חדשות

מחקר ישראלי: קשר הדוק בין השעון הביולוגי לבין חילוף החומרים ותזונה

לדברי החוקרים, "היכולת לתקן את השעון הביולוגי האנושי בדרך פשוטה, באמצעות התערבות תזונתית כמו הוספת פוליאמין לתפריט המזון, היא בעלת פוטנציאל רפואי רב"

תאים אנושיים (צילום: אילוסטרציה)

מחקר שבוצע במכון ויצמן ושפורסם בחודש שעבר בכתב העת Cell Metabolism מציג את הקשר שבין הזדקנות לבין האטה ב"שעונים הביולוגיים" של האדם, וכיצד תופעה זאת קשורה לתזונה. החוקרים הדגישו, כי לממצאים יש השלכות לטיפולים רפואיים עתידיים.

במחקר התגלה כי שיעורה של קבוצת החומרים המעורבים בחילוף החומרים (מטבוליטים), פוחת בתאים המזדקנים, וכי לתהליך זה יש קשר לתפקוד "השעונים הצירקדיים" (הביולוגים) בגופנו - המנגנונים המקוּדדים במטען הגנטי השומרים על תפקוד הגוף באורח מחזורי, ביום ובלילה.

מתוצאות המחקר עולה גם, כי החומרים המטבוליטיים שנבחנו, המצויים במזונות רבים, עשויים לסייע בשמירת הקצב של "השעונים הפנימיים".

הוספת פוליאמין למֵי השתייה של עכברים מבוגרים האיצה את מהירות הפעילות שלהם, ולמעשה בכך הושב תפקודם לאופן דומה שבו פעלו בקרב קבוצת הצעירים

את המחקר הוביל ד"ר גד אשר, מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן. צוותו עוסק בחקר השעונים הצירקדיים, במטרה להבין כיצד הם מסייעים להסדיר תהליכים שונים - החל מתזונה ועד לתהליכי חילוף החומרים; הצוות גם בוחן את הקשר שבין חומרים מטבוליטיים מסוימים – פוליאמינים - לבין תפקוד השעונים הצירקדיים.

"אנו מקבלים פוליאמינים מהמזון, אולם גם התאים שלנו מייצרים אותם", הסביר תלמיד המחקר זיו צויגהפט. חומרים אלה מסדירים כמה תהליכים חיוניים בתא, לרבות גדילה והִתרבות. עתה גם התגלה, שרמות הפוליאמינים בתאי הגוף נוטות לרדת עם ההזדקנות.

בניסויים שנעשו בעכברי מעבדה ובתרביות תאים התגלה, כי באנזימים הנדרשים לצורך ייצור הפוליאמינים מתרחשים מחזורים הקשורים בתזונה ובקצב הצירקדי של יום ולילה בשעון הביולוגי. תנודות אלו לא התקיימו בעכברים שהונדסו כך שבוטל תפקודו של השעון הצירקדי שלהם.

בהמשך עבודת המחקר גם התגלה, שהשעונים הצירקדיים המסדירים את ייצור הפוליאמין מושפעים מרמתו של החומר - מה שגורם לשינויים בפעולתם. בתרביות תאים, גרמה תוספת של פוליאמינים להשבתת הקצב הצירקדי, בעוד ששמירה על רמות נמוכות, גרמה להאטת ה"שעון" בערך בשעתיים. "הפוליאמינים הם למעשה חלק מובנה במנגנון השעון הצירקדי", הדגיש ד"ר אשר.

החוקרים ניסו לברר כיצד מתבטא התהליך הזה בעכברים צעירים ובעכברים מבוגרים יותר, בעלי רמות טבעיות גבוהות או נמוכות יותר של פוליאמין. ידוע, כי השעונים הצירקדיים אצל המבוגרים פועלים יותר לאט יותר ומתלווה לכך ירידה ברמות הפוליאמינים. עתה מתגלה, כי אפשר להאט את השעונים בעכברים צעירים באמצעות תרופה המונעת יצירת פוליאמינים בתאים.

לעומת זאת, הוספת פוליאמין למֵי השתייה של עכברים מבוגרים האיצה את מהירות הפעילות של אותם שעונים בהשוואה לעכברים אחרים באותה קבוצת גיל. למעשה בכך הושב תפקודם באופן דומה לזה של הצעירים.

התגליות הללו ממחישות את הקשר ההדוק שבין שעונים צירקדיים לבין חילוף חומרים. "הממצאים אמנם מבוססים על ניסויים שנעשו בעכברים", ציין ד"ר אשר, "אך אנו סבורים שהם נכונים גם לבני-אדם. אם תתאמת הנחה זאת יהיו לכך השלכות רפואיות נרחבות. היכולת לתקן את השעון הביולוגי האנושי בדרך פשוטה, באמצעות התערבות תזונתית כמו הוספת פוליאמין לתפריט המזון, היא בעלת פוטנציאל רפואי רב".

למחקר בכתב העת המדעי לחצו כאן

נושאים קשורים:  חדשות,  חילוף החומרים,  שעונים צירקדיים,  שעון ביולוגי,  ד"ר גד אשר,  מכון ויצמן
תגובות