محققان ارتباط جالبی بین رژیم غذایی، سلامت چشم و طول عمر کشف کردند

محققان موسسه باک برای اولین بار ارتباط بین رژیم غذایی، ریتم شبانه روزی، سلامت چشم و طول عمر را در مگس سرکه نشان دادند. منتشر شده در شماره 7 ژوئن 2022 ارتباطات طبیعتآنها علاوه بر این و به طور غیرمنتظره دریافتند که فرآیندهای موجود در چشم مگس در واقع روند پیری را هدایت می کنند.

مطالعات قبلی در انسان نشان داده است که بین اختلالات چشمی و سلامت ضعیف ارتباط وجود دارد. پانکاج کاپاهی، نویسنده ارشد و پروفسور انستیتو باک، دکتری، که آزمایشگاه او برای سالها ثابت کرده است که روزه داری و محدودیت کالری وجود دارد، گفت: “مطالعه ما استدلال می کند که این چیزی بیش از همبستگی است: اختلال عملکرد چشم در واقع می تواند مشکلاتی را در سایر بافت ها ایجاد کند.” می تواند بسیاری از عملکردهای بدن را بهبود بخشد. ما اکنون نشان می‌دهیم که نه تنها روزه‌داری بینایی را بهبود می‌بخشد، بلکه چشم در واقع در تأثیرگذاری بر طول عمر نقش دارد.»

دکتر برایان هاج که مطالعات فوق دکتری خود را در آزمایشگاه کاپاهی انجام داده است، می گوید: «این یافته که خود چشم، حداقل در مگس میوه، می تواند مستقیماً طول عمر را تنظیم کند، برای ما شگفت انگیز بود.

هاج گفت که توضیح این ارتباط در «ساعت‌های شبانه‌روزی» نهفته است، ماشین‌های مولکولی درون هر سلول هر موجودی که برای سازگاری با تنش‌های روزانه، مانند تغییرات نور و دما ناشی از افزایش و غروب، تکامل یافته است. آفتاب. این نوسانات 24 ساعته – ریتم‌های شبانه‌روزی – بر رفتارهای پیچیده حیوانات مانند برهم‌کنش‌های شکارچی-شکار و چرخه‌های خواب/بیداری تا تنظیم دقیق تنظیم زمانی عملکردهای مولکولی رونویسی ژن و ترجمه پروتئین تأثیر می‌گذارد.

در سال 2016 آزمایشگاه کاپاهی مطالعه ای را در متابولیسم سلولی نشان می دهد که مگس های میوه در رژیم غذایی محدود علاوه بر افزایش طول عمر، تغییرات قابل توجهی در ریتم شبانه روزی خود دارند. زمانی که هاج در اواخر همان سال به آزمایشگاه پیوست، می‌خواست عمیق‌تر کند تا بفهمد کدام فرآیندهایی که عملکردهای شبانه‌روزی را افزایش می‌دهند با تغییر رژیم غذایی تغییر می‌کنند و اینکه آیا فرآیندهای شبانه‌روزی برای طول عمر طولانی‌تر که با محدودیت‌های غذایی مشاهده می‌شود مورد نیاز است یا خیر.

هاج که در حال حاضر یک دانشمند در Fountain Therapeutics در سانفرانسیسکو جنوبی است، می‌گوید: «مگس میوه عمر کوتاهی دارد و آن را به مدلی واقعاً زیبا تبدیل می‌کند که به ما امکان می‌دهد تا بسیاری از چیزها را در یک زمان غربال کنیم. این مطالعه با یک بررسی گسترده آغاز شد تا ببیند چه ژن‌هایی به صورت شبانه‌روزی نوسان می‌کنند زمانی که مگس‌ها با رژیم غذایی نامحدود با آن‌هایی که فقط 10 درصد از پروتئین رژیم غذایی نامحدود را تغذیه می‌کردند مقایسه شد.

فورا، هاج متوجه ژن‌های متعددی شد که هم به رژیم غذایی پاسخ می‌دادند و هم فراز و نشیب‌هایی را در مقاطع زمانی مختلف یا «ریتمیک» نشان می‌دادند. او سپس کشف کرد که به نظر می‌رسد ژن‌های ریتمیک که بیشتر با محدودیت‌های غذایی فعال می‌شوند، همگی از چشم می‌آیند، به‌ویژه از گیرنده‌های نوری، نورون‌های تخصصی در شبکیه چشم که به نور پاسخ می‌دهند.

این یافته منجر به مجموعه‌ای از آزمایش‌ها شد که برای درک چگونگی تطبیق عملکرد چشم در داستان چگونگی افزایش طول عمر محدودیت‌های غذایی طراحی شده بود. به عنوان مثال، آنها آزمایش هایی را انجام دادند که نشان می داد نگه داشتن مگس ها در تاریکی مداوم طول عمر آنها را افزایش می دهد. هاج گفت: «این برای ما خیلی عجیب به نظر می رسید. ما فکر می‌کردیم که مگس‌ها به نشانه‌های روشنایی نیاز دارند تا ریتمیک یا شبانه‌روزی باشند.»

آنها سپس از بیوانفورماتیک استفاده کردند تا بپرسند: آیا ژن‌های موجود در چشم که ریتمیک هستند و به محدودیت‌های غذایی پاسخ می‌دهند، بر طول عمر تأثیر می‌گذارند؟ پاسخ مثبت بود.

کاپاهی که همچنین دانشیار اورولوژی در دانشگاه اورولوژی است، می گوید: “ما همیشه به چشم به عنوان چیزی فکر می کنیم که به ما کمک می کند تا بینایی را فراهم کند. ما آن را چیزی نمی دانیم که باید برای محافظت از کل ارگانیسم محافظت شود.” UCSF.

او توضیح داد که از آنجایی که چشم ها در معرض دنیای خارج هستند، سیستم دفاعی ایمنی در آنجا بسیار فعال است که می تواند منجر به التهاب شود که در صورت وجود برای مدت طولانی، می تواند باعث ایجاد یا بدتر شدن انواع بیماری های مزمن رایج شود. علاوه بر این، نور به خودی خود می تواند باعث انحطاط گیرنده نوری شود که می تواند باعث التهاب شود.

کاپهی گفت: خیره شدن به صفحه نمایش کامپیوتر و گوشی و قرار گرفتن در معرض آلودگی نوری تا پایان شب شرایط بسیار آزاردهنده ای برای ساعت های شبانه روزی است. محافظت از چشم را مختل می کند و می تواند عواقبی فراتر از بینایی داشته باشد و به بقیه بدن و مغز آسیب برساند.

در مورد نقش چشم در سلامت کلی و طول عمر یک ارگانیسم چیزهای زیادی قابل درک است، از جمله: چگونه چشم طول عمر را تنظیم می کند، و آیا همین اثر در مورد سایر موجودات نیز صدق می کند؟

بزرگترین سوالی که در این کار مطرح می‌شود، زیرا ممکن است در مورد انسان‌ها نیز صدق کند، این است که آیا گیرنده‌های نوری در پستانداران بر طول عمر تأثیر می‌گذارند؟ هاج گفت: احتمالاً به اندازه مگس میوه نیست و بیشتر انرژی در مگس میوه به چشم اختصاص می یابد. اما از آنجایی که گیرنده‌های نوری فقط نورون‌های تخصصی هستند، او گفت: «پیوند قوی‌تری که من می‌توانم استدلال کنم، نقشی است که عملکرد شبانه‌روزی در نورون‌ها به‌طور کلی، به‌ویژه با محدودیت‌های غذایی، ایفا می‌کند و اینکه چگونه می‌توان از آنها برای حفظ عملکرد عصبی در طول پیری استفاده کرد.»

به گفته هاج، هنگامی که محققان درک کنند که این فرآیندها چگونه کار می کنند، می توانند ساعت مولکولی را برای کاهش سرعت پیری هدف قرار دهند و اضافه کرد که ممکن است انسان ها با فعال کردن ساعت های درون چشم ما به حفظ بینایی کمک کنند. او گفت: “ممکن است از طریق رژیم غذایی، داروها، تغییرات سبک زندگی… تحقیقات بسیار جالبی در راه است.”