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 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، یک پروتئین کلیدی را شناسایی کرده است که می تواند برای طولانی کردن عمر سالم افراد مورد استفاده قرار گیرد.

به گزارش فراار، این مطالعه اولین مطالعه کنترل شده محدودیت کالری در افراد سالم بر اساس نتایج یک مطالعه بالینی با ارزیابی جامع اثرات بلندمدت کاهش مصرف انرژی (CALERIE) بود. برای این آزمایش، دانشمندان ابتدا شمارش کالری پایه را در بین بیش از 200 شرکت‌کننده در مطالعه شناسایی کردند. سپس محققان از برخی از این شرکت کنندگان خواستند که کالری دریافتی خود را تا 14 درصد کاهش دهند و بقیه 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 این بود که ببینیم آیا محدودیت کالری روی انسان و همچنین طول عمر حیوانات آزمایشگاهی تاثیر می‌گذارد، و اگر چنین است، محدودیت کالری برای بدن چه می‌کند و منجر به بهبود سلامت می‌شود؟ از آنجایی که مطالعات قبلی نشان داده است که محدودیت کالری در موش ها می تواند عفونت را افزایش دهد، محققان همچنین می خواستند تعیین کنند که محدودیت کالری چگونه 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 بر امید به زندگی تأثیر منفی می گذارد. اکنون سؤال این است که محدودیت کالری برای سیستم ایمنی و متابولیک چه می کند و اگر واقعاً مفید است، چگونه می توانیم از مسیرهای درون زا که اثرات آن را بر روی انسان تقلید می کنند، استفاده کنیم؟

دیکسیت و تیمش با تجزیه و تحلیل غده تیموس، غده بالای 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 زمانی که بزرگسالان سالم به سن 40 سالگی می‌رسند، 70 درصد غده تیموس ضخیم و ناکارآمد می‌شود. با افزایش سن، تیموس شما سلول های T کمتری تولید می کند. دیکسیت می‌گوید: «با افزایش سن، ما فاقد سلول‌های T جدید هستیم، زیرا بقیه سلول‌ها 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 تیموس در شرکت‌کنندگانی که کالری دریافتی محدودی داشتند، پس از دو سال کالری کمتر، چربی کمتر و حجم عملکردی بیشتری داشت، به این معنی که سلول‌های T بیشتری نسبت به ابتدای مطالعه تولید کردند. اما شرکت کنندگانی که کالری خود را محدود نکردند، در عملکرد خود تغییری نکردند.

دیکسیت گفت: «من فکر می‌کنم این واقعیت که این اندام می‌تواند جوان‌سازی شود تعجب‌آور است زیرا شواهد بسیار کمی از چنین چیزهایی در انسان وجود دارد و بسیار جالب است. با چنین تأثیر شدیدی بر غده تیموس Dixit et al. همچنین انتظار می‌رود که تأثیری بر سلول‌های ایمنی تولیدکننده تیموس داشته باشد، تغییراتی که ممکن است زمینه‌ساز 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: «به نظر می‌رسد که این عمل در واقع در ریزمحیط بافت‌ها بوده است، نه در سلول‌های T خون».

دیکسیت و تیمش بافت چربی یا رسوبات چربی شرکت کنندگانی را که در دریافت کالری محدود شده بودند در سه مقطع زمانی مطالعه کردند: در شروع مطالعه، یک سال بعد و دو سال بعد. دیکسیت گفت که رسوبات چربی بسیار مهم است زیرا دارای سیستم ایمنی قوی است. او توضیح داد که چربی ها انواع مختلفی از سلول های ایمنی دارند که وقتی به درستی فعال شوند منبع التهاب 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 ممکن است پاسخ 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 تجزیه و تحلیل خود شناسایی 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 کرده بودند، نشان می‌دهد که پروتئین ممکن است با اثرات محدودکننده کالری مرتبط باشد. برای درک بهتر اینکه آیا PLA2G7 باعث ایجاد برخی از اثرات مشاهده شده در محدودیت کالری می شود، محققان همچنین آنچه را که هنگام کاهش پروتئین در موش ها در یک آزمایش آزمایشگاهی اتفاق افتاد را پیگیری کردند. اولگا اسپادارا، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «ما دریافتیم که کاهش PLA2G7 در موش‌ها مزایایی مشابه با محدودیت‌های کالری در انسان داشت. به طور خاص، غدد تیموس این موش‌ها طولانی‌تر کار می‌کرد و از موش‌ها در برابر افزایش وزن ناشی از رژیم غذایی محافظت می‌کرد و از آن‌ها در برابر التهاب ناشی از افزایش سن محافظت می‌کرد.

به گفته محققان، این اثرات به این دلیل رخ می دهد که PLA2G7 مکانیسم التهابی خاصی 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 عاملی در اثرات محدودکننده کالری است. “شناسایی این محرک ها به ما کمک می کند تا بفهمیم چگونه سیستم متابولیک و سیستم ایمنی با هم تعامل دارند، عملکرد ایمنی را بهبود می بخشد، التهاب را کاهش می دهد و شاید حتی امید به زندگی سالم را افزایش می دهد.” به عنوان مثال، او گفت، این امکان وجود دارد که PLA2G7 را بتوان دستکاری کرد و از مزایای محدودیت کالری بدون نیاز به کاهش کالری استفاده کرد که می تواند برای برخی افراد مضر باشد.

دیکسیت می‌گوید: «در مورد اینکه کدام رژیم غذایی بهترین است، بحث‌های زیادی وجود دارد و فکر می‌کنم زمان مشخص خواهد کرد که کدام یک مهم هستند. اما CALERIE یک مطالعه بسیار کنترل‌شده است که نشان می‌دهد کاهش ساده کالری بدون رژیم تأثیر بیولوژیکی قابل‌توجهی دارد و وضعیت ایمنی متابولیک را تغییر می‌دهد تا از سلامت انسان محافظت کند.» نتایج این مطالعه در 10 فوریه 2022 در یک مجله معتبر منتشر شد علوم پایه منتشر می شود.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو