الساعات البيولوجية حاسمة لوظيفة العضلات اليومية

وفي الدراسة المنشورة في علوم، استخدم الباحثون نموذج الفأر بمال1 الضربة القاضية (KO)، حيث يتم التعبير عن جين ساعة واحدة، بمال1، في ال نواة التأقلم (SCN) – منطقة الدماغ التي تنظم إيقاعات الساعة البيولوجية – تم منعها. ومع ذلك، في نموذجهم، يمكنهم إعادة التشكيل بمال1 في الأنسجة، بما في ذلك العضلات الهيكلية.

ورأى الباحثون أنماطًا غير عادية من عدم النشاط، واستهلاك الأكسجين، وإنفاق الطاقة، وأكسدة الجلوكوز والدهون في الفئران KO مقارنة بالفئران البرية، مما يشير إلى أن إيقاعات الساعة البيولوجية لديهم قد تعطلت عندما لم يتم التعبير عن جين الساعة هذا.

وفي الأسبوع 26، انخفض وزن الفئران وكتلة العضلات لديها منذ 10 أسابيع، وأظهرت علامات تلف الميتوكوندريا في العضلات.

ومع ذلك، عندما استعاد الباحثون التعبير الجيني في العضلات والدماغ لدى بعض الفئران، تم الحفاظ على كتلة العضلات وقوتها.

ويشير الباحثون إلى أن التواصل بين ساعات الدماغ والعضلات ضروري لمنع شيخوخة العضلات المبكرة.

قالت إيمي هاتشيسون، دكتوراه، باحثة ما بعد الدكتوراه في موضوع الصحة مدى الحياة، معهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية (SAHMRI)، كلية الطب في أديلايد، جامعة أديلايد، أستراليا، والتي لم تشارك في الدراسة، إم إن تي:

“نحن نعلم من دراسات أخرى أن الطريقة التي تعمل بها الساعات الطرفية والمركزية معًا معقدة. تم الإبلاغ سابقًا عن اتصال ثنائي الاتجاه بين الأنسجة المركزية والمحيطية؛ لكن هذه الدراسة توضح كيف تشير الساعات المحيطية في العضلات الهيكلية والساعة المركزية إلى بعضها البعض.

وأضافت: “من المثير للاهتمام أنهم أظهروا أيضًا القدرة الفريدة للساعة العضلية على العمل كحارس لإشارات الساعة المركزية، والحفاظ على وظيفة العضلات، وهو أمر رائع، ويتحدث عن أهمية العضلات الهيكلية كجهاز استقلابي”. الأنسجة النشطة.”

مع تقدم الإنسان في العمر، تتغير دورة النوم والاستيقاظ. كما أنهم يفقدون كتلة العضلات، وتشير هذه الدراسة إلى أن الاثنين مرتبطان ارتباطًا وثيقًا.

بالنسبة لمعظم الناس، تصاحب الشيخوخة تحول في النوم إلى ساعات مبكرة، مع الاستيقاظ مبكرًا في الصباح والنوم مبكرًا في المساء.

ومع ذلك، بالنسبة لبعض كبار السن، وخاصة أولئك الذين يعانون من اضطرابات التنكس العصبي مثل مرض الزهايمر، يمكن أن تصبح أنماط النوم غير منتظمة للغاية ومضطربة.

دراسات على الحيوانات لقد وجدوا أن التعبير عن العديد من جينات الساعة يتضاءل في SCN مع تقدم الحيوانات في العمر، مما يؤدي إلى اضطراب إيقاعات الساعة البيولوجية.

على الرغم من قلة الأبحاث في هذا المجال، وأن هذه النتائج مستمدة من الحيوانات، فمن الممكن أن تكون هناك آليات مماثلة عند البشر.

ومع ذلك، وجدت هذه الدراسة أنه قد تكون هناك طريقة لإعادة عمل الساعات البيولوجية في الدماغ والعضلات.

من خلال تنفيذ التغذية المقيدة زمنيا في الفئران البالغة (66-74 أسبوعا)، تمكن الباحثون من استعادة التعبير الجيني الإيقاعي في العضلات، مما منع تدهور وظيفة العضلات.

“تساعد هذه النتائج في تفسير بعض التغيرات الفسيولوجية التي قد تحدث مع تقدمنا ​​في العمر، وكيف يمكن أن يساعد تناول الطعام المقيد بالوقت في تصحيح ذلك، ولكن هذا يحتاج إلى تأكيد في التجارب البشرية قبل أن نتمكن من التوصل إلى الكثير من الاستنتاجات حول تأثيرات وحذر هاتشيسون من أن الساعة البيولوجية للشيخوخة لدى البشر.

وأضافت: “تمثل النتائج (الحالية) نقطة انطلاق رائعة لاستكشاف آثار مواءمة تناول الطعام مع إيقاعات الساعة البيولوجية على الشيخوخة”.

وقد تبين أن الأكل المقيد بالوقت، أو الصيام المتقطع، له بعض التأثيرات فوائد التمثيل الغذائي، بما في ذلك فقدان الوزن والتأثيرات الإيجابية في مرض الكبد الدهني غير الكحولي والسرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية.

ومع ذلك، ما إذا كان يمكن أن يساعد في منع شيخوخة العضلات لدى الأشخاص غير معروف، كما قال هاتشيسون إم إن تي. وأشارت إلى أن “حقيقة أن تقييد تناول الطعام لدى الفئران خلال فترة نشاطها قد أعاد وظيفة الساعة المركزية جزئيًا، وعزز الساعة الهيكلية، يسلط الضوء على ما نعرفه بالفعل عن أهمية تناول الطعام في الحفاظ على إيقاعات الساعة البيولوجية”.

“في حين أن هذا يساعدنا على فهم الآليات المؤثرة، وكيف يمكن أن يؤثر تغيير نمط الوجبات على الفئران، إلا أنه لا توجد أدلة كافية في هذه المرحلة لقول ما إذا كان TRE يمكن أن يكون مفيدًا لكبار السن بشكل عام، أو للأمراض المرتبطة بالعمر. “