کاهش تعداد کالری مصرفی باعث افزایش سلامتی و افزایش طول عمر می شود. با این حال، چیزهای زیادی در مورد اینکه چگونه این فرآیند برای مغز مفید است ناشناخته باقی مانده است. دانشمندان ژن مهمی به نام OXR1 را شناسایی کرده اند که نقش کلیدی در افزایش طول عمر مرتبط با محدودیت های غذایی ایفا می کند و برای حفظ سلامت مغز پیری حیاتی است.
دکتر کنت ویلسون توضیح داد: «وقتی افراد مصرف غذای خود را کاهش می‌دهند، معمولاً به اثرات آن بر روی هضم یا تجمع چربی، بدون در نظر گرفتن تأثیر آن بر مغز فکر می کنند. همانطور که مشخص است، این ژن در زمینه عملکرد مغز مهم است.
درک تنوع در پاسخ به محدودیت غذایی
تیم تحقیقاتی همچنین مکانیسم سلولی دقیقی را نشان داد که نشان می‌دهد چگونه محدودیت رژیم غذایی می‌تواند پیری را کند کرده و از پیشرفت بیماری‌های عصبی جلوگیری کند. این مطالعه که هم در مگس‌های میوه و هم در سلول‌های انسانی انجام شده است، اهداف درمانی بالقوه را برای مقابله با پیری و شرایط عصبی مرتبط با افزایش سن شناسایی می‌کند.
پروفسور باک پانکاج کاپاهی تاکید کرد: “ما یک پاسخ خاص نورون را کشف کردیم که محافظت عصبی ارائه شده توسط محدودیت های غذایی را تسهیل می کند. استراتژی هایی مانند روزه داری متناوب یا محدودیت کالری، که مصرف مواد مغذی را محدود می کند. ممکن است سطوح این ژن را برای اعمال اثرات محافظتی آن افزایش دهد.”
پروفسور باک افزود: “این ژن به عنوان یک عامل مهم در تقویت انعطاف پذیری مغز در برابر پیری و بیماری های عصبی عمل می کند.”
این مطالعه همچنین با هدف درک تغییرات در پاسخ به محدودیت رژیم غذایی انجام شد. تحقیقات قبلی این تیم مکانیسم هایی را کشف کرد که هم طول عمر و هم طول عمر را از طریق محدودیت های غذایی افزایش می دهد. با این حال، تنوع قابل‌توجه در پاسخ‌های فردی و بافتی به کاهش دریافت کالری، وجود فرآیندهای کشف‌نشده را پیشنهاد می‌کند. این پروژه به دنبال بررسی این بود که چرا افراد به تغییرات رژیم غذایی واکنش متفاوتی نشان می دهند.
محققان در ابتدا حدود ۲۰۰ گونه مگس را با زمینه های ژنتیکی متنوع مورد بررسی قرار دادند و آنها را به طور معمولی و محدود در معرض دو رژیم غذایی مختلف قرار دادند که در آن دومی تنها ۱۰٪ از تغذیه معمولی را تامین می کرد. آنها پنج ژن را با انواع خاصی که به طور قابل توجهی بر طول عمر در طول محدودیت های غذایی تأثیر می گذارند، شناسایی کردند که دو مورد از آنها مشابه انسانی بودند.
یک ژن، “خردل” (mtd) در مگس میوه و “مقاومت در برابر اکسیداسیون ۱” (OXR1) در انسان و موش، برای اکتشاف عمیق انتخاب شد. این ژن از سلول ها در برابر آسیب اکسیداتیو محافظت می کند، اما مکانیسم عملکرد آن نامشخص بود. از دست دادن OXR1 در انسان منجر به مشکلات عصبی شدید و مرگ زودرس می شود، در حالی که OXR1 اضافی در موش ها بقا را در مدل اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) بهبود می بخشد.
ارتباط بین پیری مغز، تخریب عصبی و طول عمر
برای درک اینکه چگونه یک ژن فعال نورون بر طول عمر کلی تأثیر می گذارد، این تیم آزمایشات جامعی را انجام دادند. آنها دریافتند که OXR1 بر روی رترومر تأثیر می‌گذارد، یک مجموعه بسیار مهم برای بازیافت پروتئین‌ها و لیپیدهای سلولی. اختلال در عملکرد رترومر با بیماری های عصبی مرتبط با افزایش سن که با محدودیت های غذایی محافظت می شوند، مانند آلزایمر و پارکینسون مرتبط است.
به طور خلاصه، این مطالعه نشان داد که چگونه محدودیت غذایی از طریق عمل mtd/OXR1 در حفظ رترومر، پیری مغز را کند می‌کند. کاپاهی تصریح کرد: این کار نشان می‌دهد که مسیر رترومر که در استفاده مجدد از پروتئین‌های سلولی نقش دارد، نقش کلیدی در محافظت از نورون‌ها در زمانی که مواد مغذی محدود هستند، ایفا می‌کند. این تیم به این نتیجه رسیدند که mtd/OXR1 عملکرد رترومر را حفظ می‌کند، که برای عملکرد نورون‌ها، پیری سالم مغز و طول عمر طولانی‌تر مشاهده شده با محدودیت‌های غذایی ضروری است.
ویلسون خاطرنشان کرد: “رژیم غذایی بر این ژن تأثیر می گذارد. با مصرف کالری کمتر، مکانیسم مرتب سازی صحیح پروتئین ها در سلول های خود را تقویت می کنید، زیرا سلول های شما بیان OXR1 را افزایش می دهند.”
محققان همچنین دریافتند که افزایش mtd در مگس ها منجر به طول عمر طولانی تر می شود، که نشان می دهد بیان بیش از حد OXR1 در انسان ممکن است طول عمر را افزایش دهد. الربی گفت: “گام بعدی ما شناسایی ترکیبات خاصی است که سطوح OXR1 را در طول پیری افزایش می دهد تا پیری مغز را به تاخیر بیندازد.”
منبع
