پروتئین طول عمر را کشف کنید!

فرارو- دهه ها تحقیق نشان داده است که محدود کردن کالری دریافتی توسط مگس ها، کرم ها و موش ها می تواند طول عمر آنها را در آزمایشگاه افزایش دهد. اما اینکه آیا 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 کلیدی را شناسایی کرده است که می تواند برای طولانی کردن عمر سالم افراد مورد استفاده قرار گیرد.

به گزارش فرارو، این مطالعه اولین مطالعه کنترل شده محدودیت کالری در افراد سالم بر اساس نتایج یک کارآزمایی بالینی با ارزیابی جامع اثرات بلندمدت کاهش مصرف انرژی (CALERIE) بود. برای این مطالعه، محققان ابتدا کالری دریافتی پایه را در بین بیش از 200 شرکت کننده در مطالعه شناسایی کردند. سپس محققان از برخی از این شرکت کنندگان خواستند که کالری دریافتی خود را 14 درصد کاهش دهند، در حالی که برخی دیگر طبق معمول به خوردن ادامه دادند. آنها سپس اثرات طولانی مدت محدودیت کالری بر سلامت انسان را طی دو سال آینده تجزیه و تحلیل کردند.

هدف کلی این مطالعه بالینی آزمایش این بود که آیا محدودیت کالری بر انسان و طول عمر حیوانات آزمایشگاهی تأثیر می‌گذارد، و اگر چنین است، محدودیت کالری چگونه بر بدن تأثیر می‌گذارد که منجر به بهبود سلامت می‌شود؟ از آنجایی که مطالعات قبلی نشان داده اند که محدودیت کالری در موش ها می تواند عفونت ها را تشدید کند، محققان همچنین می خواستند تعیین کنند که چگونه محدودیت کالری ممکن است با التهاب و پاسخ ایمنی مرتبط باشد.

دیکسیت، مدیر مرکز تحقیقات پیری دانشگاه ییل گفت: ما می دانیم که التهاب مزمن درجه پایین در انسان محرک اصلی بسیاری از بیماری های مزمن است و بنابراین تأثیر منفی بر امید به زندگی دارد. سوال این است که محدودیت کالری چگونه بر سیستم ایمنی و متابولیک تاثیر می گذارد و اگر چنین است، چگونه می توانیم از مسیرهای درون زا که اثرات آن را بر انسان تقلید می کنند، استفاده کنیم؟

دیکسیت و تیمش با تجزیه و تحلیل تیموس، غده قلب و سلول های T (مانند گلبول های سفید خون که بخش مهمی از سیستم ایمنی را تولید می کنند) شروع کردند. دیکسیت گفت تیموس سریع‌تر از سایر اندام‌ها پیر می‌شود و تا زمانی که بزرگسالان سالم به سن 40 سالگی می‌رسند، 70 درصد تیموس چرب و ناکارآمد است. با افزایش سن، تیموس شما سلول های T کمتری تولید می کند. Dixit می‌گوید: «با افزایش سن، ما فاقد سلول‌های T جدید هستیم، زیرا سلول‌های باقی‌مانده برای مبارزه با پاتوژن‌های جدید به اندازه کافی خوب نیستند. این یکی از دلایلی است که افراد مسن بیشتر در معرض خطر ابتلا به این بیماری هستند.

برای این مطالعه، تیم تحقیقاتی از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) برای تعیین اینکه آیا تفاوت‌های عملکردی بین غدد تیموس افرادی که کالری را محدود می‌کنند و افرادی که این کار را نمی‌کنند وجود دارد یا خیر، استفاده کردند. آنها دریافتند که غده تیموس در شرکت‌کنندگانی که کالری دریافتی محدودی داشتند، پس از دو سال کالری کمتر، چربی کمتر و حجم عملکردی بیشتری داشت، یعنی سلول‌های T بیشتری نسبت به ابتدای مطالعه تولید کردند. اما شرکت کنندگانی که کالری خود را محدود نکردند، هیچ تغییری در بهره وری نداشتند.

دیکسیت گفت: “من فکر می کنم این واقعیت که این اندام را می توان جوان کرد تعجب آور است، زیرا شواهد بسیار کمی از چنین چیزهایی در انسان وجود دارد و بسیار جالب است.” با چنین تأثیر چشمگیری بر تیموس، Dixit و دیگران همچنین انتظار دارند که تأثیری بر سلول های ایمنی تولید کننده تیموس پیدا کنند، تغییراتی که ممکن است زمینه ساز مزایای کلی محدودیت کالری باشد. 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 محققین را ملزم به بررسی دقیق‌تر می‌کرد که یافته‌های شگفت‌انگیزی را نشان داد: «به‌نظر می‌رسد این عمل در واقع در ریزمحیط بافت بوده است، نه در سلول‌های T خون».

دیکسیت و تیمش بافت چربی یا چربی را از شرکت کنندگانی که کالری محدودی داشتند در سه نقطه از زمان مطالعه کردند: در ابتدای مطالعه، یک سال بعد و دو سال بعد. دیکسیت گفت که چربی بدن بسیار مهم است زیرا دارای سیستم ایمنی قوی است. او توضیح داد که چربی ها حاوی انواع مختلفی از سلول های ایمنی هستند که وقتی به درستی فعال شوند، به منبع التهاب تبدیل می شوند. وی افزود: یک سال بعد تغییرات قابل توجهی در بیان ژن بافت چربی پیدا کردیم و تا سال دوم ادامه داشت. این نشان می دهد که برخی از ژن های دخیل در افزایش امید به زندگی در حیوانات نیز اهداف منحصر به فردی برای تقلید محدودیت کالری دارند که می تواند پاسخ های متابولیک و ضد التهابی را در انسان بهبود بخشد.

با درک این موضوع، محققان شروع به بررسی کردند که آیا هر یک از ژن هایی که در طول تجزیه و تحلیل خود کشف کردند می تواند تأثیر مفیدی بر محدودیت کالری داشته باشد یا خیر. آنها ژن PLA2G7 – یا گروه VII A را تقویت کردند که استیل هیدرولاز پلاکتی را فعال می کند – یکی از ژن هایی که به دنبال محدود کردن 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 شرکت‌کنندگانی که دریافت کالری را محدود کرده‌اند، نشان می‌دهد که پروتئین ممکن است با اثر محدودیت کالری مرتبط باشد. برای درک بهتر اینکه آیا PLA2G7 باعث برخی از اثرات محدود کالری مشاهده شده می شود یا خیر، محققان همچنین به آنچه که هنگام کاهش میزان پروتئین در موش ها در طول یک آزمایش آزمایشگاهی رخ داد، بررسی کردند. اولگا اسپادارو، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «ما دریافتیم که کاهش PLA2G7 در موش‌ها مزایایی مشابه آنچه در محدودیت کالری در انسان مشاهده کردیم، دارد. به‌ویژه، غده تیموس این موش‌ها طولانی‌تر کار می‌کرد، موش‌ها را از افزایش وزن ناشی از رژیم غذایی محافظت می‌کرد و آنها را از التهاب ناشی از افزایش سن محافظت می‌کرد.

به گفته محققان، این اثرات به این دلیل است که PLA2G7 مکانیسم خاصی از التهاب به نام التهاب NLRP3 را هدف قرار می دهد. سطوح پایین PLA2G7 از موش های مسن در برابر التهاب محافظت می کند. دیکسیت گفت: “این نتایج نشان می دهد که PLA2G7 عاملی در اثر محدودیت کالری است.” شناسایی این محرک‌ها به ما کمک می‌کند بفهمیم که چگونه سیستم متابولیک و سیستم ایمنی با هم تعامل دارند، عملکرد ایمنی را بهبود می‌بخشد، التهاب را کاهش می‌دهد و احتمالاً حتی عمر سالم را طولانی می‌کند. به عنوان مثال، او گفت، می توان PLA2G7 را دستکاری کرد و از مزایای محدودیت کالری بدون نیاز به کاهش کالری استفاده کرد که می تواند برای برخی افراد مضر باشد.

دیکسیت می‌گوید: «بحث‌های زیادی در مورد بهترین رژیم غذایی وجود دارد و فکر می‌کنم زمان مشخص خواهد کرد که کدام یک از آنها مهم هستند. اما CALERIE یک مطالعه کاملاً کنترل‌شده است که نشان می‌دهد صرفاً کاهش کالری بدون رژیم غذایی خاص تأثیر بیولوژیکی قابل‌توجهی دارد و وضعیت ایمنی متابولیک را به وضعیتی تغییر می‌دهد که از سلامت انسان محافظت می‌کند. نتایج این مطالعه در 10 فوریه 2022 در یک مجله معتبر منتشر شد علوم پایه این منتشر شده است.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو