قوة التورين تفوق الخيال!

نُشرت مؤخراً أبحاثٌ حول التورين في ثلاث من أبرز المجلات العلمية: ساينس، وسيل، ونيتشر. وقد كشفت هذه الدراسات عن وظائف جديدة للتورين، منها مكافحة الشيخوخة، وتحسين فعالية علاج السرطان، ومكافحة السمنة.

في يونيو 2023، نشر باحثون من المعهد الوطني لعلم المناعة في الهند، وجامعة كولومبيا في الولايات المتحدة، ومؤسسات أخرى، أبحاثًا في مجلة "ساينس" العلمية العالمية المرموقة. تشير الدراسة إلى أن نقص التورين يُعدّ عاملًا مُسرّعًا للشيخوخة. وقد أظهرت الدراسات أن تناول مكملات التورين يُمكن أن يُبطئ شيخوخة الديدان الأسطوانية والفئران والقرود، بل ويُمكن أن يُطيل العمر الصحي للفئران متوسطة العمر بنسبة 12%. للمزيد من التفاصيل: ساينس: قوة تفوق الخيال! هل يُمكن للتورين أيضًا أن يُعكس الشيخوخة ويُطيل العمر؟

في أبريل 2024، نشر كلٌّ من البروفيسور تشاو شياودي، والأستاذ المشارك لو يوانيوان، والبروفيسور ني يونغ تشان، والبروفيسور وانغ شين من مستشفى شيجينغ التابع لجامعة الطب العسكري الرابعة، أبحاثًا في مجلة "سيل" الأكاديمية الدولية المرموقة. وقد توصلت هذه الدراسة إلى أن الخلايا السرطانية تتنافس مع الخلايا التائية CD8+ على التورين من خلال الإفراط في التعبير عن ناقل التورين SLC6A6، مما يؤدي إلى موت الخلايا التائية واستنزافها، وبالتالي إفلات الورم من الاستجابة المناعية، مما يعزز تطور الورم وتكراره. في المقابل، يُمكن لمكملات التورين أن تُعيد تنشيط الخلايا التائية CD8+ المستنزفة، وأن تُحسّن من فعالية علاج السرطان.

في 7 أغسطس 2024، نشر فريق جوناثان زد. لونغ من جامعة ستانفورد (الدكتور وي وي هو المؤلف الأول) ورقة بحثية بعنوان: PTER هو إنزيم N-أسيتيل تورين هيدرولاز الذي ينظم التغذية والسمنة في مجلة Nature الأكاديمية الدولية الرائدة.

كشفت هذه الدراسة عن أول إنزيم هيدرولاز لـ N-أسيتيل تورين في الثدييات، وهو PTER، وأكدت الدور المهم لـ N-أسيتيل تورين في تقليل استهلاك الطعام ومكافحة السمنة. وفي المستقبل، من الممكن تطوير مثبطات فعالة وانتقائية لـ PTER لعلاج السمنة.

يوجد التورين بكثرة في أنسجة الثدييات والعديد من الأطعمة، ويتركز بشكل خاص في الأنسجة القابلة للاستثارة كالكبد والعينين والدماغ والعضلات. وقد وُصف للتورين وظائف خلوية وفيزيولوجية متعددة، لا سيما في سياق استتباب التمثيل الغذائي. ويؤدي انخفاض مستويات التورين وراثيًا إلى ضمور العضلات، وانخفاض القدرة على ممارسة الرياضة، واختلال وظائف الميتوكوندريا في أنسجة متعددة. ويُسهم تناول مكملات التورين في تقليل الإجهاد التأكسدي للميتوكوندريا، وتحسين القدرة على ممارسة الرياضة، وخفض وزن الجسم.

حظيت الكيمياء الحيوية والإنزيمات الخاصة باستقلاب التورين باهتمام بحثي كبير. في مسار التخليق الحيوي للتورين الداخلي، يُستقلب السيستين بواسطة إنزيم ثنائي أوكسيجيناز السيستين (CDO) وإنزيم ديكاربوكسيلاز سلفينات السيستين (CSAD) لإنتاج الهيبوتورين، الذي يُؤكسد لاحقًا بواسطة إنزيم فلافين أحادي أوكسيجيناز 1 (FMO1) لإنتاج التورين. إضافةً إلى ذلك، يمكن للسيستين أن يُنتج الهيبوتورين عبر المسار البديل للسيستيامين وإنزيم ثنائي أوكسيجيناز السيستيامين (ADO). تلي التورين نفسه عدة مستقلبات ثانوية للتورين، بما في ذلك التوروكولات، والتوراميدين، وN-أسيتيل تورين. الإنزيم الوحيد المعروف بتحفيز هذه المسارات اللاحقة هو BAAT، الذي يجمع التورين مع أسيل-CoA الصفراء لإنتاج التوروكولات وأملاح الصفراء الأخرى. بالإضافة إلى BAAT، لم يتم تحديد الهويات الجزيئية للإنزيمات الأخرى التي تتوسط عملية التمثيل الغذائي الثانوي للتورين حتى الآن.

يُعدّ N-أسيتيل تورين (N-أسيتيل تورين) مستقلباً ثانوياً مثيراً للاهتمام، ولكنه قليل الدراسة، من مستقلبات التورين. تخضع مستويات N-أسيتيل تورين في السوائل البيولوجية لتنظيم ديناميكي بفعل العديد من الاضطرابات الفسيولوجية التي تزيد من تدفق التورين و/أو الأسيتات، بما في ذلك تمارين التحمل، واستهلاك الكحول، وتناول مكملات التورين الغذائية. إضافةً إلى ذلك، يُظهر N-أسيتيل تورين تشابهاً في بنيته الكيميائية مع جزيئات الإشارة، بما في ذلك الناقل العصبي أستيل كولين، وN-أسيتيل تورين طويل السلسلة الدهني الذي يُنظم سكر الدم، مما يُشير إلى أنه قد يعمل أيضاً كمستقلب إشارة. ومع ذلك، لا تزال عملية التخليق الحيوي، والتحلل، والوظائف المحتملة لـ N-أسيتيل تورين غير واضحة.

في هذه الدراسة الحديثة، حدد فريق البحث إنزيم PTER، وهو إنزيم يتيم ذو وظيفة غير معروفة، باعتباره الهيدرولاز الرئيسي لـ N-أسيتيل تورين في الثدييات. في المختبر، أظهر إنزيم PTER المُعاد تركيبه نطاقًا ضيقًا من الركائز وقيودًا كبيرة. في N-أسيتيل تورين، يتحلل إلى تورين وأسيتات.

يؤدي تعطيل جين Pter في الفئران إلى فقدان كامل للنشاط التحللي لـ N-acetyl taurine في الأنسجة وزيادة جهازية في محتوى N-acetyl taurine في مختلف الأنسجة.

يرتبط موقع جين PTER البشري بمؤشر كتلة الجسم (BMI). وقد وجد فريق البحث أيضًا أنه بعد تحفيز الفئران المعدلة وراثيًا (Pter knockout) بمستويات مرتفعة من التورين، انخفض استهلاكها للطعام، وأصبحت مقاومة للسمنة الناتجة عن النظام الغذائي، كما تحسن استتباب الجلوكوز لديها. كذلك، أدى إعطاء مكملات N-أسيتيل تورين للفئران البرية البدينة إلى انخفاض استهلاكها للطعام ووزنها بطريقة تعتمد على GFRAL.

تضع هذه البيانات PTER في العقدة الإنزيمية الأساسية لعملية الأيض الثانوي للتورين وتكشف عن أدوار PTER و N-أسيتيل تورين في التحكم في الوزن وتوازن الطاقة.

بشكل عام، كشفت هذه الدراسة عن أول إنزيم هيدرولاز أسيتيل تورين في الثدييات، وهو PTER، وأكدت الدور المهم لأسيتيل تورين في تقليل استهلاك الطعام ومكافحة السمنة. ومن المتوقع في المستقبل تطوير مثبطات فعالة وانتقائية لإنزيم PTER لعلاج السمنة.