به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، برای بیش از یک قرن، رژیم‌های روزه داری سلامت، طول عمر و بازسازی بافت را در موجودات مختلف، از جمله انسان، بهبود بخشیده است. با این حال، چگونگی تأثیر روزه‌داری و تغذیه مجدد پس از آن بر سلول‌های بنیادی بالغ و تشکیل تومور هنوز به طور عمیق مورد بررسی قرار نگرفته است. محققان یک مسیر سیگنالینگ را در موش‌ها شناسایی کردند که توانایی بازسازی سلول‌های بنیادی روده را پس از روزه داری افزایش می‌دهد. زمانی که جهش‌های سرطانی در طول این دوره بازسازی اتفاق افتاد، موش‌ها بیشتر در معرض ابتلا به تومورهای روده در مراحل اولیه بودند.

تاثیرات رژیم‌های کم کالری و روزه داری

ثابت شده است که رژیم‌های کم کالری و روزه داری متناوب فواید سلامتی متعددی دارند: آنها می‌توانند شروع برخی از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن را به تاخیر بیندازند و طول عمر را نه تنها در انسان بلکه در بسیاری از موجودات دیگر افزایش دهند. بسیاری از مکانیسم‌های پیچیده زیربنای این پدیده هستند. تحقیقات قبلی MIT نشان داده است که یکی از راه‌هایی که روزه‌داری اثرات مفید خود را اعمال می‌کند، تقویت توانایی‌های بازسازی سلول‌های بنیادی روده است که به روده کمک می‌کند تا از آسیب‌ها یا التهاب بهبود یابد. در مطالعه‌ای روی موش‌ها، محققان MIT اکنون مسیری را شناسایی کرده‌اند که این بازسازی تقویت‌شده را امکان‌پذیر می‌کند، که پس از شروع «تغذیه مجدد» موش‌ها پس از روزه‌داری فعال می‌شود. آنها همچنین یک جنبه منفی برای این بازسازی پیدا کردند: زمانی که جهش‌های سرطانی در طول دوره بازسازی رخ می‌داد، موش‌ها بیشتر احتمال داشت که تومورهای روده در مراحل اولیه ایجاد کنند.

تاثیر فعالیت سلول‌های بنیادی بر بازسازی

عمر یلماز، دانشیار زیست شناسی MIT، عضو موسسه کخ MIT برای تحقیقات سرطان یکپارچه، و می‌گوید: «داشتن فعالیت سلول‌های بنیادی بیشتر برای بازسازی خوب است، اما استفاده زیاد از یک چیز خوب در طول زمان می‌تواند پیامدهای مطلوب کمتری داشته باشد. یلماز می‌افزاید که قبل از نتیجه‌گیری در مورد اینکه آیا روزه‌داری تأثیر مشابهی در انسان دارد یا خیر، به مطالعات بیشتری نیاز است. او گفت: "ما هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری داریم، اما جالب است که قرار گرفتن در حالت ناشتا یا تغذیه مجدد در هنگام مواجهه با جهش‌زا می‌تواند تاثیر عمیقی بر احتمال ابتلا به سرطان در این مدل‌های موش کاملاً مشخص داشته باشد.. یافته‌های این مطالعه در نیچر منتشر شده است.

بررسی تاثیر رژیم‌های روزه و کم کالری بر سلامت روده

چندین سال است که آزمایشگاه یلماز در حال بررسی چگونگی تاثیر رژیم‌های روزه و کم کالری بر سلامت روده بوده است. در یک مطالعه در سال 2018، تیم او گزارش داد که در طول یک روزه، سلول‌های بنیادی روده شروع به استفاده از لیپیدها به عنوان منبع انرژی به جای کربوهیدرات‌ها می‌کنند. آنها همچنین نشان دادند که روزه داری منجر به افزایش قابل توجهی در توانایی بازسازی سلول‌های بنیادی می‌شود. با این حال، سؤالات بی پاسخ باقی ماند: چگونه روزه باعث افزایش توانایی بازسازی می‌شود، و بازسازی چه زمانی آغاز می‌شود؟ یلماز می‌گوید: «از آن مقاله، ما واقعاً بر درک این موضوع متمرکز شده‌ایم که روزه‌داری چه چیزی باعث بازسازی می‌شود. آیا این خود روزه است که باعث تجدید قوا می‌شود یا خوردن بعد از روزه؟ محققان در مطالعه جدید خود دریافتند که بازسازی سلول‌های بنیادی در طول روزه داری سرکوب می‌شود اما در طول دوره تغذیه مجدد افزایش می‌یابد. محققان سه گروه از موش‌ها را دنبال کردند - یکی که 24 ساعت ناشتا بود، دیگری که 24 ساعت ناشتا بود و سپس اجازه داشت در طول یک دوره 24 ساعته تغذیه مجدد هر چه می‌خواهد بخورد، و گروه کنترل که در تمام مدت هر چه می‌خواستند می‌خوردند.  محققان توانایی سلول‌های بنیادی روده را برای تکثیر در مقاطع زمانی مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و دریافتند که سلول‌های بنیادی در پایان دوره 24 ساعته تغذیه مجدد بالاترین سطح تکثیر را نشان دادند. این سلول‌ها همچنین نسبت به سلول‌های بنیادی روده موش‌هایی که اصلا روزه نگرفته بودند، تکثیر بیشتری داشتند.

مکانیسم مولکولی روزه گرفتن و تغذیه مجدد

ایمادا می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم که روزه گرفتن و تغذیه مجدد دو حالت متمایز را نشان می‌دهند. "در حالت ناشتا، توانایی سلول‌ها در استفاده از لیپیدها و اسیدهای چرب به عنوان منبع انرژی، آنها را قادر می‌سازد تا زمانی که مواد مغذی کم هستند، زنده بمانند. و سپس این حالت پس از تغذیه مجدد است که واقعاً باعث بازسازی می‌شود. هنگامی که مواد مغذی در دسترس قرار می‌گیرند، این سلول‌های بنیادی و سلول‌های پیش ساز برنامه‌هایی را فعال می‌کنند که آنها را قادر می‌سازد توده سلولی بسازند و پوشش روده را دوباره پر کنند. مطالعات بیشتر نشان داد که این سلول‌ها یک مسیر سیگنال‌دهی سلولی به نام mTOR را فعال می‌کنند که در رشد سلولی و متابولیسم نقش دارد. یکی از نقش‌های mTOR تنظیم ترجمه RNA پیام رسان به پروتئین است، بنابراین وقتی فعال می‌شود، سلول‌ها پروتئین بیشتری تولید می‌کنند. این سنتز پروتئین برای تکثیر سلول‌های بنیادی ضروری است. محققان نشان دادند که فعال‌سازی mTOR در این سلول‌های بنیادی منجر به تولید مقادیر زیادی پلی‌آمین - مولکول‌های کوچکی که به رشد و تقسیم سلول‌ها کمک می‌کنند، می‌شود. بنابراین در حالت refed، شما تکثیر بیشتری دارید و باید توده سلولی بسازید. این نیاز به پروتئین بیشتری برای ساخت سلول‌های جدید دارد و آن سلول‌های بنیادی به ساخت سلول‌های تمایز یافته‌تر یا انواع سلول‌های تخصصی روده ادامه می‌دهند.

احیای زیاد سلول بنیادی و ایجاد سرطان

محققان همچنین دریافتند زمانی که سلول‌های بنیادی در این حالت بسیار احیا شونده هستند، بیشتر مستعد سرطانی شدن هستند. سلول‌های بنیادی روده یکی از فعال‌ترین سلول‌هایی هستند که در بدن تقسیم می‌شوند، زیرا به پوشش روده کمک می‌کنند که هر پنج تا 10 روز یک‌بار کاملاً تغییر کند. از آنجایی که این سلول‌های بنیادی به طور مکرر تقسیم می‌شوند، شایع ترین منبع سلول‌های پیش سرطانی در روده هستند. در این مطالعه، محققان دریافتند که اگر ژن سرطان‌زا را در موش‌ها در مرحله تغذیه مجدد فعال کنند، احتمال ابتلا به پولیپ‌های پیش سرطانی در موش‌ها بسیار بیشتر از زمانی است که این ژن در حالت ناشتا روشن شود. جهش‌های مرتبط با سرطان که در دوران تغذیه مجدد رخ داده‌اند نیز نسبت به جهش‌هایی که در موش‌هایی که چرخه روزه‌داری و تغذیه مجدد را سپری نکرده‌اند، به احتمال زیاد پولیپ تولید می‌کنند.

اهمیت تغذیه مناسب بعد از روزه داری

یلماز می‌گوید: «می‌خواهم تأکید کنم که همه این‌ها در موش‌ها با استفاده از جهش‌های سرطانی کاملاً تعریف‌شده انجام شد. در انسان، این وضعیت بسیار پیچیده‌تر خواهد بود». اما ما را به این مفهوم هدایت می‌کند: روزه گرفتن بسیار سالم است، اما اگر بدشانس باشید و بعد از روزه داری دوباره غذا می‌خورید و در معرض یک ماده جهش زا، مانند یک استیک ذغالی شده یا چیز دیگری قرار می‌گیرید، ممکن است واقعاً اینطور باشید. افزایش شانس شما برای ایجاد ضایعه ای که می‌تواند منجر به سرطان شود." یلماز همچنین خاطرنشان کرد که فواید احیا کننده روزه می‌تواند برای افرادی که تحت پرتودرمانی قرار می‌گیرند، که می‌تواند به پوشش روده یا سایر انواع آسیب‌های روده آسیب برساند، قابل توجه باشد. آزمایشگاه او اکنون در حال بررسی است که آیا مکمل‌های پلی آمین می‌توانند به تحریک این نوع بازسازی بدون نیاز به روزه کمک کنند یا خیر. این تحقیق تا حدی توسط جایزه Pew-Stewart Trust Scholar، مرکز مرمر برای نانوپزشکی سرطان، پروژه پل مرکز سرطان دانا فاربر/ هاروارد کخ، و ابتکار سلول‌های بنیادی MIT تامین شد.

پایان مطلب/.