پروتئین طول عمر را کشف کنید!

فرارو- دهه‌ها تحقیق نشان داده است که محدودیت‌های دریافت کالری توسط مگس‌ها، کرم‌ها و موش‌ها می‌تواند 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، یک پروتئین کلیدی را شناسایی کرده است که می تواند برای افزایش زندگی سالم انسان مورد استفاده قرار گیرد.

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

ویشوا دیپ دیکسیت، پروفسور پاتولوژی، ایمونوبیولوژی و طب مقایسه ای و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: هدف کلی این کارآزمایی بالینی این بود که ببیند آیا محدودیت کالری برای انسان ها و همچنین برای طول عمر حیوانات آزمایشگاهی موثر است یا خیر، و اگر چنین است، محدودیت کالری با بدن چه می کند که منجر به بهبود سلامت می شود. از آنجایی که تحقیقات قبلی نشان داده است که محدودیت کالری در موش ها می تواند عفونت ها را افزایش دهد، دانشمندان همچنین می خواستند تعیین کنند که چگونه محدودیت کالری ممکن است با التهاب و پاسخ ایمنی مرتبط باشد.

دیکسیت گفت: «او همچنین مدیر مرکز تحقیقات سالمندی دانشگاه ییل است. 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. اکنون سؤال این است که محدودیت کالری با سیستم ایمنی و متابولیک 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 خون که بخش اساسی سیستم ایمنی را تولید می‌کنند) 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 می‌شود. با افزایش سن، تیموس شما سلول های T کمتری تولید می کند. دیکسیت می گوید: با افزایش سن، کمبود سلول‌های T جدید را احساس می‌کنیم، 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 غدد تیموس در شرکت‌کنندگانی که کالری محدودی داشتند، بعد از دو سال کالری کمتر، چربی کمتر و حجم عملکردی بیشتری داشتند، به این معنی که سلول‌های T بیشتری نسبت به ابتدای مطالعه تولید کردند. اما شرکت کنندگانی که کالری خود را محدود نکردند، هیچ تغییری در حجم عملکرد نداشتند.

دیکسیت گفت: این واقعیت که این اندام را می توان جوان کرد، به نظر من شگفت انگیز است، زیرا شواهد بسیار کمی از چنین اتفاقاتی در انسان وجود دارد و این بسیار هیجان انگیز است. با چنین تأثیر چشمگیری بر تیموس، Dixit و همکاران انتظار داشتند که تأثیراتی را بر روی سلول های ایمنی تولید شده توسط تیموس بیابند، 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 محققان را ملزم به بررسی دقیق‌تر می‌کرد که یافته‌های شگفت‌انگیزی را نشان داد: به نظر می رسد که این عمل واقعاً در ریزمحیط بافت بوده است، نه سلول های T خون.»

دیکسیت و تیمش بافت چربی یا چربی بدن شرکت کنندگانی را که در سه مقطع زمانی کالری محدود شده بودند مورد مطالعه قرار دادند: در شروع مطالعه، پس از یک سال و پس از دو سال. دیکسیت گفت 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 وقتی به طور نامناسب فعال شوند، به منبع التهاب تبدیل می شوند. او اضافه کرد: ما تغییرات قابل توجهی در بیان ژن بافت چربی پس از یک سال پیدا کردیم و تا سال دوم ادامه داشتیم. 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.

محققان با درک این موضوع شروع به بررسی کردند که آیا هر یک از ژن هایی که در تجزیه و تحلیل خود شناسایی کردند ممکن است اثرات مفیدی بر محدودیت کالری داشته باشند 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 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 می دهد که پروتئین ممکن است با اثرات محدودیت کالری مرتبط باشد. برای درک بهتر اینکه آیا PLA2G7 باعث ایجاد برخی از اثرات مشاهده شده با محدودیت کالری می شود، محققان همچنین آنچه را که هنگام کاهش پروتئین در موش ها در یک آزمایش آزمایشگاهی اتفاق افتاد را دنبال کردند. “اولگا اسپادارو، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، گفت: ما دریافتیم که کاهش PLA2G7 در موش‌ها مزایایی مشابه آنچه در محدودیت کالری در انسان مشاهده کردیم، داشت. به طور خاص، غدد تیموس این موش‌ها طولانی‌تر کار می‌کرد، از موش‌ها در برابر 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 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 محدودکننده کالری است. “شناسایی این محرک ها به ما کمک می کند تا بفهمیم که چگونه سیستم متابولیک و سیستم ایمنی با هم تعامل دارند، عملکرد سیستم ایمنی را بهبود می بخشد، التهاب را کاهش می دهد و حتی به طور بالقوه 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 می تواند برای برخی افراد مضر باشد.

دیکسیت گفت: بحث های زیادی در مورد بهترین نوع رژیم غذایی وجود دارد و فکر می کنم زمان مشخص خواهد کرد که کدام یک از آنها مهم هستند. “اما CALERIE یک مطالعه بسیار کنترل شده است که نشان می دهد کاهش کالری ساده، بدون رژیم غذایی خاص، تاثیر بیولوژیکی قابل توجهی دارد و وضعیت ایمنی متابولیک را تغییر می دهد تا از سلامت انسان محافظت کند.” نتایج این تحقیق در 10 فوریه 2022 در مجله معتبر: علوم پایه: منتشر شده.

منبع: scitechdaily:

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو: