ثابت شده است که رژیم های کم کالری و روزه داری متناوب فواید سلامتی متعددی دارند: آنها می توانند شروع برخی از بیماری های مرتبط با افزایش سن را به تاخیر بیندازند و عمر را نه تنها در انسان بلکه در بسیاری از موجودات دیگر افزایش دهند.
بسیاری از مکانیسم های پیچیده زیربنای این پدیده هستند. کار قبلی MIT نشان داده است که یکی از راه‌هایی که روزه‌داری اثرات مفید خود را اعمال می‌کند، افزایش توانایی‌های بازسازی سلول‌های بنیادی روده است که به بهبود روده از آسیب یا التهاب کمک می‌کند.
در مطالعه‌ای روی موش‌ها، محققان MIT اکنون مسیری را شناسایی کرده‌اند که این بازسازی تقویت‌شده را امکان‌پذیر می‌کند، که زمانی فعال می‌شود که موش‌ها پس از روزه‌داری دوباره شروع به «تغذیه» کنند. آنها همچنین یک جنبه منفی در 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.
عمر ییلماز، دانشیار زیست شناسی MIT و عضو موسسه تحقیقات سرطان یکپارچه MIT، می گوید: «فعالیت بیشتر سلول های بنیادی برای بازسازی مفید است، اما انجام بیش از حد یک چیز خوب در طول زمان می تواند اثرات نامطلوب بیشتری داشته باشد نویسنده اصلی مطالعه جدید
یلماز می‌افزاید که قبل از اینکه بتوان نتیجه‌گیری کرد که آیا روزه‌داری تأثیر مشابهی در انسان دارد، به مطالعات بیشتری نیاز است.
ما هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری داریم، اما جالب است که قرار گرفتن در یک حالت ناشتا یا یک حالت تکراری در هنگام مواجهه با یک جهش‌زا می‌تواند تأثیر عمیقی بر احتمال ابتلا به سرطان در این مدل‌های کاملاً تعریف شده از موش‌ها داشته باشد. ” او می گوید.
شینیا ایمادا و صالح خاوالد، فوق دکترای MIT، نویسندگان اصلی این مقاله هستند که امروز در طبیعت.
بازسازی رانندگی
چندین سال است که آزمایشگاه یلماز در حال بررسی چگونگی تاثیر رژیم های روزه و کم کالری بر سلامت روده بوده است. در یک مطالعه در سال 2018، تیم او گزارش داد که در طول روزه داری، سلول های بنیادی روده شروع به استفاده از لیپیدها به عنوان منبع انرژی به جای کربوهیدرات می کنند. آنها همچنین نشان دادند که روزه داری منجر به افزایش قابل توجهی در ظرفیت بازسازی سلول های بنیادی می شود.
با این حال، پرسش‌های بی‌پاسخ باقی می‌مانند: چگونه روزه‌داری باعث افزایش ظرفیت بازسازی می‌شود و بازسازی چه زمانی آغاز می‌شود؟
یلماز می‌گوید: «از این مقاله، ما واقعاً بر درک این موضوع تمرکز کردیم که روزه‌داری چه چیزی را تحریک می‌کند. «آیا خود روزه باعث ترمیم می شود یا خوردن بعد از روزه؟
محققان در مطالعه جدید خود دریافتند که بازسازی سلول های بنیادی در طول روزه داری سرکوب می شود اما در طول دوره تغذیه مجدد افزایش می یابد. محققان سه گروه از موش ها را دنبال کردند – یکی که 24 ساعت ناشتا بود، دیگری که 24 ساعت ناشتا بود و سپس اجازه داده شد در طول یک دوره 24 ساعته تغذیه مجدد هر چه می خواهد بخورد، و گروه کنترل که در تمام مدت هر چه می خواست می خورد. دوره آزمایش
محققان توانایی سلول های بنیادی روده را برای تکثیر در مقاطع زمانی مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و دریافتند که سلول های بنیادی در پایان دوره تغذیه مجدد 24 ساعته بیشترین میزان تکثیر را نشان دادند. این سلول‌ها همچنین نسبت به سلول‌های بنیادی روده موش‌هایی که اصلاً از گرسنگی نکشیده بودند، تکثیر بیشتری داشتند.
ایمادا می گوید: «ما فکر می کنیم روزه گرفتن و غذا دادن مجدد دو حالت متفاوت هستند. در حالت ناشتا، توانایی سلول ها برای استفاده از لیپیدها و اسیدهای چرب به عنوان منبع انرژی به آنها اجازه می دهد تا زمانی که مواد مغذی کم هستند، زنده بمانند. و سپس وضعیت پس از بازیابی سریع چیزی است که واقعاً بازسازی را هدایت می کند. هنگامی که مواد مغذی در دسترس قرار می گیرند، این سلول های بنیادی و پیش ساز برنامه هایی را فعال می کنند که به آنها اجازه می دهد توده سلولی بسازند و پوشش روده را دوباره پر کنند.
مطالعات بیشتر نشان داد که این سلول‌ها یک مسیر سیگنالینگ سلولی به نام mTOR را فعال می‌کنند که در رشد و متابولیسم سلولی نقش دارد. یکی از نقش های mTOR تنظیم ترجمه RNA پیام رسان به پروتئین است به طوری که وقتی فعال می شود، سلول ها پروتئین بیشتری بسازند. این سنتز پروتئین برای تکثیر سلول های بنیادی ضروری است.
محققان نشان دادند که فعال‌سازی mTOR در این سلول‌های بنیادی همچنین منجر به تولید مقادیر زیادی پلی‌آمین، مولکول‌های کوچکی شد که به رشد و تقسیم سلول‌ها کمک می‌کنند.
«در حالت منظم، تکثیر بیشتری دارید و باید توده سلولی بسازید. خاوالد می‌گوید: «این به پروتئین‌های بیشتری برای ساخت سلول‌های جدید نیاز دارد و این سلول‌های بنیادی سلول‌های تمایز یافته‌تر یا انواع سلول‌های روده تخصصی‌تری را می‌سازند که روده را پوشش می‌دهند.»
خیلی چیز خوبیه
محققان همچنین دریافتند زمانی که سلول های بنیادی در این حالت به شدت احیا شونده باشند، احتمال سرطانی شدن آنها بیشتر است. 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 سلول های بنیادی به طور مکرر تقسیم می شوند، شایع ترین منبع سلول های پیش سرطانی در روده هستند.
در این مطالعه، محققان دریافتند که اگر یک 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 شده باشد. جهش‌های مرتبط با سرطان که در حالت تغذیه مجدد رخ داده‌اند نیز بسیار بیشتر از جهش‌هایی که در موش‌هایی که چرخه روزه‌داری و تغذیه مجدد را طی نکرده‌اند، باعث تولید پولیپ می‌شوند.
می‌خواهم تأکید کنم که همه اینها در موش‌ها با استفاده از جهش‌های سرطانی کاملاً تعریف شده انجام شد. یلماز می‌گوید در انسان، این وضعیت بسیار پیچیده‌تر خواهد بود. اما این ما را به این ایده سوق می‌دهد: روزه گرفتن بسیار سالم است، اما اگر بدشانس باشید و بعد از روزه‌داری دوباره غذا بخورید و در معرض یک ماده جهش‌زا مانند استیک ذغالی شده یا چیزی دیگر باشید، ممکن است در واقع شانس خود را افزایش دهید. ایجاد یک ضایعه.» که می تواند منجر به سرطان شود.
یلماز همچنین خاطرنشان کرد که فواید احیا کننده روزه می‌تواند برای افرادی که تحت پرتودرمانی قرار می‌گیرند قابل توجه باشد، که می‌تواند به پوشش روده یا سایر انواع آسیب‌های روده آسیب برساند. آزمایشگاه او اکنون در حال بررسی است که آیا مکمل های پلی آمین می توانند به تحریک این نوع بازسازی بدون نیاز به روزه کمک کنند یا خیر.
اوفیر کلاین، استاد پزشکی در دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو و مرکز پزشکی Cedars-Sinai که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: “این مطالعه جذاب بینشی را در مورد تعامل پیچیده بین مصرف غذا، زیست شناسی سلول های بنیادی و خطر سرطان ارائه می دهد.” . کار آنها زمینه را برای آزمایش پلی آمین ها به عنوان ترکیباتی فراهم می کند که می توانند ترمیم روده را پس از آسیب افزایش دهند و نشان می دهد که هنگام برنامه ریزی استراتژی های غذایی برای بازسازی برای جلوگیری از افزایش خطر سرطان، توجه دقیق لازم است.
این تحقیق تا حدی توسط جایزه محقق Pew-Stewart Trust، مرکز مرمر برای نانوپزشکی سرطان، پروژه پل مرکز سرطان دانا فاربر/ هاروارد کخ، و ابتکار سلول‌های بنیادی MIT تامین شد.
