פרופ’ עמית גפן מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת תל-אביב שעמד בראש המחקר: “כדאי לנו מאד לקום מהכסא לפעילות ספורטיבית, אחרת החלקים בגופנו שיושבים על הכסא ישמינו”

אנו משמינים לא רק מאוכל. בניסוי שערכה קבוצה בראשותו של פרופ’ עמית גפן מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת תל-אביב, התברר שעומס מתיחה קבוע על תאי שומן גורם להם לייצר הרבה יותר טריגליצרידים – המרכיב העיקרי של תכולת השומן בתא – ביחס לתאים זהים שגדלו ללא הפעלת עומסים.

אחת ההשלכות של המחקר היא שישיבה ארוכה ליד המחשב או מול הטלוויזיה גורמת להשמנה, במיוחד באזורים הנתונים לעומס משקל הגוף, לא רק בגלל שאנחנו לא מבזבזים מספיק קלוריות אלא גם בגלל הענות תאי השומן לגירויים המכאניים הסטאטיים.

הדבר מאושש ממצאים קודמים של הקבוצה במחקר נפרד, בו  בוצעו סריקות MRI של שריר הישבן באנשים שנפגעו בחוט השדרה ונשארו משותקים. שריר זה הוחלף בהדרגה ברקמת שומן. הגישה המקובלת להשמנה ברפואה היא הגישה התזונתית – בשל חוסר פעילות של הגוף משתנה המאזן הקלורי, ועודף הקלוריות הנצרך על פני זה המבוזבז הופך לשומן.

 פרופ’ גפן ועמיתיו   נעמה שוהם, רות גוטליב, ד”ר אורנה שהרבני-יוסף וד”ר אורי זרצקי מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית, ובשיתוף עם פרופ’ דפנה בניהו מהפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב גילו מנגנון חשוב אחר. במאמר שפורסם השבוע בכתב העת American Journal of Physiology מציעים החוקרים הסבר ביומכאני, הקשור לאופן שבו חשים תאי השומן את העומסים המכאניים,  בניגוד להסבר המבוסס רק על מאזן קלורי.

מסביר פרופסור גפן: “כידוע, תופעת השמנת היתר היא בגדר מגיפה בעולם המערבי, והתופעות הנלוות אליה- ממחלות לב, דרך סכרת ועד סרטן נוגסות במשאבים  רבים המוקצים לבריאות. ואולם “עד כה לא נעשה הרבה כדי להבין את בעיית ההשמנה לעומק מעבר להיבטים התזונתיים. ברור שכאשר אוכלים פחות הגוף מתחיל לצרוך את מאגרי השומן אבל נראה על פי תוצאות מחקרנו שהשמנה היא יותר מכך . אנחנו יודעים מתוך מחקרים שנעשו בעולם בעשר השנים האחרונות, שתאים מסוגים שונים מגיבים לעומסים מכאניים, למשל תאי אנדותל המרכיבים את דופן כלי הדם נוטים להתיישר בכיוון  זרימת הדם. תאי עצם יוצרים עצם מינראלית כאשר העצם חשופה לגירויים מכאניים כתוצאה מנשיאת משקל דינאמית (למשל הליכה) אבל כאשר העצם לא חשופה לגירויים מוגברת פעילותם של תאים המפרקים את העצם כפי שניתן לראות אצל אסטרונאוטים ולהבדיל, גם בחולים המרותקים למיטה.”

הנחת היסוד שלנו היא שגם לתאי שומן יש חיישנים לסביבה המכאנית שלהם, בדומה לאופן בו הם חשים בגירויים ביוכימיים.החלטנו לחקור את תאי השומן ולראשונה לקשר בין סביבה מכאנית של תאי שומן בהקשר של אורח חיים לא פעיל – לתופעת ההשמנה.

חקרנו את התופעה בעכברים שתאי השומן שלהם מהווים מודל לתאי שומן אנושיים. בנינו מערכת ניסוי המורכבת ממבחנות גמישות שמאפשרת לנו להפעיל עומס מתיחה רציף על התאים בקבוצת הניסוי במשך כחודש. במקביל גידלנו תאים זהים ובתנאים ביוכימיים זהים (כגון אינסולין, גלוקוז), למעט הבדל אחד – בקבוצת הבקרה התאים לא היו נתונים לעומס מכאני.במקביל פיתחנו שיטה מקורית למדידה של תכולת שומן בתאים חיים באמצעות שיטות עיבוד תמונה על התאים במיקרוסקופ מבלי לשבש את פעולתם כך שניתן היה לעקוב במשך חודש אחר התפתחות אותן קבוצות תאים. ראינו שככל שתא משגשג יותר, הוא מייצר יותר בועיות טריגליצרידים, ואלו הולכות וגדלות ואפילו מתאחדות, וכתוצאה מכך קרום התא גדל כדי להקיף גם אותן, והתא למעשה “משמין”.

ואכן בשתי הקבוצות התחילו התאים לייצר טריגליצרידים אבל בקבוצה של התאים שקיבלו את הגירוי המכאני של המתיחה הסטטית, נוצרו יותר בועיות טריגליצרידים והבועיות שנוצרו גדלו בקצב מהיר יותר באופן מובהק.

“מתוצאות הניסוי אנו רואים שהתאים שנחשפו לעומסי מתיחה “השמינו” יותר מתאי הביקורת למרות שהתזונה שסופקה לתאי הניסוי והביקורת היתה זהה. הצענו מנגנון מסוים כדי להסביר את התופעה, לפיו על התאים יש חיישנים שרגישים בין השאר גם לגירויים מכאניים וכשמגרים את החיישנים הללו התאים מתחילים לייצר טריגליצרידים בקצב מוגבר. עם זאת, אנחנו עדיין לא מבינים את המנגנונים באופן מפורט ומבצעים מחקרים נוספים  כדי לבדוק אותם.

לדברי פרופ’ גפן אחת המסקנות מהמחקר היא שלא רק למאזן הקלורי אלא גם לסביבה המכאנית שבה התאים והרקמות שלנו נמצאים יש השפעה גדולה על חילוף החומרים ברקמת השומן ולמעשה המחקר מאשר את מה שכולנו יודעים אינטואיטיבית: עדיף ללכת ולרוץ מאשר לשבת על הכסא.