من الممكن في المستقبل أن يكون من الممكن ضبط الساعات البيولوجية من خلال التغذية
ما العلاقة بين الشيخوخة وتباطؤ ساعاتنا البيولوجية؟ وما علاقة هذه الظاهرة بالتغذية؟ اكتشف علماء معهد وايزمان للعلوم مؤخرًا الإجابات على هذه الأسئلة. اتضح أن مجموعة من المواد المشاركة في عملية التمثيل الغذائي (النواتج الأيضية)، والتي تنقص في شيخوخة الخلايا، ترتبط بعمل الساعات البيولوجية في أجسامنا (الساعات البيولوجية هي آليات مشفرة في الحمل الجيني، وهي تحافظ على الدورة) أوقات النهار والليل). وتشير نتائج الدراسة، التي نشرت في المجلة العلمية Cell Metabolism، إلى أن المواد الأيضية التي تم فحصها، والموجودة في العديد من الأطعمة، قد تساعد في الحفاظ على إيقاع ساعاتنا الداخلية.
يقوم الدكتور جاد أشير وأعضاء مجموعته البحثية، في قسم الكيمياء البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم، بدراسة الساعات البيولوجية بهدف فهم كيف تساعد في تنظيم العمليات المختلفة، من التغذية إلى التمثيل الغذائي، وكيف تتأثر هم. اتبع الدكتور آشر وطالب البحث زيف زويهافت أدلة على وجود علاقة قد تكون موجودة بين مستقلبات معينة، تسمى البوليامينات، وعمل الساعات البيولوجية. يقول زويهافت: "نحصل على البوليامينات من الطعام، لكن خلايانا تنتجها أيضًا". ومن المعروف أن هذه المواد تنظم عدة عمليات أساسية في الخلية، بما في ذلك النمو والتكاثر. بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف أن مستويات البوليامينات في خلايا الجسم تميل إلى الانخفاض مع تقدمنا في العمر.
وفي التجارب التي أجريت على الفئران ومزارع الخلايا، اكتشف العلماء أن الإنزيمات اللازمة لإنتاج البوليامينات تمر بدورات تتعلق بكل من النظام الغذائي والإيقاع اليومي ليلا ونهارا. لم تكن هذه التذبذبات موجودة في الفئران التي تم تصميمها بطريقة تم فيها إلغاء وظيفة ساعتها البيولوجية.
وفي وقت لاحق، اكتشف العلماء نوعا من ردود الفعل الدورية، مما يعني أن الساعات البيولوجية التي تنظم إنتاج البوليامينات تتأثر بمستوى المادة، مما يسبب تغيرات في عملها. في مزارع الخلايا، تسببت إضافة البوليامينات بشكل أو بآخر في إيقاف إيقاع الساعة البيولوجية، بينما أدى الحفاظ على مستويات منخفضة إلى تباطؤ الساعة بحوالي ساعتين. يقول الدكتور آشر: "إن البوليامينات هي في الواقع جزء مدمج من آلية الساعة البيولوجية".
ثم سأل العلماء كيف تتجلى هذه العملية في الفئران الأصغر سنا والأكبر سنا التي لديها مستويات طبيعية أعلى أو أقل من البوليامين. ومن المعروف أن الساعات البيولوجية للفئران الأكبر سنا تعمل بشكل أبطأ، وأن هذا يصاحبه انخفاض في مستويات البوليامين. واكتشف العلماء أنه من الممكن إبطاء الساعة البيولوجية لدى الفئران الصغيرة عن طريق إعطاء دواء يمنع تكوين البوليامينات في الخلايا. في المقابل، فإن إضافة مادة البوليامين إلى مياه الشرب لدى الفئران الأكبر سنا تسببت في تشغيل ساعاتها بشكل أسرع مقارنة بالفئران الأخرى في فئتها العمرية، وفي الواقع أعادت وظيفتها بطريقة مشابهة لتلك التي لدى الفئران الصغيرة.
يواصل الدكتور آشر وأعضاء مجموعته التحقيق في وظيفة البوليامينات في أنظمة الساعة البيولوجية. يقول زويهافت: "يوضح هذا الاكتشاف العلاقة الوثيقة بين الساعات البيولوجية والتمثيل الغذائي". يضيف الدكتور آشر: «تعتمد نتائجنا الحالية على تجارب أجريت على الفئران، لكننا نعتقد ونأمل أن تكون هذه النتائج صحيحة أيضًا بالنسبة للبشر. وإذا تبين لاحقا أن هذا هو الحال بالفعل، فستكون له عواقب طبية واسعة النطاق. إن القدرة على إصلاح ساعتنا البيولوجية بطريقة بسيطة، من خلال التدخل الغذائي على شكل مكملات البوليامين، هي أمر رائع، ومن الواضح أن لديها إمكانات طبية كبيرة."
