دانشمندان به تازگی دریافتند که محدودیت غذایی می‌تواند پیری مغز را کند و طول عمر را افزایش دهد
محدود کردن کالری برای بهبود سلامت و افزایش طول عمر شناخته شده است، اما بسیاری از چگونگی انجام عمل یک راز باقی مانده است، به خصوص در مورد اینکه چگونه از مغز محافظت می کند. دانشمندان نقش ژنی به نام OXR1 را کشف کرده اند که برای افزایش طول عمر که با محدودیت های غذایی دیده می شود و برای پیری سالم مغز ضروری است، کشف کرده اند.
کنت ویلسون، دانشجوی فوق دکترا و نویسنده اول این مقاله گفت: «وقتی افراد مقدار غذایی را که می‌خورند محدود می‌کنند، معمولاً فکر می‌کنند که ممکن است بر دستگاه گوارش یا تجمع چربی آنها تأثیر بگذارد، اما نه لزوماً در مورد تأثیر آن بر مغز اطلاعی ندارند». این مطالعه که در 11 ژانویه 2024 در Nature Communications به صورت آنلاین منتشر شد. و مشخص شد که، OXR1 ژنی است که در مغز نقش مهمی دارد.
اعضای این تیم تحقیقاتی قبلاً مکانیسم‌هایی را نشان داده‌اند که طول عمر و سلامت عمر را با محدودیت‌های غذایی بهبود می‌بخشد، اما در پاسخ به کاهش کالری در افراد و بافت‌های مختلف، تنوع زیادی وجود دارد که واضح است هنوز فرآیندهای زیادی دراین مساله وجود ندارد. این پروژه برای درک اینکه چرا افراد مختلف به روش های مختلف به رژیم های غذایی پاسخ می دهند آغاز شد.
این تیم کار را با اسکن حدود 200 گونه مگس با زمینه های ژنتیکی مختلف آغاز کرد. مگس ها با دو رژیم غذایی مختلف، یا با یک رژیم غذایی معمولی یا با محدودیت غذایی، که تنها 10 درصد از تغذیه طبیعی را تشکیل می داد، بزرگ شدند. محققان پنج ژن را شناسایی کردند که دارای انواع خاصی بودند که به طور قابل توجهی بر طول عمر تحت محدودیت های غذایی تأثیر می گذاشتند. از این میان، دو مورد مشابهی در ژنتیک انسانی داشتند.
آنها یک ژن را برای کاوش کامل انتخاب کردند، به نام (mtd) در مگس میوه و "مقاومت در برابر اکسیداسیون 1" (OXR1) در انسان و موش. این ژن از سلول ها در برابر آسیب اکسیداتیو محافظت می کند، اما مکانیسم نحوه عملکرد این ژن نامشخص بود. از دست دادن OXR1 در انسان منجر به نقایص عصبی شدید و مرگ زودرس می شود. در موش ها، OXR1 اضافی بقا را در مدلی از اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) بهبود می بخشد.
برای کشف اینکه چگونه یک ژن فعال در نورون ها بر طول عمر کلی تأثیر می گذارد، این تیم یک سری آزمایشات عمیق انجام داد. آنها دریافتند که OXR1 بر مجموعه‌ای به نام رترومر تأثیر می‌گذارد که مجموعه‌ای از پروتئین‌ها برای بازیافت پروتئین‌ها و لیپیدهای سلولی ضروری است. ویلسون می‌گوید: «رترومر مکانیسم مهمی در نورون‌ها است، زیرا سرنوشت تمام پروتئین‌هایی را که وارد سلول می‌شوند، تعیین می‌کند. اختلال عملکرد رترومر با بیماری های عصبی مرتبط با افزایش سن که با محدودیت های غذایی محافظت می شوند، به ویژه بیماری های آلزایمر و پارکینسون مرتبط است.
به طور کلی، نتایج آنها حکایت از این داشت که چگونه محدودیت غذایی با عمل mtd/OXR1 در حفظ رترومر، پیری مغز را کند می‌کند. کاپاهی یکی از اعضای این تیم گفت: 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، دارد. این تیم دریافتند که mtd/OXR1 عملکرد رترومر را حفظ می‌کند و برای عملکرد نورون‌ها، پیری سالم مغز و افزایش طول عمر با محدودیت‌های غذایی ضروری است.
ویلسون گفت: "رژیم غذایی بر این ژن تأثیر می گذارد. با کمتر خوردن، در واقع مکانیسم پروتئین ها را که به درستی در سلول های خود مرتب می شوند، تقویت می کنید، زیرا سلول های شما بیان OXR1 را افزایش می دهند."
این تیم همچنین دریافتند که افزایش mtd در مگس‌ها باعث می‌شود آنها عمر طولانی‌تری داشته باشند، و این باعث شد که محققان حدس بزنند که بیان بیش از حد OXR1 در انسان ممکن است به افزایش طول عمر کمک کند. الربی از دیگر اعضای این تیم گفت: «گام بعدی ما شناسایی ترکیبات خاصی است که سطوح OXR1 را در طول پیری افزایش می‌دهند تا پیری مغز را به تاخیر بیندازند.
ویلسون می‌گوید: «امیدواریم که از این طریق بتوانیم ایده بیشتری در مورد اینکه چرا مغز ما در وهله اول تحلیل می‌رود، به دست آوریم.
او همچنین گفت: «رژیم غذایی بر تمام فرآیندهای بدن شما تأثیر می گذارد. فکر می‌کنم این کار از تلاش‌ها برای پیروی از یک رژیم غذایی سالم حمایت می‌کند، زیرا آنچه می‌خورید بیشتر از آنچه می‌دانید تأثیر می‌گذارد.»
