من السهل تشويه دهون الجسم باعتبارها مجرد طبقة من الحشوة غير المرغوب فيها الموجودة بصمت تحت الجلد. لكن هذه الخلايا نشطة بشكل مدهش. بالإضافة إلى كونها حاويات تخزين للطاقة، فهي تضخ إلى الخارج مجموعة واسعة من الهرمونات التي تتفاعل مع أعضاء متعددة للتحكم في عملية التمثيل الغذائي والاستجابات المناعية وحتى التكاثر.
يمكنهم أيضًا التنظيم طول العمر مع شريك غير متوقع: الدماغ.
A دراسة جديدة في الفئران، تم العثور على "خط هاتف" بين الأنسجة الدهنية ومجموعة من الخلايا العصبية داخل منطقة ما تحت المهاد، وهي منطقة في الجزء السفلي من الدماغ تتحكم في وظائف الجسم الأساسية مثل تنظيم درجة الحرارة والتنفس.
عندما تكون هذه الخلايا العصبية صغيرة، فإنها ترسل إشارة إلى الأنسجة الدهنية لإطلاق الطاقة التي تغذي الدماغ. مع التقدم في السن، ينهار الخط. لم تعد الخلايا الدهنية قادرة على تنسيق أدوارها العديدة، وتكافح الخلايا العصبية لتمرير المعلومات عبر شبكاتها.
وباستخدام الأساليب الجينية والكيميائية، وجد الفريق علامة لهذه الخلايا العصبية، وهو بروتين يسمى Ppp1r17 (أعلم أنه جذاب). أدى تغيير سلوك البروتين في الفئران المسنة باستخدام الهندسة الوراثية إلى إطالة عمرها بنسبة سبعة بالمائة تقريبًا. وبالنسبة لمتوسط عمر البشر الذي يبلغ 76 عامًا، فإن الزيادة تترجم إلى أكثر من خمس سنوات.
كما أدى العلاج إلى تغيير صحة الفئران. تحب الفئران الركض، لكن قوتها تنخفض مع التقدم في السن. وقد أدت إعادة تنشيط الخلايا العصبية لدى الفئران المسنة إلى إحياء دوافعها، وتحويلها من عازفة بطاطا إلى عداء مثير للإعجاب.
"لقد أظهرنا طريقة لتأخير الشيخوخة وإطالة العمر الصحي لدى الفئران من خلال التلاعب بجزء مهم من الدماغ." محمد مؤلف الدراسة الدكتور شين إيشيرو إيماي في جامعة واشنطن.
إنترنت العقل والجسم
طول العمر معقد. هناك عوامل متعددة تؤثر على مدى سرعة شيخوخة أنسجتنا وأعضائنا، مثل الأخطاء المطبعية الجينية، والالتهابات، والتغيرات اللاجينية، ومشاكل التمثيل الغذائي.
ولكن هناك خط مشترك: لقد وجدت عقود من العمل على أنواع متعددة أن خفض السعرات الحرارية وزيادة التمارين الرياضية يبقي وظائف الأعضاء المتعددة شابة مع تقدمنا في السن. العديد من الفوائد تأتي من التفاعلات بين الدماغ والجسم.
الدماغ غير موجود في وعاء. على الرغم من أنها محمية بحاجز انتقائي للغاية لا يسمح إلا لجزيئات معينة بالدخول، إلا أن الخلايا العصبية تتفاعل مع مكونات الدم التي تتجاوز الحاجز لتغيير وظائفها - على سبيل المثال، الاحتفاظ بوظائف التعلم والذاكرة في سن الشيخوخة.
وقد حددت الدراسات الحديثة بشكل متزايد قنوات اتصال متعددة بين الدماغ والعضلات والهيكل العظمي والكبد. بعد ممارسة التمارين الرياضية، على سبيل المثال، تعمل البروتينات التي يفرزها الجسم على تغيير وظائف المخ، مما يعزز التعلم والذاكرة لدى الفئران المسنة، وفي بعض الحالات، البشر المسنين. عندما تتعطل قنوات الاتصال هذه، فإنها تؤدي إلى مشاكل صحية مرتبطة بالشيخوخة وتحد من العمر الافتراضي والمدى الصحي (عدد السنوات الصحية).
يعمل الاتصال بين الدماغ والجسم في كلا الاتجاهين. يقع منطقة ما تحت المهاد في أعماق قاعدة الدماغ، وينظم عددًا لا يحصى من الهرمونات لتعديل وظائف الجسم. ومن خلال إفرازاتها الهرمونية، ترسل منطقة الدماغ التوجيهات إلى مجموعة واسعة من الأعضاء بما في ذلك الكبد والعضلات والأمعاء والأنسجة الدهنية، مما يغير سلوكها مع تقدم العمر.
غالبًا ما يُطلق على منطقة ما تحت المهاد اسم "مركز التحكم في الشيخوخة"، وكانت منذ فترة طويلة هدفًا للباحثين في مجال طول العمر.
وبالعودة إلى عام 2013، وجد أحد الفرق أن إعادة برمجة الاستجابات المناعية في منطقة الدماغ يمكن أن تفعل ذلك زيادة العمر الافتراضي. وفي نفس العام، اكتشف فريق إيماي تنشيط منطقة الدماغ أعاد عقارب الساعة إلى الوراء في الفئران المسنة. مثل أقرانهم الأصغر سنا، مارسوا المزيد من التمارين، وكان لديهم التمثيل الغذائي الصحي، وحافظوا على درجات حرارة أجسادهم بسهولة أكبر في بيئات خارج منطقة راحتهم المعتادة. كما أنهم ناموا بشكل أفضل، وأرسلت أدمغتهم توجيهات دقيقة إلى عضلاتهم، مما سمح لهم بالقفز حول بيئاتهم.
ومع ذلك، كان هناك سؤال يراود الفريق: لماذا نجح هذا الأمر؟
فتح الخطوط
بحثت الدراسة الجديدة عن الخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد التي تربط الأنسجة الدهنية بالدماغ وطول العمر.
ركزوا في البداية على مجموعة فرعية من الخلايا العصبية داخل منطقة ما تحت المهاد من مجموعة كانت معروفة سابقًا بتنظيم الشيخوخة. تحتوي هذه الخلايا على مستوى عالٍ من البروتين المسمى Ppp1r17، وهو في الأساس علامة تميزها عن جميع أنواع الخلايا الأخرى في منطقة ما تحت المهاد، وتصل إلى أماكن بعيدة عبر الدماغ وداخل الجسم.
وكتب الفريق أن الخلايا العصبية "قد ترسل إشارة إلى نسيج معين وتنظم وظيفته". وبعبارة أخرى، من المحتمل أن يتمكنوا من إنشاء اتصال بين الدماغ والجسم.
ولاختبار هذه النظرية، قام الفريق وراثيًا بإزالة Ppp1r17 في منطقة ما تحت المهاد لدى فئران عمرها ثلاثة أشهر، أي في سن المراهقة تقريبًا. وفي غضون شهرين، انفجر حجم المخلوقات. لقد بدأوا في تناول الطعام أثناء وقت النوم ولم يعودوا يشعرون بالحاجة إلى الركض في عجلة الركض الخاصة بهم - وهي هواية مفضلة سابقة.
التغييرات لفتت انتباه الفريق. من المعروف أن تقليل السعرات الحرارية وممارسة التمارين الرياضية يزيد من مدى الصحة لدى فئران المختبر وربما لدى البشر.
ومن خلال التحليل الجزيئي، وجد الفريق أن الخلايا العصبية التي تحتوي على Ppp1r17 غيرت كيفية تصرف الخلايا الدهنية. ويطفو البروتين حول النواة - وهي البنية الشبيهة بجوز الجوز والتي تغلف الحمض النووي - وأجزاء أخرى من الخلية.
وفي الفئران الصغيرة، يقع داخل النواة وينشط الطريق العصبي الذي ينظم الأنسجة الدهنية. فهو يوجه الخلايا الدهنية لإطلاق مخزون الطاقة أثناء ممارسة التمارين الرياضية، على سبيل المثال، وضخ البروتين الذي يوفر الطاقة في الدماغ. مع التقدم في السن، تنهار الحلقة بأكملها. ينجرف البروتين من النواة إلى أجزاء أخرى من الخلية العصبية، مما يعيق الاتصالات مع الخلايا الدهنية.
وفي محاولة لاستعادة النظام في الفئران المتقدمة في السن، قام الفريق بتعديل بروتين "مكوك" وراثيًا لنقل Ppp1r17 مرة أخرى إلى النواة. هذه الحيلة أبطأت علامات الشيخوخة.
وفي الوقت نفسه، تم تجديد الخلايا الدهنية لدى الفئران أيضًا. لقد قاموا بسهولة بضخ هرمون مهم للحفاظ على صحة منطقة ما تحت المهاد. وبدلاً من البقاء على الأريكة، اختارت الفئران الركض على عجلة القيادة. وبالمقارنة مع أقرانهم في نفس العمر، كان لديهم فراء رقيق ولامع، وهو علامة على الشباب والصحة.
تشير النتائج إلى أن إعادة Ppp1r17 إلى النواة تحافظ على صحة الفأر حتى في سن الشيخوخة. وكتب الفريق "من اللافت للنظر أن الفئران المعدلة وراثيا عاشت لفترة أطول من رفاقها بنسبة سبعة في المئة تقريبا".
وباستخدام تقنية أخرى تحافظ على البروتين داخل النواة على وجه التحديد، قام الفريق بتلخيص النتائج. كما ركضت هذه الفئران المسنة مثل الريح، وحافظت على أنسجتها الدهنية في حالة جيدة، وشهدت زيادة في متوسط العمر مقارنة بأقرانها.
وهذه الدراسة هي الأحدث التي ترسم خريطة للطرق السريعة بين الجسم والدماغ سعياً إلى طول العمر. ويستكشف الفريق أيضًا طرقًا لتحسين حلقة ردود الفعل من الدهون إلى الدماغ مع تقدمنا في السن.
الصورة الائتمان: ساندي ميلار / Unsplash
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://singularityhub.com/2024/01/15/scientists-extend-life-span-in-mice-by-restoring-this-brain-body-connection/
