کشف پروتئین طول عمر! - وبلاگ هوانورد

به گزارش وبلاگ هوانورد، دهه ها تحقیق نشان داده است که محدودیت های دریافت کالری از طریق مگس ها، کرم ها و موش ها می تواند طول عمر آن ها را در شرایط آزمایشگاهی افزایش دهد. اما اینکه آیا چنین محدودیت کالری می تواند همین کار را برای انسان ها انجام دهد، هنوز مشخص نیست. اکنون یک مطالعه نو به رهبری محققان دانشگاه ییل، یک پروتئین کلیدی را شناسایی کردند که می توان از آن برای افزایش طول عمر سالم در انسان استفاده کرد.

به گزارش وبلاگ هوانورد، این تحقیق بر اساس نتایج حاصل از کارآزمایی بالینی ارزیابی جامع اثرات بلندمدت کاهش مصرف انرژی (CALERIE)، اولین مطالعه کنترل شده محدودیت کالری در انسان های سالم بود. برای این کارآزمایی، محققان ابتدا اندازه کالری دریافتی پایه را در بین بیش از 200 شرکت کننده در مطالعه مشخص کردند. سپس محققان از تعدادی از آن شرکت کنندگان خواستند که کالری دریافتی خود را 14 درصد کاهش دهند در حالی که بقیه طبق معمول به دریافت اندازه قبلی ادامه دادند. در ادامه اثرات طولانی مدت محدودیت کالری بر سلامتی افراد را در دو سال بعد تجزیه و تحلیل کردند.

ویشوا دیپ دیکسیت، پروفسور آسیب شناسی، ایمونوبیولوژی و طب مقایسه ای و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: هدف کلی این کارآزمایی بالینی این بود که ببینیم آیا محدودیت کالری برای انسان ها به همان اندازه که برای طول عمر حیوانات آزمایشگاهی مفید بود، نتیجه دارد و اگر چنین باشد، 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 مشخص کنند که چگونه محدودیت کالری ممکن است با التهاب و پاسخ ایمنی مرتبط باشد.

دیکسیت که همچنین مدیر مرکز تحقیقات پیری دانشگاه ییل است، می گوید: ما می دانیم که التهاب مزمن با درجه پایین در انسان، محرک اصلی بسکمک از بیماری های مزمن است و بنابراین تأثیر منفی بر طول عمر دارد. حال در اینجا این پرسش مطرح می شود که محدودیت کالری با سیستم ایمنی و متابولیک چه می کند و اگر واقعاً مفید است، چگونه می توانیم از جهت های درون زایی که اثرات آن را در انسان تقلید می کنند، بهره بگیریم؟

دیکسیت و تیمش با تجزیه و تحلیل تیموس، غده ای که بالای قلب قرار گرفته است و سلول های T (نوعی گلبول سفید و بخشی ضروری از سیستم ایمنی را تولید می کند)، شروع کردند. دیکسیت گفت تیموس با سرعت بیشتری نسبت به سایر اندام ها پیر می شود و تا زمانی که بزرگسالان سالم به سن 40 سالگی برسند، 70 درصد تیموس چرب و غیرعملکردی می شود. با افزایش سن، تیموس سلول های T کمتری تولید می کند. دیکسیت می گوید: با افزایش سن، فقدان سلول های T تازه را احساس می کنیم، زیرا سلول هایی که به جای مانده اند در مبارزه با پاتوژن های تازه به اندازه کافی خوب نیستند. این یکی از دلایلی است که افراد مسن در معرض خطر بیشتری برای ابتلا به بیماری هستند.

برای این مطالعه، تیم تحقیقاتی از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) برای مشخص اینکه آیا تفاوت های عملکردی بین غدد تیموس افرادی که کالری را محدود می کنند و کسانی که این کار را نمی کنند وجود دارد یا خیر، استفاده کردند. آن ها دریافتند که غدد تیموس در شرکت کنندگانی که کالری دریافتی محدودی داشتند، پس از دو سال محدودیت کالری، چربی کمتر و حجم عملکردی بیشتری داشتند، به این معنی که سلول های T بیشتری نسبت به ابتدای مطالعه تولید می کردند. اما شرکت کنندگانی که کالری خود را محدود نمی کردند، هیچ تغییری در حجم عملکردی نداشتند.

دیکسیت گفت: این واقعیت که این اندام را می توان جوان کرد، به نظر من، خیره کننده است، زیرا شواهد بسیار کمی از اینگونه اتفاقات در انسان وجود دارد و این بسیار هیجان انگیز است. با چنین تأثیر چشمگیری بر تیموس، دیکسیت و همکارانش انتظار داشتند که تأثیراتی را بر سلول های ایمنی که تیموس تولید می کند نیز بیابند، تغییراتی که ممکن است زمینه ساز مزایای کلی محدودیت کالری باشد. اما زمانی که ژن ها را در آن سلول ها توالی یابی کردند، متوجه شدند که پس از دو سال محدودیت کالری هیچ تغییری در تولید ژن وجود ندارد. این مشاهدات محققین را ملزم به بررسی دقیق تری می کرد که یافته ای شگفت انگیز را نشان داد: به نظر می رسد که این عمل واقعاً در ریزمحیط بافتی بوده است نه سلول های T خون.

دیکسیت و تیمش بافت چربی یا چربی بدن شرکت کنندگانی را که تحت محدودیت کالری قرار می گرفتند، در سه مقطع زمانی مطالعه کردند: در ابتدای مطالعه، بعد از یک سال و بعد 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 نابجا فعال می شوند، به منبع التهاب تبدیل می شوند. وی اضافه کرد: ما تغییرات قابل توجهی را در بیان ژن بافت چربی پس از یک سال یافتیم که تا سال دوم ادامه داشت. این نشان داد که برخی از ژن هایی که در افزایش طول عمر در حیوانات نقش دارند، همچنین اهداف منحصربه فردی برای تقلید محدودیت کالری که ممکن است پاسخ متابولیک و ضد التهابی را در انسان بهبود بخشد، دارند.

با درک این موضوع، محققان سپس شروع به بررسی این موضوع کردند که آیا هر یک از ژن هایی که در تجزیه و تحلیل خود شناسایی کردند ممکن است برخی از اثرات مفید محدودیت کالری را ایجاد کند یا خیر. آن ها ژن PLA2G7 - یا گروه VII A عامل فعال کننده پلاکت استیل هیدرولاز - را که یکی از ژن هایی بود که در پی محدودیت کالری است، تقویت کردند. PLA2G7 پروتئینی است که از طریق سلول های ایمنی به نام ماکروفاژ ها تولید می شود.

این تغییر در بیان ژن PLA2G7 مشاهده شده در شرکت کنندگانی که مصرف کالری خود را محدود می کردند، نشان داد 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 رخ داد را پیگیری کردند. اولگا اسپادارو، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه گفت: ما دریافتیم که کاهش PLA2G7 در موش ها مزایایی را به همراه داشت که مشابه آن چیزی بود که در مورد محدودیت کالری در انسان مشاهده کردیم. به طور خاص، غدد تیموس این موش ها برای مدت طولانی تری کار می کردند، موش ها از افزایش وزن ناشی از رژیم غذایی محافظت می شدند و در برابر التهابات مرتبط با افزایش سن ایمن می شدند.

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 موش های مسن را از التهاب محافظت می کند. دیکسیت گفت: این یافته ها نشان می دهد که PLA2G7 یکی از محرک های تأثیرات محدودیت کالری است. شناسایی این محرک ها به ما کمک می کند بفهمیم که سیستم متابولیک و سیستم ایمنی چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، عملکرد ایمنی را بهبود می بخشند، التهاب را کاهش می دهند و به طور بالقوه حتی طول عمر سالم را افزایش می دهند. او گفت، برای مثال، ممکن است بتوان PLA2G7 را دستکاری کرد و از مزایای محدودیت کالری بدون نیاز به کم کردن کالری استفاده کرد، که می تواند برای برخی افراد مضر باشد.

دیکسیت گفت: بحث زیادی در مورد اینکه چه نوع رژیم غذایی بهتر است وجود دارد و فکر می کنم زمان مشخص خواهد کرد که کدام یک از این ها مهم هستند. اما CALERIE یک مطالعه بسیار کنترل شده است که نشان می دهد یک کاهش ساده کالری، و بدون رژیم غذایی خاص، تأثیر قابل توجهی از نظر زیست شناسی و تغییر شرایط ایمنی متابولیک به سمتی دارد که از سلامت انسان محافظت می کند. نتایج این پژوهش در در 10 فوریه 2022 در نشریه معتبر Science منتشر شده است.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-وبلاگ هوانورد