توصل بحث جديد إلى أن تقليل تناول أحد الأحماض الأمينية، أيزوليوسين، بمقدار الثلثين يحسن العمر والوزن والصحة لدى الفئران في منتصف العمر دون تقليل تناول السعرات الحرارية. وتشير النتائج إلى أن الحد من مستويات الأيسولوسين في النظام الغذائي قد يكون مفتاح الشيخوخة الصحية.
ما تأكله له تأثير كبير على صحتك وطول العمر. ومع ذلك، قد يكون الالتزام بنظام غذائي مقيد السعرات الحرارية أمرًا صعبًا، مما يزيد الاهتمام بالتدخلات التي تحاكي الأنظمة الغذائية المقيدة بالسعرات الحرارية دون تقليل تناول السعرات الحرارية.
تظهر الأبحاث التي أجريت حول فوائد الأنظمة الغذائية المقيدة بالبروتين أن انخفاض تناول البروتين يرتبط بانخفاض خطر الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر والوفاة، فضلاً عن تحسين الصحة الأيضية. الآن، أثناء استكشاف بدائل للأنظمة الغذائية المقيدة بالسعرات الحرارية، وجد الباحثون في جامعة ويسكونسن ماديسون أن تقليل تناول أحد الأحماض الأمينية في الفئران يمكن أن يطيل عمرها، مما يجعلها أصغر حجما وأقل ضعفا وأقل عرضة للإصابة بالسرطان.
وقال دودلي لامينج، المؤلف المقابل للدراسة: "نود أن نقول إن السعرات الحرارية هي أكثر من مجرد سعرات حرارية. فالمكونات المختلفة في النظام الغذائي لها قيم وتأثيرات أخرى إلى جانب وظيفتها كسعرات حرارية، وقد كنا نبحث في عنصر واحد ربما يتناوله الكثير من الناس أكثر من اللازم".
هذا المكون هو آيزوليوسين، وهو واحد من تسعة أحماض أمينية أساسية. وجدت بيانات من دراسة سابقة لصحة سكان ولاية ويسكونسن أن الأشخاص الذين لديهم مؤشر كتلة الجسم أعلى يميلون إلى استهلاك المزيد من الأيسولوسين، وهو متوفر بكثرة في الأطعمة مثل البيض ومنتجات الألبان وبروتين الصويا والعديد من اللحوم.
لمزيد من التحقيق في الآثار الصحية للإيسولوسين، قام الباحثون بإطعام فئران من الذكور والإناث متميزة وراثيا واحدة من ثلاث وجبات غذائية محددة بالأحماض الأمينية. احتوى النظام الغذائي المرجعي على جميع الأحماض الأمينية العشرين الشائعة، مما يعكس نظامًا غذائيًا طبيعيًا يستمد 21% من السعرات الحرارية من البروتين. الأنظمة الغذائية الأخرى إما خفضت جميع الأحماض الأمينية أو 67٪ فقط من الأيسولوسين. تحتوي هذه الأطعمة الثلاثة على نفس محتوى الدهون، أي أنها متساوية السعرات الحرارية.
عندما بدأت الدراسة، كان عمر الفئران حوالي ستة أشهر، أي ما يعادل تقريبًا عمر البشر في الثلاثينيات من عمرهم، وكانوا يأكلون بقدر ما يريدون.
وقال لامينج: "بسرعة، رأينا أن الفئران التي اتبعت نظامًا غذائيًا منخفض الإيزولوسين فقدت الدهون، وأصبحت أكثر عضليًا وفقدت الدهون". "على النقيض من ذلك، أصبحت الفئران التي اتبعت نظامًا غذائيًا منخفض الأحماض الأمينية في البداية أصغر حجمًا ولكنها اكتسبت الوزن والدهون مرة أخرى."
ووجد الباحثون أن الفئران التي تغذت على نظام غذائي منخفض الإيزولوسين عاشت لفترة أطول من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة. وعاشت الفئران الذكور فترة أطول بنسبة 33% في المتوسط، وعاشت الفئران الإناث فترة أطول بنسبة 7% في المتوسط. بالإضافة إلى زيادة طول العمر، تحسنت أيضًا "فترة الصحة". في الفئران الذكور التي تتغذى على نسبة منخفضة من الأيسولوسين، كان هناك ارتباط عكسي قوي بين العمر ومؤشرات الضعف المرتبطة بحالة الجسم، بما في ذلك تصلب الذيل، ولون الفراء، وحدوث الرعشات. في الإناث اللاتي تم تغذيتهن بالتحكم، كان العمر مرتبطًا بشكل إيجابي بقوة مع تساقط اللحية، وفقدان الشعر، وانحناء العمود الفقري (الحداب)، بينما في الإناث اللاتي تناولن كمية منخفضة من الأيسولوسين، ارتبط هذا العجز سلبًا مع العمر.
والجدير بالذكر أن الأنظمة الغذائية التي خفضت تناول جميع الأحماض الأمينية، بما في ذلك الأيسولوسين، حسنت العمر الصحي لدى كلا الجنسين بنفس درجة الضعف مثل النظام الغذائي منخفض الأيسولوسين، ولكنها لم تطيل العمر لدى كلا الجنسين.
وقال لامينج: "لقد أظهرت الدراسات السابقة أن البدء في فئران صغيرة جدًا، واتباع نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية أو منخفض البروتين أو منخفض الأحماض الأمينية يمكن أن يطيل العمر". "لقد بدأنا مع الفئران التي بدأت بالفعل في التقدم في السن. ومن المثير للاهتمام والمشجع أنه حتى تغيير العادات الغذائية مع اقترابها من منتصف العمر يمكن أن يكون له تأثير كبير على متوسط العمر وما نسميه "الفترة الصحية".
وقال الباحثون إن الفئران التي تناولت كمية منخفضة من الأيسولوسين استهلكت سعرات حرارية أكثر بكثير من نظيراتها، ربما لأنها كانت تحاول زيادة تناولها للأيسولوسين. لكنهم أيضًا حرقوا المزيد من السعرات الحرارية وفقدوا وزنًا أقل وحافظوا عليه ببساطة عن طريق ضبط عملية التمثيل الغذائي لديهم، وليس عن طريق ممارسة المزيد من التمارين.
كما كان لدى الفئران تحكم أفضل في نسبة السكر في الدم، وكان تضخم البروستاتا المرتبط بالعمر أقل لدى الفئران الذكور. في حين أن السرطان كان السبب الرئيسي للوفاة في الفئران المتنوعة وراثيا المستخدمة في الدراسة، فإن الفئران الذكور التي تم تغذيتها على كمية منخفضة من الأيسولوسين كانت لديها أورام أقل.
الآليات التي يكون من خلالها تقليل تناول الأيسولوسين مفيدًا للصحة ليست مفهومة جيدًا وتتطلب مزيدًا من الدراسة. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتحديد ما إذا كان الحد من تناول الأيسولوسين له آثار سلبية ولفحص كيفية اختلاف المستويات المثالية للحمض الأميني باختلاف العمر والجنس.
وقال لامينج: "وجدنا أن إناث الفئران استفادت أقل من الفئران الذكور، وقد نكون قادرين على استخدام هذا للعثور على الآلية". "
لاحظ الباحثون العديد من القيود في الدراسة. لقد نظروا فقط إلى مستوى واحد من التقييد، في حين تشير دراسات أخرى حول الأنظمة الغذائية المقيدة بالسعرات الحرارية والبروتينات إلى أن سلالات وأجناس الفئران المختلفة قد تستجيب بشكل أفضل لمستويات مختلفة من التقييد. علاوة على ذلك، للحفاظ على النظام الغذائي بشكل متساوي السعرات الحرارية، تتم موازنة انخفاض الأحماض الأمينية في النظام الغذائي منخفض الأحماض الأمينية عن طريق الكربوهيدرات الإضافية، ويتم موازنة التخفيض في الإيسولوسين بواسطة الأحماض الأمينية غير الأساسية.
ومما يزيد الأمور تعقيدًا أن البشر يحتاجون إلى الأيسولوسين للبقاء على قيد الحياة. وهو صبغة تحمل الأكسجين داخل خلايا الدم الحمراء وتساعد على صنع الهيموجلوبين وهو مطلوب لوظائف مهمة مثل تخليق البروتين العضلي وإنتاج الطاقة ودعم الجهاز المناعي.
وقال لامينج: "لا يمكننا تحويل الجميع إلى نظام غذائي منخفض الإيسولوسين". "لكن تضييق هذه الفوائد إلى حمض أميني واحد يجعلنا أقرب إلى فهم العملية البيولوجية وقد يؤدي إلى تدخلات محتملة في البشر، مثل الأدوية التي تحصر الأيزولوسين."
ونُشر البحث في مجلة Cell Metabolism.