دانشمندان ممکن است یک «کلید پیری» پنهان را در مغز کشف کرده باشند؛ یافتههای جدید نشان میدهد یک اسید آمینه ساده توانسته است برخی از اثرات این کلید بیولوژیکی را در موشها معکوس کند.
به گزارش واضح به نقل از PLOS، یک پروتئین مغزی تازه شناساییشده ممکن است نقش بسیار مهمی در نحوه پیر شدن بدن ایفا کند. محققان دریافتند که کاهش سطح پروتئینی به نام منین (Menin) در غده هیپوتالاموس، محرک بروز التهاب، مشکلات حافظه، پوکی استخوان و سایر تغییرات مرتبط با سن در موشها است. بازگرداندن سطح این پروتئین، چندین مورد از این اثرات مخرب را معکوس کرد، در حالی که استفاده از یک مکمل اسید آمینه ساده به نام دی-سرین (D-serine) باعث تقویت قوای شناختی شد. این کشف ارزشمند، مسیری شگفتانگیز و جدید را برای مبارزه با زوال عقل و پیری زودرس باز میکند.
کاهش پروتئین منین در مغز؛ محرک اصلی فرآیند پیری
پژوهشگران دریافتند که از دست رفتن یک پروتئین مغزی به نام منین میتواند به هدایت فرآیند پیری کمک کند و باعث تحریک التهاب، کاهش حافظه و تخریب قوای جسمانی در موشها شود. دانشمندان ممکن است یک کلید بیولوژیکی پنهان را کشف کرده باشند که سرعت پیر شدن بدن را کنترل میکند. تحقیقات منتشر شده در مجله تخصصی PLOS Biology نشان میدهد که کاهش سطح پروتئین مغزی منین میتواند باعث ایجاد التهاب عصبی، افت حافظه و سایر تغییرات مرتبط با سن در سراسر بدن شود. در آزمایشهای انجامشده روی موشها، بازگرداندن این پروتئین چندین نشانه پیری را معکوس کرد، در حالی که یک مکمل اسید آمینه ساده توانست عملکرد شناختی را به شکل چشمگیری بهبود ببخشید.
این یافتهها به شواهد در حال افزایشی اضافه میکنند که نشان میدهند فرآیند پیری ممکن است به شدت تحت تاثیر هیپوتالاموس باشد؛ یک ناحیه کوچک اما قدرتمند در مغز که وظیفه تنظیم متابولیسم، هورمونها، دمای بدن، خواب و پاسخهای استرس را بر عهده دارد. محققان به طور فزایندهای به هیپوتالاموس به عنوان مرکز فرماندهی اصلی خودِ فرآیند پیری نگاه میکنند.
پروتئینی مغزی که با افزایش سن به شدت کاهش مییابد
این مطالعه که به سرپرستی لیگ لنگ (Lige Leng) و همکارانش در دانشگاه شیامن (Xiamen University) چین انجام شد، بر روی منین تمرکز داشت؛ پروتئینی که به سرکوب التهاب در مغز کمک میکند. تحقیقات پیشین نشان داده بود که منین نقش مهمی در کنترل فعالیتهای التهابی سیستم عصبی دارد. این تیم تحقیقاتی میخواستند بدانند آیا از دست رفتن این پروتئین محافظ، در افزایش سرعت پیری نقش دارد یا خیر.
آزمایشهای آنها فاش کرد که با پیر شدن موشها، سطح پروتئین منین در هیپوتالاموس به شدت افت میکند. این کاهش به طور خاص در نورونهای واقع در هیپوتالاموس شکمی-میانی (VMH) رخ داد؛ ناحیهای که با متابولیسم و پیری سیستمیک بدن مرتبط است. نکته جالب توجه این بود که سطح منین در سلولهای پشتیبان مجاور مانند آستروسیتها یا میکروگلیاها کاهش پدیدار و معنیداری نداشت.
برای بررسی اینکه این کاهش به چه معناست، محققان موشهایی را از طریق مهندسی ژنتیک تولید کردند که فعالیت منین در آنها به صورت انتخابی کاهش یافته بود. نتایج این آزمایش تکاندهنده بود؛ موشهای جوانتر با سطح منین پایینتر، دچار افزایش التهاب مغزی، نازک شدن پوست، کاهش تراکم استخوان، اختلال در تعادل، مشکلات حافظه و طول عمر کوتاهتر در مقایسه با موشهای معمولی شدند. این نتایج نشان میدهد که منین ممکن است به عنوان یک فاکتور محافظتی و ضد پیری در داخل مغز عمل کند.
ارتباط کلیدی پروتئین منین با اسید آمینه دی-سرین
یکی از شگفتانگیزترین کشفیات این مطالعه مربوط به دی-سرین بود؛ یک اسید آمینه که به عنوان یک پیامرسان عصبی (نوروترانسمیتر) نیز در مغز عمل میکند. دی-سرین به تنظیم ارتباط بین نورونها کمک میکند و برای فرآیند یادگیری و تقویت حافظه بسیار حیاتی است. زمانی که سطح پروتئین منین افت کرد، تولید دی-سرین نیز کاهش یافت. محققان این اثر را به کاهش فعالیت آنزیمی نسبت دادند که برای سنتز دی-سرین مورد نیاز است و خود این آنزیم ظاهراً توسط منین تنظیم میشود.
ماده مغذی دی-سرین به طور طبیعی در غذاهایی از جمله دانههای سویا، تخممرغ، ماهی و آجیل یافت میشود و به عنوان یک مکمل غذایی نیز در بازار به فروش میرسد. این ارتباط تاییدشده توجه محققان را جلب کرد؛ چرا که مطالعات دیگر نیز کاهش سطح دی-سرین را با اختلالات شناختی مرتبط با پیری و کاهش پلاستیسیته سیناپسی (توانایی مغز برای تقویت اتصالات عصبی درگیر در حافظه و یادگیری) مرتبط دانسته بودند.
معکوس کردن نشانههای پیری جسمی و ذهنی در موشها
پژوهشگران در مرحله بعد آزمایش کردند که آیا بازگرداندن منین میتواند زوال مرتبط با سن را معکوس کند یا خیر. آنها ژن منین را به طور مستقیم به هیپوتالاموس موشهای مسن که حدود ۲۰ ماه سن داشتند (تقریباً معادل سنین پیری در انسان) تزریق کردند. تنها ۳۰ روز بعد، این حیوانات بهبودهای قابلاندازهگیری در یادگیری، حافظه، تعادل، ضخامت پوست و تراکم استخوان نشان دادند. این بهبودها با افزایش سطح دی-سرین در غده هیپوکامپ همراه بود؛ ناحیهای از مغز که برای شکلگیری حافظه ضروری است.
این تیم همچنین بررسی کردند که آیا مصرف مکمل دی-سرین به تنهایی میتواند کمککننده باشد یا خیر. پس از سه هفته مصرف مکمل، موشهای مسنتر عملکرد شناختی بهتری از خود نشان دادند، اگرچه این درمان نتوانست شاخصهای پیری جسمی مشاهدهشده در پوست و بافت استخوانی را معکوس کند. این تمایز نشان میدهد که منین احتمالاً از طریق چندین مسیر بیولوژیکی متصل به هم بر پیری تأثیر میگذارد و این فرآیند صرفاً به تولید دی-سرین محدود نمیشود.
چرا هیپوتالاموس به تمرکز اصلی تحقیقات پیری تبدیل شده است؟
علاقه به غده هیپوتالاموس در سالهای اخیر به شدت افزایش یافته است؛ زیرا دانشمندان شواهدی را کشف کردهاند که نشان میدهد این ناحیه از مغز ممکن است جنبههای بسیاری از پیری را در سراسر بدن هماهنگ و مدیریت کند. تحقیقات اخیر بررسی کردهاند که چگونه تغییرات مرتبط با سن در متیلاسیون DNA هیپوتالاموس و سیگنالدهی هورمونی میتواند به بیماریهای تخریبکننده عصبی مانند آلزایمر کمک کند.
یک مطالعه در سال ۲۰۲۴ در مجله علمی Nature Communications نشان داد که هیپوتالاموس با افزایش سن دچار تغییرات اپیژنتیک متمایزی میشود و ممکن است بر مسیرهای مربوط به هورمونهای اکسیتوسین و هورمون آزادکننده گنادوتروپین (GnRH) تأثیر بگذارد که هر دو با پیری و سلامت مغز مرتبط هستند. در کنار هم، این یافتهها این ایده را تقویت میکنند که پیری صرفاً نتیجه فرسودگی طبیعی بدن نیست؛ در عوض، برخی دانشمندان حدس میزنند که مغز ممکن است به طور فعال بخشهایی از فرآیند پیری را از طریق التهاب، متابولیسم و سیگنالدهی هورمونی تنظیم کند.
آیا مکمل دی-سرین میتواند به انسانها کمک کند؟
علیرغم هیجان فراوان پیرامون این یافتهها، این تحقیقات هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارند و بر روی موشها انجام شدهاند، نه انسانها. دانشمندان هنوز نمیدانند آیا تقویت منین یا مصرف مکمل با دی-سرین میتواند به طور ایمن پیری را کند کرده یا قوای شناختی را در انسان بهبود ببخشد یا خیر. محققان همچنین هشدار میدهند که تغییر دادن مسیرهای قدرتمند سیگنالدهی مغز میتواند عواقب ناخواستهای به همراه داشته باشد. کار بیشتری نیاز است تا درک شود چرا منین با افزایش سن کاهش مییابد، مزایای آن تا چه حد ماندگار خواهد بود و آیا مصرف طولانیمدت مکمل دی-سرین عوارض جانبی ایجاد میکند یا خیر.
با این حال، این مطالعه چشمانداز جذابی را از نحوه هدف قرار دادن مستقیمتر فرآیند پیری در آینده ارائه میدهد. دکتر لنگ در این باره میگوید:
«ما حدس میزنیم که کاهش بیان منین در هیپوتالاموس با افزایش سن، ممکن است یکی از عوامل محرک پیری باشد و منین میتواند پروتئین کلیدی باشد که عوامل ژنتیکی، التهابی و متابولیکی پیری را به هم متصل میکند. دی-سرین یک درمان بالقوه و امیدوارکننده برای درمان زوال شناختی است.»
وی همچنین خاطرنشان کرد: «سیگنالدهی منین در هیپوتالاموس شکمی-میانی (VMH) در موشهای مسن کاهش مییابد که این امر به فنوتیپهای پیری سیستمیک و نقصهای شناختی کمک میکند. اثرات منین بر پیری توسط تغییرات التهابی عصبی و سیگنالدهی مسیر متابولیک، همراه با کمبود سرین در VMH ایجاد میشود، در حالی که بازگرداندن منین در این ناحیه، فنوتیپهای مرتبط با پیری را معکوس کرد.»