الكشف عن العلاقة بين الساعة البيولوجية والشيخوخة

أظهرت دراسة أشرفت عليها جامعة كاليفورنيا في إرفاين أن النظام الغذائي منخفض السعرات الحرارية قد يساعد في المحافظة على شباب الجسم.

توصل علماء إلى أن النظام الغذائي قليل السعرات الحرارية قد يساعد في المحافظة على تأدية العمليات المنظمة للطاقة لوظيفتها وعلى شباب الجسم، وذلك من خلال دراسة تناولت  آثار الشيخوخة على تنظيم الساعة البيولوجية لعملية التمثيل الغذائي.

ففي دراسة نشرتها مجلة سيل Cell العلمية، كشف باولو ساسوني-كورسي Paolo Sassone-Corsi، مدير مركز التمثيل الغذائي في جامعة كاليفورنيا في إيرفاين وزملاؤه، كيف أن الساعة البيولوجية تتغير نتيجة الشيخوخة الفيسيولوجية. تعتمد الدائرة التي تتحكم فيها الساعة البيولوجية وترتبط بعملية الشيخوخة على التمثيل الغذائي الفعال للطاقة داخل الخلايا.

قام فريق ساسوني-كورسي باختبار مجموعة من الفئران وهي في عمر 6 أشهر ثم في عمر 18 شهراً، وذلك بأخذ عينات من الكبد، وهو العضو الذي يقوم بدور الوسيط بين التغذية وبين توزيع الطاقة في الجسم. وتتم عملية التمثيل الغذائي للطاقة داخل الخلايا في ظل تنظيم دقيق من الساعة البيولوجية.

ووجد الباحثون أن الدورة اليومية في جهاز التمثيل الغذائي الذي تتحكم فيه الساعة البيولوجية لدى الفئران الأكبر سناً تظل كما هي، لكن كانت هناك تغييرات ملحوظة في آلية الساعة البيولوجية التي تٌشغل أو توقف تشغيل الجينات اعتماداً على استهلاك الخلايا للطاقة. ببساطة، فإن الخلايا الأكبر سناً تقوم باستهلاك الطاقة بصورة غير فعالة.

يقول ساسوني-كورسي “تعمل تلك الآلية بصورة جيدة في الحيوان صغير السن، غير أنها تتوقف تماماً لدى الفأر الأكبر سناً”.

إلا أنه في مجموعة أخرى من الفئران المُسنة، والتي تناولت نظاماً غذائياً تقل فيه السعرات الحرارية بنسبة 30% لمدة ستة أشهر، تغير استهلاك الطاقة داخل الخلايا بصورة كبيرة.

يقول ساسوني-كورسي «في واقع الأمر، ينجح التقليل من السعرات الحرارية من خلال إعادة تنشيط الساعة البيولوجية بطريقة فعالة للغاية. وفي هذا السياق، تؤدي الساعة البيولوجية إلى الشيخوخة بصورة أفضل».

تأكيد تعاوني

وفي دراسة نُشرت تفاصيلها في العدد نفسه من مجلة سيل، تعاون فريق بحثي من معهد برشلونة لأبحاث الطب الحيوي مع فريق ساسوني-كورسي لاختبار عمل الساعة البيولوجية في الخلايا الجذعية المأخوذة من جلد وعضلات فئران كبيرة وأخرى صغيرة السن. وتوصل الفريق أيضاً إلى أن النظام الغذائي منخفض السعرات الحرارية يحافظ على معظم وظائف الساعة البيولوجية لدى صغار السن.

يقول سلفادور أزنار بينيتاه Salvador Aznar Benitah، الذي شارك في ترؤس الدراسة الإسبانية، «يسهم النظام الغذائي منخفض السعرات الحرارية بصورة كبيرة في منع آثار الشيخوخة الفسيولوجية. فالحفاظ على «شباب» الساعة البيولوجية للخلايا الجذعية يعد أمراً مهماً؛ وذلك لأن تلك الخلايا تؤدي في نهاية المطاف وظيفة تجديد دورات تتسم بالوضوح الشديد للساعة البيولوجية داخل الأنسجة وكذلك الحفاظ عليها. وعلى ما يبدو، فإن تناول كمية أقل من الطعام يمنع شيخوخة الأنسجة، ومن ثم، يمنع الخلايا الجذعية من إعادة برمجة أنشطة الساعة البيولوجية بها».

وطبقاً للباحثين من جامعة كاليفورنيا في إيرفاين وجامعة برشلونة، فإن هاتين الدراستين تساعدان في توضيح السبب وراء إبطاء النظام الغذائي منخفض السعرات الحرارية للشيخوخة لدى الفئران. ويمكن لهذا الأمر أن تكون له تداعيات كبيرة على الشيخوخة لدى البشر.

وقال العلماء إنه من الأهمية بمكان أن يتم إجراء المزيد من الدراسة لمعرفة السبب وراء تمتع عملية التمثيل الغذائي بمثل هذا التأثير الكبير في عملية شيخوخة الخلايا الجذعية، ومن ثم تطوير الأدوية التي تتحكم في الرابط الذي يشجع على الشيخوخة أو يقوم بتأخيرها، وذلك بمجرد التعرف عليه.

وقد أظهرت دراسات سابقة أجريت على ذبابة الفاكهة إمكانية إطالة العمر من خلال النظام الغذائي منخفض السعرات، غير أن البحث الذي أجرته جامعة كاليفورنيا في إيرفاين وجامعة برشلونة هو أول بحث يظهر أن التحكم في السعرات الحرارية يؤثر في دور الساعة البيولوجية في عملية شيخوخة الخلايا.

وقال ساسوني-كورسي “تقدم تلك الدراسات ما يشبه الحل السحري الجزيئي، وذلك باكتشاف شبكات التأشير الخلوي التي يتم من خلالها التحكم في الشيخوخة. وتوفر تلك النتائج مدخلاً واضحاً لكيفية التحكم في عناصر الشيخوخة تلك من ناحية علم العقاقير”.

العلاقة بين الشيخوخة والساعة البيولوجية

وكان ساسوني-كورسي وزملاؤه قد أوضحوا العلاقة بين الساعة البيولوجية وعملية التمثيل الغذائي قبل قرابة عشر سنوات، إذ قاموا بتحديد شبكات التمثيل الغذائي التي يعمل من خلالها إنزيم بروتيني يطلق عليه SIRT1. يتحسس SIRT1 مستويات الطاقة في الخلايا؛ ويتم تنظيم نشاطه من خلال عدد المغذيات التي تستهلكها الخلية. فضلاً عن ذلك، يساعد الخلايا في مقاومة الإجهاد التأكسدي والإجهاد الناتج عن الإشعاع. كما وجد كذلك أن هناك صلة بين SIRT1 وبين الاستجابة الالتهابية والسكر والشيخوخة.

يعد ساسوني-كورسي، وهو أستاذ الكيمياء الحيوية الحاصل على منحة دونالد ستيرن في جامعة كاليفورنيا في إيرفاين، من أهم الباحثين في العالم في مجال الساعة البيولوجية والتمثيل الغذائي.

تجدر الإشارة إلى أنه شارك في الدراسة، التي حصلت على دعم من معاهد الصحة الوطنية الأمريكية والمعهد الوطني الفرنسي للصحة والبحوث الطبية (إينسرم)، كل من شاجو ساتو Shogo Sato، وليوناردو بي Leonardo Bee، وسلمى مصري Selma Masri من جامعة كاليفورنيا في إيرفاين؛ وفرانشيسكا أوليفيرا بيكسوتو Francisca Oliveira Peixoto، وأيكاترينا سيميونيدي Aikaterini Symeonidi من معهد برشلونة لبحوث الطب الحيوي؛ ومارك شميت Mark Schmidt، وتشارلز برينر Charles Brenner من جامعة أيوا.

اضف تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *