يعمل توقيت تناول السعرات الحرارية على مزامنة إيقاعات الساعة البيولوجية عبر أنظمة متعددة

ملخص: يؤثر تناول الطعام المقيّد بالوقت على التعبير الجيني في أكثر من 22 منطقة في الدماغ والجسم. النتائج لها آثار على مجموعة متنوعة من الاضطرابات الصحية ، حيث يكون للأكل المقيَّد بالوقت فوائد محتملة.

مصدر: معهد سالك

أظهرت العديد من الدراسات الفوائد الصحية للأكل المقيَّد بالوقت ، بما في ذلك زيادة العمر الافتراضي في الدراسات المختبرية ، مما يجعل ممارسات مثل الصيام المتقطع موضوعًا ساخنًا في الصناعة الصحية.

ومع ذلك ، فإن كيفية تأثير ذلك على الجسم على المستوى الجزيئي وكيف تتفاعل هذه التغييرات عبر أنظمة أعضاء متعددة ليست مفهومة جيدًا.

الآن ، أظهر علماء Salk على الفئران كيف يؤثر النظام الغذائي المقيَّد بالوقت على التعبير الجيني في أكثر من 22 منطقة من الجسم والدماغ. التعبير الجيني هو العملية التي يتم من خلالها تنشيط الجينات والاستجابة لبيئتها عن طريق صنع البروتينات.

النتائج المنشورة في التمثيل الغذائي للخلية في 3 كانون الثاني (يناير) 2023 ، كان للأكل المقيّد بالوقت آثار على مجموعة واسعة من الحالات الصحية التي يمكن أن تظهر فوائد محتملة ، بما في ذلك مرض السكري وأمراض القلب وارتفاع ضغط الدم والسرطان.

يقول البروفيسور ساشيداناندا باندا ، كبير المؤلفين وصاحب كرسي ريتا وريتشارد أتكينسون في سالك: “لقد وجدنا أن هناك تأثيرًا جزيئيًا على نطاق النظام لنظام غذائي محدود الوقت في الفئران”.

“نتائجنا تفتح الباب للنظر عن كثب في كيفية تنشيط هذا التدخل الغذائي للجينات المرتبطة بأمراض معينة مثل السرطان.”

بالنسبة للدراسة ، تم تغذية مجموعتين من الفئران على نفس النظام الغذائي عالي السعرات الحرارية. تم تقديم الطعام مجانًا لمجموعة واحدة. المجموعة الأخرى كانت مقيدة بتناول الطعام في غضون تسع ساعات من إطعام النافذة كل يوم.

بعد سبعة أسابيع ، تم جمع عينات الأنسجة من 22 مجموعة أعضاء والدماغ في أوقات مختلفة من النهار أو الليل وتحليلها من أجل التغيرات الجينية. وشملت العينات الكبد والمعدة والرئة والقلب والغدة الكظرية وما تحت المهاد والكلى وأجزاء مختلفة من الأمعاء وأنسجة من أجزاء مختلفة من الدماغ.

وجد المؤلفون أن 70٪ من جينات الفئران تستجيب للتغذية المقيدة بالوقت.

يقول باندا: “من خلال تغيير توقيت الوجبة ، تمكنا من تغيير التعبير الجيني ليس فقط في الأمعاء أو الكبد ، ولكن أيضًا في آلاف الجينات في الدماغ”.

ما يقرب من 40 ٪ من الجينات في الغدة الكظرية ، وما تحت المهاد والبنكرياس تأثرت بالنظم الغذائية المقيدة بمرور الوقت. هذه الأعضاء مهمة للتنظيم الهرموني. تنسق الهرمونات النشاط في أجزاء مختلفة من الجسم والدماغ ، والاختلالات الهرمونية متورطة في العديد من الأمراض ، من السكري إلى الاكتئاب. توفر النتائج إرشادات حول كيف يمكن للأنظمة الغذائية المقيدة بالوقت أن تساعد في إدارة هذه الأمراض.

ومن المثير للاهتمام أنه لا تتأثر جميع أقسام الجهاز الهضمي بالتساوي. على الرغم من أن الجينات المشاركة في الجزأين العلويين من الأمعاء الدقيقة ، الاثني عشر والصائم ، قد تم تنشيطها عن طريق التغذية المقيدة بالوقت ، فإن الدقاق في الطرف السفلي من الأمعاء الدقيقة لم يكن كذلك.

يمكن أن يفتح هذا الاكتشاف بحثًا جديدًا لدراسة كيف تعطل وظائف العمل بنظام الورديات ساعتنا البيولوجية على مدار 24 ساعة (تسمى إيقاع الساعة البيولوجية) وتؤثر على أمراض الجهاز الهضمي والسرطانات. أظهرت الأبحاث السابقة التي أجراها فريق Panda أن الأكل المقيَّد بالوقت يحسن صحة رجال الإطفاء ، الذين عادة ما يكونون عمال مناوبات.

وجد الباحثون أيضًا أن الأكل المقيّد بالوقت يضبط إيقاعات الساعة البيولوجية للعديد من أعضاء الجسم.

يقول باندا: “إيقاعات الساعة البيولوجية منتشرة في كل مكان في كل خلية”. “وجدنا أن التغذية المقيدة بالوقت تزامن إيقاعات الساعة البيولوجية التي تتكون من موجتين كبيرتين: واحدة أثناء الصيام والأخرى بعد الأكل. ونعتقد أن هذا يسمح للجسم بتنسيق العمليات المختلفة.

بعد ذلك ، سينظر فريق Panda عن كثب في تأثيرات النظام الغذائي المقيّد بالوقت على حالات أو أنظمة معينة قيد الدراسة ، مثل تصلب الشرايين ، وهو تصلب الشرايين الذي يعد مقدمة لأمراض القلب والسكتة الدماغية. وكذلك أمراض الكلى المزمنة.

شاهد المزيد

حول هذا النظام الغذائي والأخبار البحثية علم الوراثة

مؤلف: المكتب الصحفي
مصدر: معهد سالك
اتصال: المكتب الصحفي – معهد سالك
صورة: الصورة في المجال العام

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“منظر طبيعي نسبي يومي لاستجابات الأنسجة المتعددة للتغذية المقيدة بالوقت في الثديياتشوناك تيودا وآخرون. التمثيل الغذائي للخلية

ملخص

منظر طبيعي نسبي يومي لاستجابات الأنسجة المتعددة للتغذية المقيدة بالوقت في الثدييات

يسلط الضوء

• 80٪ من الجينات معبر عنها تفاضليًا أو إيقاعيًا في نسيج واحد على الأقل تحت TRF
• يعمل TRF على تقليل تنظيم الجينات المشاركة في الإشارات الالتهابية والتمثيل الغذائي للدهون الجلسرين
• ينظم TRF الجينات المشاركة في معالجة الحمض النووي الريبي ، وطي البروتين ، والالتهام الذاتي
• يتسبب TRF في إعادة توصيلات أنسجة متعددة من BCAA ، وأيض الجلوكوز والدهون

ملخص

التغذية المقيدة بالوقت (TRF) هي تدخل تغذوي سلوكي ناشئ يتضمن الأكل اليومي والصيام. في كل من الحيوانات والبشر ، يتمتع TRF بفوائد صحية متعددة الاتجاهات ناشئة عن أنظمة أعضاء متعددة ، على الرغم من أن الأساس الجزيئي للفوائد بوساطة TRF غير مفهومة جيدًا.

هنا ، قمنا بإخضاع الفئران إلى إيزوكالوريك حر النظام الغذائي الغربي (ALF) أو TRF والتغييرات في التعبير الجيني في العينات المأخوذة من 22 عضوًا ومنطقة دماغية تم جمعها كل ساعتين خلال فترة 24 ساعة.

اكتشفنا أن TRF يؤثر بعمق على التعبير الجيني. يظهر ما يقرب من 80٪ من جميع الجينات تعبيرًا أو إيقاعًا تفاضليًا تحت TRF في نسيج واحد على الأقل. كشف التعليق التوضيحي الوظيفي لهذه التغييرات عن الآثار الخاصة بالأنسجة والمسار الخاصة بـ TRF.

توفر هذه النتائج والأدلة أساسًا مهمًا للدراسات الآلية المستقبلية وقد تساعد في توجيه تدخلات التغذية المقيدة بوقت للإنسان (TRE) لعلاج حالات المرض المختلفة مع أو بدون العلاجات الدوائية.