مطالعه‌ای برجسته نشان می‌دهد رژیم مدیترانه‌ای میکروپروتئین‌های ضدپیری میتوکندری را فعال می‌کند

برای دهه‌ها، رژیم غذایی مدیترانه‌ای به عنوان استاندارد طلایی علم تغذیه شناخته شده است و به طور مداوم با طول عمر بیشتر، عملکرد شناختی بهتر و سلامت قوی قلبی-عروقی مرتبط بوده است. با این حال، یک پرسش اساسی همچنان باقی مانده بود: چگونه یک رژیم غذایی غنی از روغن زیتون، ماهی و حبوبات دقیقاً به این مزایای عمیق ضدپیری در سطح سلولی منجر می‌شود؟ در حالی که آنتی‌اکسیدان‌ها و چربی‌های سالم بخشی از پاسخ را فراهم می‌کنند، محققان مدت‌ها گمان می‌کردند که یک مکانیسم بیولوژیکی عمیق‌تر و سیستمیک‌تر در کار است.[1]

یک مطالعه برجسته که در نشریه «فرانتیرز این نوتریشن» (Frontiers in Nutrition) منتشر شده است، یک مسیر مولکولی پنهان را کشف کرده که شکاف بین غذایی که می‌خوریم و نحوه پیری سلول‌هایمان را پر می‌کند. این مطالعه که توسط محققان دانشکده پیری‌شناسی لئونارد دیویس دانشگاه کالیفرنیای جنوبی (USC) هدایت شد، نشان می‌دهد که پیروی از رژیم غذایی به سبک مدیترانه‌ای، سطح در گردش میکروپروتئین‌های میتوکندری خاصی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. به نظر می‌رسد این مولکول‌های میکروسکوپی که زمانی توسط متخصصان ژنتیک کاملاً نادیده گرفته می‌شدند، به عنوان پیام‌رسان‌های سلولی عمل می‌کنند که به بدن دستور می‌دهند در برابر آسیب و فرسودگی مقاومت کند.[2][3]

برای درک این پیشرفت، لازم است نگاهی به درون میتوکندری بیندازیم. میتوکندری‌ها که به طور سنتی در زیست‌شناسی دبیرستان به عنوان «نیروگاه‌های» ساده سلول و مسئول تولید انرژی آموزش داده می‌شدند، اکنون به عنوان مراکز فرماندهی پیچیده شناخته می‌شوند. آن‌ها به طور مداوم استرس سلولی، تعادل متابولیک و ورودی‌های محیطی را زیر نظر دارند و سیگنال‌های شیمیایی آزاد می‌کنند که نحوه پاسخ سلول به ناملایمات را تعیین می‌کند.[4][5]

در میان این سیگنال‌ها، پپتیدهای مشتق شده از میتوکندری (MDPs) یا همان میکروپروتئین‌ها قرار دارند. برخلاف اکثر پروتئین‌های بدن انسان که توسط DNA در هسته سلول کدگذاری می‌شوند، MDPها توسط توالی‌های کوتاه و پنهان در ژنوم دایره‌ای متمایز خود میتوکندری کدگذاری می‌شوند. از آنجایی که آن‌ها بسیار کوچک هستند – اغلب کمتر از ۳۰ اسید آمینه طول دارند – در طول نقشه‌برداری اولیه ژنوم انسان تا حد زیادی نادیده گرفته شدند.[4][5]

مطالعه دانشگاه کالیفرنیای جنوبی بر روی دو مورد از حیاتی‌ترین میکروپروتئین‌های میتوکندری کشف شده تا به امروز تمرکز کرد: هیومنین (Humanin) و شموس (SHMOOSE). هیومنین، اولین پپتیدی که شناسایی شد، به طور گسترده به دلیل خواص محافظت‌کننده سلولی‌اش مورد مطالعه قرار گرفته است. این پروتئین به بهبود حساسیت به انسولین، محافظت از بافت قلب در برابر آسیب ایسکمیک (ناشی از کم‌خونی) و دفاع از نورون‌ها در برابر پلاک‌های سمی آمیلوئیدی مرتبط با بیماری آلزایمر معروف است.[4][6]

شموس (SHMOOSE)، یک میکروپروتئین که اخیراً کشف شده است، نقشی حیاتی مشابه در انعطاف‌پذیری متابولیک و عصبی ایفا می‌کند. تحقیقات قبلی، سطوح بالاتر شموس را با بهبود سلامت مغز و کاهش خطر ابتلا به بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مرتبط دانسته‌اند. این دو میکروپروتئین با هم، یک سیستم دفاعی درونی قوی در برابر فرسودگی بیولوژیکی ناشی از پیری را تشکیل می‌دهند.[2][5]

محققان قصد داشتند مشخص کنند که آیا الگوهای غذایی می‌توانند به طور فعال بر تولید این پپتیدهای محافظ تأثیر بگذارند یا خیر. آن‌ها نمونه‌های خونی گروهی از بزرگسالان مسن را با میانگین سنی ۷۸.۴ سال که تحت نظارت برای فیبریلاسیون دهلیزی بودند، تجزیه و تحلیل کردند. تیم تحقیقاتی عادات غذایی هر شرکت‌کننده را با دقت ارزیابی کرد و نمره پایبندی آن‌ها به اصول رژیم مدیترانه‌ای را ثبت نمود.[2][3]

نتایج خیره‌کننده بود. شرکت‌کنندگانی که با دقت بیشتری از رژیم مدیترانه‌ای پیروی می‌کردند، سطوح پلاسمایی هر دو پروتئین هیومنین و شموس را به طور قابل توجهی بالاتر از کسانی نشان دادند که پایبندی کمی داشتند. این همبستگی نشان می‌دهد که رژیم غذایی صرفاً بلوک‌های ساختمانی غیرفعال را برای بدن فراهم نمی‌کند، بلکه به طور فعال بیان ژن‌های تقویت‌کننده طول عمر را در داخل میتوکندری تنظیم و افزایش می‌دهد.[2][3]

این مطالعه فراتر رفت و مشخص کرد که کدام اجزای خاص رژیم غذایی باعث این افزایش‌ها می‌شوند. سطوح بالاتر هیومنین در گردش خون به شدت با مصرف روغن زیتون، ماهی و حبوبات مرتبط بود. به نظر می‌رسد این غذاها که سرشار از اسیدهای چرب امگا ۳ و پلی‌فنول‌ها هستند، سیگنال‌های بیوشیمیایی خاص مورد نیاز برای تحریک تولید هیومنین را فراهم می‌کنند.[2][3]

در همین حال، سطوح بالای شموس با مصرف زیاد روغن زیتون همراه با مصرف کم کربوهیدرات‌های تصفیه‌شده، مانند نان سفید، مرتبط بود. این یافته با علم گسترده‌تر متابولیک همسو است، که به طور مداوم نشان می‌دهد به حداقل رساندن قندهای تصفیه‌شده، استرس میتوکندری را کاهش داده و عملکرد سلولی را حفظ می‌کند.[1][2]

فراتر از صرفاً اندازه‌گیری سطح پپتیدها، محققان یک مکانیسم حیاتی را کشف کردند که توضیح می‌دهد هیومنین چگونه از سیستم قلبی-عروقی محافظت می‌کند. آن‌ها یک رابطه معکوس قوی بین سطح هیومنین و فعالیت آنزیم Nox2 پیدا کردند؛ آنزیمی که مسئول تولید گونه‌های اکسیژن فعال مضر است. هنگامی که Nox2 بیش از حد فعال باشد، باعث استرس اکسیداتیو شدید، آسیب به رگ‌های خونی و تسریع بیماری قلبی می‌شود.[2][7]

هیومنین با سرکوب فعالیت Nox2، عملاً یکی از محرک‌های اصلی پیری عروقی را خنثی می‌کند. این نشان می‌دهد که رژیم مدیترانه‌ای یک اثر محافظتی دوگانه بر قلب دارد: خود غذاها آنتی‌اکسیدان‌های مستقیم رژیمی را فراهم می‌کنند، در حالی که همزمان میکروپروتئین‌های داخلی میتوکندری را تقویت می‌کنند تا تولید رادیکال‌های آزاد آسیب‌رسان توسط خود بدن را متوقف سازند.[1][2][3]

روبرتو ویچینانزا (Roberto Vicinanza)، نویسنده اصلی این مطالعه، خاطرنشان کرد: «این میکروپروتئین‌ها ممکن است به عنوان پیام‌رسان‌های مولکولی عمل کنند که آنچه می‌خوریم را به نحوه عملکرد و پیری سلول‌هایمان ترجمه می‌کنند.» این تغییر مفهومی – نگریستن به غذا به عنوان نرم‌افزار بیولوژیکی که خروجی میتوکندری را برنامه‌ریزی می‌کند – مرز جدیدی را در علم پیری سالم می‌گشاید.[1][3]

این یافته‌ها همچنین راه را برای حوزه نوظهور «تغذیه دقیق» (precision nutrition) هموار می‌کند. در آینده، پزشکان ممکن است صرفاً به آزمایش‌های کلسترول یا قند خون برای ارزیابی سلامت متابولیک تکیه نکنند. در عوض، اندازه‌گیری سطوح پایه هیومنین و شموس در بیمار می‌تواند پنجره مستقیمی به انعطاف‌پذیری میتوکندری آن‌ها باز کند و به متخصصان تغذیه اجازه دهد تا مداخلات غذایی خاصی را برای تقویت این پپتیدها قبل از شروع بیماری مزمن تجویز کنند.[1][3]

اگرچه این مطالعه مشاهده‌ای است و نمی‌تواند بدون کارآزمایی‌های کنترل‌شده تصادفی، به طور قطعی ثابت کند که رژیم غذایی باعث افزایش میکروپروتئین‌ها می‌شود، اما اعتبار مکانیکی آن قوی است. این تحقیق یک توضیح قانع‌کننده در سطح مولکولی برای یک حقیقت اپیدمیولوژیک که دهه‌ها مشاهده شده است، ارائه می‌دهد.[1][2]

در نهایت، کشف اینکه رژیم غذایی غنی از روغن زیتون، ماهی و حبوبات می‌تواند میکروپروتئین‌های ضدپیری پنهان بدن را فعال کند، قدرت عمیق مداخلات سبک زندگی را تقویت می‌کند. این نشان می‌دهد که سرنوشت سلولی ما کاملاً توسط DNA هسته‌ای ما تعیین نمی‌شود، بلکه به طور مستمر توسط انتخاب‌های روزانه‌ای که سر میز شام انجام می‌دهیم، شکل می‌گیرد.[1][3]