دانشمندان به ارتباط احتمالی بین کمبود پروتئین و طول عمر اشاره کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، محدودیت پروتئین غذایی می‌تواند یک پاسخ هماهنگ در بدن ایجاد کند که بر متابولیسم، سیگنال‌های هورمونی، عملکرد مغز و ترجیحات غذایی تأثیر می‌گذارد. دانشمندان فرض می‌کنند که این سازگاری به توضیح افزایش طول عمر مشاهده شده قبلی در آزمایش‌ها روی موجودات مدل کمک می‌کند. محققان مرکز تحقیقات زیست‌پزشکی پنینگتون در دانشگاه ایالتی لوئیزیانا این مفهوم جدید را در مقاله‌ای برای متابولیسم سلولی ارائه دادند. ایزوستیا به بررسی آنچه در مورد ارتباط بین پروتئین و پیری می‌دانیم و اینکه چرا این یافته‌های تجربی هنوز نمی‌توانند به یک رژیم غذایی جهانی تبدیل شوند، می‌پردازد.

این مقاله توسط سورا کیم، سانگو یو و کریستوفر موریسون نوشته شده است. کار آنها یک انتشار نظری است که تحقیقات قبلی را ادغام کرده و توضیحی برای الگو‌های مشاهده شده ارائه می‌دهد. این مقاله نتایج یک آزمایش جدید انسانی از این رژیم غذایی را ارائه نمی‌دهد.

محققان خاطرنشان می‌کنند که کاهش پروتئین موجود در بدن به طور همزمان باعث چندین تغییر می‌شود. بدن متابولیسم و ​​سطح گلوکز را به طور متفاوتی تنظیم می‌کند و باعث تغییر در مصرف انرژی، سرعت رشد و انتخاب غذا می‌شود. نویسندگان معتقدند که این اثرات باید در کنار یکدیگر مورد مطالعه قرار گیرند.

مفهوم پیشنهادی مبتنی بر توانایی بدن در تشخیص کمبود یک ماده مغذی خاص و تطبیق عملکرد سیستم‌های مختلف با آن است. سلول‌ها به در دسترس بودن اسید‌های آمینه پاسخ می‌دهند، هورمون‌ها اطلاعات را بین اندام‌ها منتقل می‌کنند و مغز در هماهنگی تغییرات فیزیولوژیکی و رفتاری نقش دارد.

کریستوفر موریسون، استاد علوم اعصاب تغذیه، خاطرنشان کرد: «سوالی که در قلب کار ما وجود دارد، به طرز فریبنده‌ای ساده است: یک حیوان چگونه متوجه می‌شود که پروتئین کافی دریافت نمی‌کند؟»

به گفته او، سال‌ها تحقیق دانشمندان را به این فرضیه رسانده است که مغز نقش کلیدی در هماهنگ‌سازی این پاسخ ایفا می‌کند. همین تغییرات تطبیقی، همانطور که مطالعات حیوانی نشان می‌دهد، ممکن است با افزایش طول عمر مرتبط باشد.

محدودیت پروتئین چه تفاوتی با کاهش کالری دارد؟

محدودیت کالری شامل کاهش ارزش کلی انرژی رژیم غذایی است. وقتی پروتئین محدود می‌شود، ترکیب رژیم غذایی در درجه اول تغییر می‌کند، در حالی که محتوای انرژی ممکن است ثابت بماند. این تمایز برای محققان بسیار مهم است. به آنها اجازه می‌دهد تا تعیین کنند که کدام تغییرات مربوط به کمبود کلی انرژی و کدام مربوط به در دسترس بودن پروتئین و اسید‌های آمینه تشکیل دهنده آن است.

در آزمایش‌ها، افزایش طول عمر با کاهش مصرف پروتئین در گونه‌های مختلف مشاهده شد. نویسندگان این نشریه جدید، این نتایج را به عنوان مبنایی برای جستجوی مکانیسم‌های رایج سازگاری با ترکیب رژیم غذایی در نظر می‌گیرند.

با این حال، اصطلاح «محدودیت پروتئین» یک رژیم غذایی واحد و استاندارد را توصیف نمی‌کند. میزان کاهش، رژیم غذایی اولیه، مدت زمان مداخله و ویژگی‌های فردی فرد، همگی عوامل مهمی در ارزیابی نتایج هستند. صرف وجود یک اثر مثبت در یک آزمایش خاص، میزان بهینه پروتئین را برای یک فرد تعیین نمی‌کند.

چگونه رژیم غذایی با علائم پیری مرتبط است

تحقیقات پیری به طور گسترده از مفهوم نشانه‌های اصلی - فرآیند‌های بیولوژیکی که در تغییرات مرتبط با سن نقش دارند - استفاده می‌کند. یک مدل به‌روز شده که در سال ۲۰۲۳ در Cell منتشر شد، ۱۲ مورد از این نشانه‌های اصلی را شناسایی کرد.

این موارد شامل بی‌ثباتی ژنومی، اختلال عملکرد میتوکندری، پیری سلولی و تغییرات در سیستم‌های حسگر مواد مغذی می‌شود. این فرآیند‌ها به توصیف چگونگی تغییر سلول‌ها و بافت‌ها در طول زمان و دلیل کاهش ظرفیت عملکردی آنها کمک می‌کنند.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که محدودیت پروتئین می‌تواند به طور همزمان بر چندین نشانه پیری تأثیر بگذارد. با این حال، بسیاری از مطالعات مکانیسم‌های سلولی منفرد را بررسی می‌کنند، در حالی که تغییرات در اشتها، سیگنالینگ هورمونی و متابولیسم در سطح کل بدن رخ می‌دهد.

نویسندگان این مفهوم جدید، پیشنهاد پیوند دادن این سطوح تحلیل را می‌دهند. آنها معتقدند که درک چگونگی ارتباط پاسخ‌های سلولی به ترکیب غذا با عملکرد مغز و سایر اندام‌ها مهم است.

در این مقاله آمده است: «در نظر گرفتن محدودیت پروتئین به عنوان یک وضعیت فیزیولوژیکی هماهنگ، توجه را به چگونگی عملکرد سیستم‌های حسگر مواد مغذی سلولی، سیگنالینگ غدد درون‌ریز، مدار‌های عصبی و فیزیولوژی بافت معطوف می‌کند.»

هورمون FGF۲۱ چه نقشی دارد؟

محققان معتقدند که یکی از عناصر اصلی این واکنش FGF۲۱ یا فاکتور رشد فیبروبلاست ۲۱ است که به عنوان یک سیگنال هورمونی عمل می‌کند.

FGF۲۱ به انتقال اطلاعات در مورد در دسترس بودن پروتئین به فراتر از سلول‌های منفرد کمک می‌کند. طبق تحقیقاتی که توسط نویسندگان مقاله جدید مورد بحث قرار گرفته است، عملکرد آن در مغز در تغییرات متابولیسم و ​​​​ترجیحات غذایی نقش دارد.

اهمیت این سیگنال برای طول عمر در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۲ در مجله Nature Communications منتشر شد، بررسی شد. محققان نشان دادند که FGF۲۱ برای افزایش طول عمر و بهبود سلامت متابولیک در طول محدودیت پروتئین در موش‌های نر ضروری است.

این نتیجه اهمیت پاسخ بدن به تغییرات رژیم غذایی را برجسته می‌کند. در مدل مورد مطالعه، کاهش پروتئین به تنهایی برای دستیابی به مزایای مورد انتظار بدون دخالت یک سیگنال هورمونی مربوطه کافی نبود. مفهوم جدید، FGF۲۱ را به عنوان بخشی از یک سیستم گسترده‌تر در نظر می‌گیرد. نویسندگان قصد دارند بفهمند که چگونه عملکرد آن با مکانیسم‌های سلولی، مدار‌های عصبی و تغییرات در بافت‌های مختلف مرتبط است.

کاهش دسترسی به پروتئین همچنین ممکن است تمایل به انتخاب غذا‌های حاوی آن را تغییر دهد. نویسندگان معتقدند که چنین تغییرات رفتاری هنگام مطالعه مکانیسم‌های طول عمر، شایسته توجه هستند.

ترجیحات غذایی منعکس کننده تعامل بین نیاز‌های بدن و عملکرد سیستم عصبی است. اگر مغز در هماهنگی پاسخ به کمبود پروتئین نقش داشته باشد، تغییرات در انتخاب غذا می‌تواند اطلاعاتی در مورد شدت این واکنش ارائه دهد.

اصول مشابهی از رابطه بین تغذیه و مغز در مگس‌های میوه مورد مطالعه قرار گرفت. همانطور که نویسندگان خاطرنشان می‌کنند، سیگنال‌های روده اطلاعاتی در مورد وضعیت تغذیه‌ای بدن منتقل می‌کنند و می‌توانند هم بر ترجیحات غذایی و هم بر طول عمر تأثیر بگذارند.

با این حال، افزایش میل به غذا‌های پروتئینی به خودی خود به این معنی نیست که بدن از آن سود برده یا عمر طولانی‌تری خواهد داشت. محققان پیشنهاد می‌کنند که آن را به عنوان یک شاخص احتمالی از فعال شدن یک پاسخ تطبیقی ​​گسترده‌تر مطالعه کنند.

نویسندگان می‌نویسند: «میل به پروتئین لزوماً مزایای سلامتی محدودیت پروتئین را القا نمی‌کند، اما شدت آن می‌تواند به عنوان یک شاخص قابل مشاهده از میزان اثربخشی برنامه تطبیقی ​​گسترده‌تر عمل کند.»

آیا می‌توان واکنش بدن به رژیم غذایی را اندازه‌گیری کرد؟

مفهوم پیشنهادی، سوالی را برای دانشمندان مطرح می‌کند: کدام عنصر از پاسخ تطبیقی ​​با افزایش طول عمر مرتبط است؟ این می‌تواند عملکرد مکانیسم‌های فردی یا نتیجه عملکرد هماهنگ آنها باشد. پاسخ برای درک تفاوت‌های بین موجودات زنده مهم است. رژیم غذایی یکسان می‌تواند باعث تغییرات هورمونی، متابولیکی و رفتاری متفاوتی شود.

نویسندگان پیشنهاد می‌کنند شاخص‌های بالقوه این پاسخ را بررسی کنند. این شاخص‌ها شامل حساسیت به FGF۲۱، تغییرات متابولیک و تمایل به غذا‌های حاوی پروتئین یا اسید‌های آمینه ضروری است. این شاخص‌ها می‌توانند به طور بالقوه توضیح دهند که چگونه جنسیت، ویژگی‌های ژنتیکی، سن و سلامت متابولیک بر این پاسخ تأثیر می‌گذارند.

از واکنش‌های مردم چه می‌دانیم؟

برخی از عناصر پاسخ به محدودیت پروتئین در انسان نیز مشاهده شده است. در یک مطالعه در سال ۲۰۱۴، دانشمندان نمونه‌های خون شرکت‌کنندگان در یک آزمایش تصادفی از رژیم‌های غذایی با سطوح مختلف پروتئین را تجزیه و تحلیل کردند.

پس از ۲۸ روز، سطح FGF۲۱ در گروه کم پروتئین افزایش یافت. با این حال، این مطالعه تحت شرایط تغذیه بیش از حد انجام شد: ارزش انرژی رژیم‌های غذایی تقریباً ۴۰٪ از نیاز شرکت‌کنندگان فراتر رفت. بنابراین، نتایج را نمی‌توان مستقیماً به یک رژیم غذایی معمولی تعمیم داد.

دانشمندان تغییر زمان وعده‌های غذایی را با خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی مرتبط دانسته‌اند.

این مطالعه تأیید کرد که پاسخ هورمونی به محدودیت پروتئین در انسان نیز وجود دارد. با این حال، افزایش FGF۲۱ افزایش طول عمر را اثبات نمی‌کند یا ایمنی محدودیت طولانی مدت پروتئین را تأیید نمی‌کند.

تمایز قائل شدن بین شاخص‌های میانی و پیامد‌های واقعی سلامت نیز هنگام ارزیابی این مفهوم جدید ضروری است. تغییرات در هورمون‌ها، سطح گلوکز یا مصرف انرژی می‌تواند به روشن شدن مکانیسم‌های اساسی کمک کند، اما برای نتیجه‌گیری در مورد طول عمر، به داده‌های بیشتری نیاز است.

چرا کاهش پروتئین ممکن است جنبه‌ی منفی داشته باشد؟

پروتئین برای حفظ بافت‌ها، از جمله توده عضلانی، ضروری است. بنابراین، هنگام ارزیابی مداخلات غذایی، مهم است که نه تنها پارامتر‌های متابولیک، بلکه عملکرد فیزیکی را نیز در نظر بگیریم.

در یک بررسی که در سال ۲۰۲۵ در مجله سالانه تغذیه منتشر شد، محققان خاطرنشان کردند که مزایای محدودیت پروتئین برای متابولیسم و ​​طول عمر ممکن است با از دست دادن توده بدون چربی و کاهش آمادگی جسمانی همراه باشد. این یکی از دلایلی است که تبدیل نتایج مطالعات مدل ارگانیسم به توصیه‌های جهانی دشوار است.

این موضوع به ویژه برای بزرگسالان مسن اهمیت دارد. دستورالعمل عملی انجمن اروپایی تغذیه و متابولیسم بالینی (ESPEN) که در سال ۲۰۲۲ منتشر شد، مصرف حداقل یک گرم پروتئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز را توصیه می‌کند. این مقدار باید به صورت جداگانه بر اساس وضعیت تغذیه‌ای، فعالیت بدنی، شرایط پزشکی و تحمل تنظیم شود.

نویسندگان پیشنهاد می‌کنند مطالعه‌ای انجام شود که نشان دهد بدن چگونه تغییرات غذایی و پیامد‌های سازگاری با آنها را تشخیص می‌دهد. تحقیقات بیشتر باید نشان دهد که کدام اجزای این پاسخ در واقع مزایای بلندمدت را تعیین می‌کنند و آیا می‌توان از این دانش برای حفظ سلامت با افزایش سن استفاده کرد.