همه ما میدانیم که رژیم غذایی بر سلامتمان تأثیر میگذارد. اما آیا تابهحال فکر کردهاید که غذاهایی که میخورید، میتوانند نحوهی عملکرد ژنهای شما را تغییر دهند؟
محققان دانشگاه کالیفرنیا سندیگو و دانشگاه فرایبورگ آلمان، در پژوهشی تازه دریافتند افرادی که به مدت یک ماه از رژیم گیاهخواری کامل پیروی کردند، در مقایسه با گروهی که رژیم غنی از گوشت داشتند، تغییرات چشمگیری در نشانگرهای شیمیایی متصل به DNA خود نشان دادند.
برای درک یافتهها، باید با مفهوم اپیژنوم آشنا شوید. اپیژنوم، سامانهای از سیگنالهای شیمیایی است که به سلولها کمک میکند تا تعیین کنند کدام ژنها باید فعال یا غیرفعال شوند. این سیگنالها، کد ژنتیکی (DNA) را تغییر نمیدهند، بلکه مانند دستورالعملهایی عمل میکنند که روی آن سوار میشوند و به سلول میگویند که از کدام ژنها استفاده کند و کدام را نادیده بگیرد.
یکی از شناختهشدهترین مکانیسمهای اپیژنتیک، متیلاسیون DNA نام دارد. در این فرآیند، برچسبهای شیمیایی کوچکی به DNA متصل میشوند. بسته به جایگاه این برچسبها، میتوانند فعالیت ژن را افزایش یا کاهش دهند.
عوامل متعددی مانند رژیم غذایی، ورزش، سیگارکشیدن، قرارگرفتن در معرض آلایندههای محیطی و پیری، همگی با تغییر در الگوهای متیلاسیون مرتبط هستند. بااینحال، همیشه تشخیص اینکه کدام تغییرات به طور مستقیم سلامت را بهبود میبخشند، کدام یک منعکسکنندهی سایر فرآیندهای زیستی هستند و کدام موقتیاند، دشوار است. روش تحقیق؛ چگونه تأثیر رژیمهای غذایی را آزمایش کردند؟
پژوهشگران برای بررسی دقیق تأثیر رژیم غذایی بر اپیژنوم، طراحی دقیقی را پیاده کردند. همهی ۴۸ شرکتکننده ابتدا به مدت یک هفته، یک رژیم غذایی استاندارد و یکسان را دنبال کردند و سپس به طور تصادفی به دو گروه تقسیم شدند:
گروه اول: به مدت یک ماه از رژیم گیاهخواری کامل پیروی کردند.
گروه دوم: به مدت یک ماه از رژیم غذایی غنی از گوشت پیروی کردند.
یکی از نکات کلیدی در طراحی مطالعه این بود که هر دو رژیم غذایی، کالری تقریباً برابری داشتند. این کار به دانشمندان کمک کرد تأثیر ترکیب مواد غذایی را به طور جداگانه بررسی کنند، بدون اینکه نتایج عمدتاً ناشی از کاهش کالری یا کاهش وزن باشد.
تیم تحقیقاتی، بیش از ۸۰۰هزار جایگاه متیلاسیون را در سراسر ژنوم شرکتکنندگان، قبل و بعد از دورهی یکماهه، مقایسه کردند. رویکرد آنها به جای جستجوی صرفاً تغییرات چشمگیر در چند ژن خاص، جستجوی تغییرات هماهنگ در مسیرهای زیستی بود تا تصویر کاملتری از تأثیر رژیم غذایی به دست آورند. نشانههایی از سیستم ایمنی با التهاب کمتر
یکی از آشکارترین تأثیرات رژیم گیاهخواری روی سیستم ایمنی دیده شد. دادههای متیلاسیون نشان میداد که در گروه گیاهخوار، تعداد نوتروفیلها (گلبولهای سفیدی که در خط مقدم مبارزه با عفونت هستند) کاهش یافته است. این خبر خوبی است؛ زیرا اگر تعداد این سلولها برای مدت طولانی بالا بماند، میتواند به التهاب مزمن و آسیبزا در بدن منجر شود.
درمقابل، گروه گیاهخوار سلولهای CD4 T بیشتری داشتند که نقش کلیدی در هماهنگی و تنظیم پاسخهای ایمنی دارند و برای حفظ تعادل سیستم دفاعی بدن ضروری هستند. جالبتر اینکه این یافتههای کامپیوتری، با آزمایشهای واقعی خون که در طول مطالعه انجام شده، هماهنگ بود. این هماهنگی به دانشمندان اطمینان داد که این تغییرات، خطای آماری یا تصادف نیستند، بلکه نشاندهندهی تغییر واقعی در عملکرد سیستم ایمنی بدن هستند. تغییرات در مسیرهای رشد و سوختوساز
تأثیر رژیم گیاهخواری به سیستم ایمنی محدود نشد. محققان افزایش متیلاسیون را در نزدیکی نواحی راهانداز (پروموتر) ژنهای درگیر در رشد سلولی و مسیرهای مرتبط با سرطان، از جمله سیستمهای پیامرسانی mTOR و Hippo، شناسایی کردند. پروموترها، بخشهایی از DNA هستند که به کنترل فعالسازی ژنها کمک میکنند. افزایش متیلاسیون در این نواحی، معمولاً به معنای کاهش فعالیت آن ژنهاست.
همچنین، این تحلیل به کاهش فعالیت در مسیرهای درگیر در متابولیسم لیپیدها (چربیها) اشاره داشت. سایر تغییرات با پیامرسانی انسولین، ترمیم DNA و پاسخهای سلولی به استرس مرتبط بودند.
در مجموع، یافتهها نشان میدهد تغییر رژیم غذایی، تأثیر محدود و جزئی روی بدن ندارد، بلکه اثر زنجیرهای و گسترده روی شبکههای زیستی مختلف ایجاد میکند. به عبارت دیگر، وقتی رژیم غذایی خود را تغییر میدهیم، فقط یک ژن یا یک مسیر بیولوژیکی خاص تحت تأثیر قرار نمیگیرد. بلکه همزمان، سیستم ایمنی، سوختوساز انرژی، مکانیسمهای ترمیم سلولی و حتی سرعت پیری، همه دستخوش تغییر میشوند؛ یعنی انتخابهای غذایی ما، تأثیری عمیق و چندلایه بر سلامت کلی بدن دارند.
یکی از جذابترین بخشهای مطالعه، استفاده از ابزارهای به نام ساعتهای اپیژنتیک بود. این ساعتها، مدلهای ریاضی هستند که از الگوهای متیلاسیون DNA برای تخمین جنبههایی از پیری زیستی استفاده میکنند.
پیری زیستی یعنی بدن شما چقدر خوب کار میکند، نه اینکه چند سال از تولدتان گذشته است. دو نفر با سن تقویمی یکسان میتوانند پیری زیستی متفاوتی داشته باشند. برای اندازهگیری پیری زیستی، دانشمندان از ابزارهایی به نام «ساعت اپیژنتیک» استفاده میکنند. اما این ساعتها همه یک چیز را اندازه نمیگیرند؛ بعضی خطر بیماری را نشان میدهند، بعضی به عملکرد اندامها اشاره دارند و بعضی فقط سن تقویمی را تخمین میزنند.
در مطالعه، دو ساعت اپیژنتیک که به طور خاص برای پیشبینی نتایج مرتبط با سلامت طراحی شده بودند، نشاندهندهی کاهش سرعت پیری زیستی در گروه گیاهخوار در طول مداخلهی یکماهه بودند. شواهد امیدوارکننده، اما نیازمند تحقیقات بیشتر
با وجود نتایج جذاب، مطالعه محدودیتهایی دارد. پژوهش کوچک بود (۴۸ نفر، یک ماه) و تغییرات مشاهدهشده در متیلاسیون DNA چندان بزرگ نبودند. همچنین، نمونههای خون فقط وضعیت خون را نشان میدهند و ممکن است تغییرات در بافتهای دیگر مثل کبد یا مغز یکسان نباشد.
سه سوال بزرگ هنوز بیپاسخ است:
آیا این تغییرات اپیژنتیک برای مدت طولانی باقی میمانند؟
اگر رژیم عادی شود، آیا تغییرات برمیگردند؟
آیا این تغییرات واقعاً به سلامتی بهتر در درازمدت منجر میشود؟
ماکس استورز، نویسندهی مطالعه، میگوید: «تحقیق ما نشان میدهد تغذیه روی ژنها اثر میگذارد. حالا باید ببینیم این اثر ماندگار است یا نه و آیا به سلامتی کمک میکند. برای این کار به مطالعات بزرگتری نیاز است.»
نتایج پژوهش در ژورنال MedComm منتشر شده است.
