình trao đổi chất chịu trách nhiệm cho quá trình này chỉ đơn giản là không được kích hoạt. Mặc dù chất béo được giải phóng từ mô mỡ vào máu, nhưng gan không hấp thụ nó như mong đợi. Thay vào đó, các axit béo được chuyển hướng đến cơ xương.

Điều thú vị là gan không có gen Plvap “không nhận ra” rằng cơ thể đang nhịn ăn. Kết quả là, nó tiếp tục đốt cháy đường trong một quá trình có vẻ có lợi cho quá trình trao đổi chất tổng thể.

Điều tra viên chính Kim Ravnskjaer là phó giáo sư và điều tra viên chính tại Khoa Hóa sinh và Sinh học Phân tử trong các phần “Bộ gen chức năng và Chuyển hóa” và “Trung tâm ATLAS về Bộ gen chức năng và Độ dẻo mô”. https://portal.findresearcher.sdu.dk/da/persons/ravnskjaer

Nhóm nghiên cứu: Daniel Hansen, Jasmin Jensen, Christian Andersen, Peter Jakobsgaard, Jesper Havelund, Line Lauritsen, Samuel Mandacaru, Majken Siersbæk, Oliver Shackleton, Jonathan Brewer, Blagoy Blagoev, Nils Færgeman và Kim Ravnskjær (tất cả đều đến từ Đại học Nam Đan Mạch). Cộng tác viên đến từ Nhật Bản, Mỹ và Phần Lan.

Nguồn:

Đại học Nam Đan Mạch

Tham khảo tạp chí:

Hansen, D., và cộng sự (2025). Tế bào hình sao gan điều chỉnh việc sử dụng axit béo gan thông qua protein liên quan đến mụn nước plasmalemma. Chuyển hóa tế bào. doi.org/10.1016/j.cmet.2025.01.022.