پروتئین طولانی مدت را کشف کنید!

روآرو- دهه‌ها تحقیق نشان داده است که محدود کردن کالری دریافتی مگس‌ها، کرم‌ها و موش‌ها می‌تواند طول عمر آنها را در آزمایشگاه افزایش دهد. اما چنین محدودیت کالری می تواند همین کار را برای انسان انجام دهد هنوز مشخص نیست. مطالعه جدیدی که توسط محققان دانشگاه ییل انجام شد، پروتئین های کلیدی را شناسایی کرده است که می توانند برای افزایش سلامت انسان استفاده شوند.

به قول آقای فرارو. این مطالعه اولین مطالعه کنترل شده در مورد محدودیت کالری در انسان های سالم بر اساس نتایج یک کارآزمایی بالینی با ارزیابی جامع اثرات بلندمدت کاهش مصرف انرژی (CALERIE) است. برای این آزمایش، اولین محققین میزان کالری دریافتی پایه را در بین بیش از 200 شرکت کننده در مطالعه تعیین کردند. سپس محققان از برخی شرکت‌کنندگان خواستند که کالری دریافتی خود را تا 14 درصد کاهش دهند در حالی که بقیه به طور معمول به خوردن ادامه دادند. آنها سپس اثرات درازمدت محدودیت کالری بر سلامت فرد در دو سال آینده را تجزیه و تحلیل کردند.

“هدف کلی این کارآزمایی بالینی این است که ببینیم آیا محدودیت کالری برای انسان و همچنین زندگی حیوانات در آزمایشگاه کار می کند، و اگر چنین است، محدودیت کالری در بدن چگونه به بهبود سلامت منجر می شود؟

دیکسیت، مدیر مرکز تحقیقات پیری دانشگاه ییل، گفت: ما می دانیم که می دانیم که سطوح پایین التهاب مزمن در انسان محرک اصلی بسیاری از بیماری های مزمن است و بنابراین تأثیر منفی بر طول عمر دارد. اکنون سوال این است که محدودیت کالری با سیستم ایمنی و دستگاه گوارش چه می کند و اگر واقعاً مفید است، چگونه می توانیم از مسیرهای درون زا که اثرات آن را در انسان تقلید می کنند، استفاده کنیم؟

دیکسیت و تیمش با تجزیه و تحلیل تیموس، غده بالای قلب و سلول‌های T (نوعی از گلبول‌های سفید که بخش حیاتی سیستم ایمنی را تشکیل می‌دهند) شروع کردند. دیکسیت می گوید تیموس از هر عضو دیگری پیرتر است و زمانی که یک فرد بالغ سالم به سن 40 سالگی می رسد، 70 درصد تیموس چاق می شود و تغییر شکل می دهد. با افزایش سن، تیموس شما سلول های T کمتری تولید می کند. دیکسیت می‌گوید: «با افزایش سن، کمبود سلول‌های T جدید را احساس می‌کنیم، زیرا سلول‌های باقی‌مانده برای مبارزه با میکروب‌های جدید به اندازه کافی خوب نیستند.» این یکی از دلایلی است که سالمندان در معرض خطر ابتلا به بیماری هستند.

برای این مطالعه، تیم تحقیقاتی از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) برای تعیین تفاوت‌های عملکردی بین غدد تیموس افرادی که محدودیت کالری دارند و افرادی که غذا نمی‌خورند، استفاده کردند. آنها دریافتند که غدد تیموس در شرکت کنندگان با کالری محدود کالری کمتر، چربی کمتر و حجم کار بیشتری بعد از دو سال داشتند، به این معنی که در ابتدای مطالعه سلول های T بیشتری تولید کردند. اما شرکت کنندگانی که کالری دریافتی خود را محدود نکردند، هیچ تغییری در میزان دریافتی خود ایجاد نکردند.

دیکسیت می گوید: «من فکر می کنم این واقعیت که این اندام قابل بازسازی است شگفت انگیز است، زیرا شواهد بسیار کمی از چنین چیزی در انسان وجود دارد و بسیار هیجان انگیز است. Dixit و همکاران به طور قابل توجهی بر تیموس تأثیر می گذارد. همچنین انتظار می‌رود که تأثیری بر روی سلول‌های ایمنی تولید شده تیموس پیدا شود، جهشی که ممکن است به مزایای کلی محدودیت کالری منجر شود. اما زمانی که ژن‌ها را در آن سلول‌ها توالی‌یابی کردند، متوجه شدند که پس از دو سال محدودیت کالری، تغییری در تولید ژن ایجاد نشده است. این مشاهدات مستلزم بررسی دقیق محققان است، که یافته‌ای شگفت‌انگیز را نشان می‌دهد: «به نظر می‌رسد این عمل در ریزمحیط سلول‌ها است، نه سلول‌های T خون».

دیکسیت و تیمش بافت چربی یا چربی را در بدن شرکت کنندگان با کالری محدود در سه نقطه مورد مطالعه قرار دادند: در ابتدای مطالعه، پس از یک سال و بعد از دو سال. Dixit می گوید که چربی بدن بسیار مهم است زیرا میزبان یک سیستم ایمنی قوی است. وی توضیح داد که انواع مختلفی از سلول های ایمنی در چربی وجود دارد که اگر به طور نادرست فعال شوند، به منبع التهاب تبدیل می شوند. وی با بیان اینکه ما بعد از یک سال تغییرات قابل توجهی را در بیان سلول های چربی پیدا کردیم و تا سال دوم ادامه داشتیم، افزود: برخی از ژن های دخیل در افزایش طول عمر حیوانات نیز عملکرد منحصر به فردی برای تشخیص محدودیت کالری دارند که به همین دلیل است. ممکن است پاسخ ضد التهابی را بهبود بخشد.”

با دانستن این موضوع، محققان شروع به بررسی کردند که آیا هر یک از ژن هایی که در تجزیه و تحلیل خود شناسایی کردند می تواند تأثیر مفیدی بر محدودیت انرژی داشته باشد یا خیر. آنها PLA2G7 – یا گروه VII A را جهش دادند که استیل هیدرولاز پلاکتی را تحریک می کند – یکی از ژن هایی که به دنبال محدودیت کالری است. PLA2G7 پروتئینی است که توسط سلول های ایمنی به نام ماکروفاژها تولید می شود.

این تغییر در بیان ژن PLA2G7 مشاهده شده در شرکت کنندگانی که دریافت کالری خود را محدود کرده بودند، نشان داد که پروتئین ممکن است با اثرات محدودیت کالری مرتبط باشد. برای درک بهتر اینکه چگونه PLA2G7 باعث ایجاد برخی اثرات قابل توجه با محدودیت کالری می شود، محققان همچنین ردیابی کردند که وقتی پروتئین در موش ها در یک آزمایش آزمایشگاهی کاهش می یابد چه اتفاقی می افتد. اولگا اسپادارو، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «ما دریافتیم که کاهش PLA2G7 در موش‌ها دارای مزایای مشابهی بود که در محدودیت کالری در انسان مشاهده کردیم. به طور خاص، غدد تیموس این موش‌ها طولانی‌تر کار می‌کند، موش‌ها را در برابر افزایش وزن به دلیل رژیم غذایی محافظت می‌کند و از التهاب ناشی از افزایش سن محافظت می‌کند.»

به گفته محققان، این اثرات به این دلیل رخ می دهد که PLA2G7 مکانیسم خاصی از التهاب به نام التهاب NLRP3 را هدف قرار می دهد. کاهش PLA2G7 از موش های مسن در برابر التهاب محافظت می کند. دیکسیت گفت: «این یافته‌ها نشان می‌دهد که PLA2G7 یکی از محرک‌های اثرات محدودیت انرژی است. “شناسایی این محرک ها به ما کمک می کند تا درک کنیم که چگونه سیستم گوارش و سیستم ایمنی با هم تعامل دارند، عملکرد ایمنی را بهبود می بخشد، التهاب را کاهش می دهد و طول عمر سالم را افزایش می دهد.” به عنوان مثال، او گفت، ممکن است بتوان PLA2G7 را دستکاری کرد و از مزایای محدودیت کالری بدون نیاز به کاهش کالری استفاده کرد، که ممکن است برای برخی افراد مضر باشد.

دیکسیت می‌گوید: «بحث‌های زیادی در مورد بهترین نوع غذا وجود دارد و فکر می‌کنم زمان مشخص خواهد کرد که چه چیزی مهم است. “اما CALERIE یک مطالعه بسیار کنترل شده است که نشان می دهد کاهش کالری ساده، بدون رژیم غذایی خاص، اثرات بیولوژیکی قابل توجهی دارد و تغییراتی در وضعیت سیستم ایمنی متابولیک به عنوان سیستمی که از سلامت انسان محافظت می کند.” نتایج این تحقیق در 10 فوریه 2022 در مجله معتبر منتشر شد علوم پایه منتشر شده است.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو