خلاصه:
محققان دانشگاه ایالتی اوهایو عمیق‌تر به این موضوع پرداخته‌اند که چگونه رژیم‌های غذایی پرچرب ممکن است بر حافظه تأثیر بگذارد. این مطالعه اسید چرب امگا 3 (DHA) را به عنوان یک دفاع بالقوه در برابر التهاب مغزی ناشی از چربی شناسایی کرد.
“علاوه بر این، در موش‌های پیر، مشاهده شد که رژیم غذایی با میزان بالای چربی، علائم ایجاد حافظه جدید را مختل می‌کند. و تغییراتی در سیگنال‌دهی سلولی ایجاد می‌کند. تحقیقات ابتدایی آنها درباره موش‌های پیر نشان داد که ارتباطی بین رژیم‌های غذایی فرآوری شده، التهاب مغزی و نشانه‌های از دست دادن حافظه وجود دارد.”
اطلاعات کلیدی:
- اسید چرب امگا 3 (DHA) می تواند با التهاب مغز ناشی از رژیم غذایی پرچرب مقابله کند.
- رژیم‌های غذایی پرچرب در موش‌های مسن نشان داده‌اند که سیگنال‌دهی سلول‌های مغزی خاص را مختل کرده و شکل‌گیری حافظه جدید را مختل می‌کند.
- این مطالعه بر روی نورون‌های میکروگلیا و هیپوکامپ متمرکز است، با اسید پالمیتیک از غذاهای پرچرب که باعث افزایش التهاب در هر دو می‌شود.
منبع: دانشگاه ایالتی اوهایو
تحقیقات جدید به چند روش تاثیر غذاهای پر چرب بر سلول‌های مغز اشاره می‌کند. یافته‌ای که می‌تواند به توضیح ارتباط بین رژیم غذایی پرچرب و اختلال حافظه به ویژه با افزایش سن کمک کند.
مطالعه دانشگاه ایالتی اوهایو در کشت سلولی نشان داد که اسید چرب امگا 3 (DHA) ممکن است با مهار التهاب ناشی از چربی در منبع سلولی به محافظت از مغز در برابر اثرات رژیم غذایی ناسالم کمک کند.
آزمایش‌های جداگانه با استفاده از بافت مغز موش‌های مسن نشان داد که رژیم غذایی پرچرب ممکن است سلول‌های خاص مغز را به سمت مدیریت سیگنال‌دهی سلولی سوق دهد، به گونه‌ای که در ایجاد خاطرات جدید اختلال ایجاد کند.
همان آزمایشگاه در یک مطالعه قبلی روی موش‌های مسن دریافت که رژیم غذایی حاوی مواد بسیار فرآوری شده منجر به یک پاسخ التهابی قوی در مغز می‌شود که با علائم رفتاری از دست دادن حافظه همراه است – و مکمل DHA از این مشکلات جلوگیری می‌کند.
“نکته جالب این مقاله این است که برای اولین بار، ما واقعاً شروع به تجزیه و تحلیل دقیق این مسائل براساس نوع سلول را آغاز کرده‌ایم.” این را به عنوان نویسنده اصلی، روث باریِنتوس، محقق در مؤسسه پزشکی رفتاری دانشگاه ایالت اوهایو و استاد همکار روانپزشکی و سلامت رفتاری و علوم اعصاب در دانشکده پزشکی اظهار کرد.
آزمايشگاه ما و ديگران اغلب به تمام بافت هيپوكامپ نگاه كرده اند تا پاسخ مربوط به حافظه مغز به رژيم غذايي پرچرب را مشاهده كنند. ما کنجکاو شدیم که کدام نوع سلول‌ها کم و بیش تحت تأثیر اسیدهای چرب اشباع قرار می‌گیرند. و این اولین تلاش ما برای تعیین آن است.
این مطالعه اخیرا در مجله”پیشگامان در علم اعصاب سلولی” منتشر شد.
برای این کار، محققان بر روی میکروگلیا، سلول‌هایی در مغز که التهاب را تحریک می‌کنند. و نورون‌های هیپوکامپ که برای یادگیری و حافظه مهم هستند، تمرکز کردند. آنها از سلول‌های ماندگار استفاده کردند. کپی‌هایی از سلول‌ها از بافت حیوانی که تغییر دادند تا بطور مداوم تقسیم شود و فقط به تحریک مبتنی بر آزمایشگاه پاسخ دهند. به این معنی که رفتار آنها ممکن است دقیقاً با رفتار سلول‌های اصلی از همان نوع همخوانی نداشته باشد.
پژوهشگران این سلول‌های نمونه میکروگلیا و نورون‌ها را با اسید پالمیتیک، فراوان ترین اسید چرب اشباع شده در غذاهای پر چرب مانند گوشت چرب، چربی مخصوص سرخ کردن، گوشت و محصولات لبنیات، قرار دادند تا نحوه تأثیر آن بر فعال‌سازی ژن‌ها در سلول‌ها و همچنین عملکرد میتوکندریا، ساختارهای درون سلولی که نقش اصلی در تولید انرژی دارند، را مشاهده کنند.
نتایج نشان داد که اسید پالمیتیک باعث تغییرات حالت ژن می‌شود که با افزایش التهاب در میکروگلیا و نورون‌ها مرتبط است. اگرچه میکروگلیا طیف وسیع‌تری از ژن‌های التهابی مبتلا را داشت.
قبل از درمان این سلول ها با دوز DHA، یکی از دو اسید چرب امگا 3 موجود در ماهی و سایر غذاهای دریایی که به صورت مکمل موجود است، اثر محافظتی قوی در برابر افزایش التهاب در هر دو نوع سلول داشت.
تحقیقات قبلی نشان داد که DHA در مغز محافظت می‌کند و اسید پالمیتیک برای سلول‌های مغز مضر است. اما این اولین باری است که به این موضوع پرداخته‌ایم که چگونه DHA می‌تواند مستقیماً در برابر اثرات اسید پالمتیک در آن میکروگلیا محافظت کند. مایکل باتلر، نویسنده اول این مطالعه و دانشمند محقق در آزمایشگاه بارینتوس گفت: ما می بینیم که یک اثر محافظتی قوی وجود دارد.
اما در مورد میتوکندریا، DHA تلفات عملکردی که پس از تماس با اسید پالمیتیک رخ داد را جلوگیری نکرد.
باتلر گفت: «اثرات محافظتی DHA ممکنست، در این زمینه، محدود به تأثیرات بر حالت ژن مربوط به پاسخ پیش التهابی باشد. در مقابل کمبودهای متابولیکی که سرشار از چربی نیز ایجاد می کند».
در مجموعه دیگری از آزمایش‌ها، محققان به این موضوع پرداختند که چگونه رژیم غذایی سرشار از چربی‌های اشباع شده با مشاهده عملکرد میکروگلیال دیگری بنام هرس سیناپسی بر سیگنال‌دهی در مغز موش‌های مسن تأثیر می‌گذارد. میکروگلیا انتقال سیگنال را در میان نورون‌ها کنترل می‌کند. و خارهای سیناپسی اضافی، محل‌های اتصال بین آکسون‌ها و دندریت‌ها را حذف می‌کند تا ارتباط را در سطح ایده‌آل حفظ کند.
میکروگلیاها در معرض بافت مغز موش حاوی مواد پیش و پس از سیناپسی از حیواناتی قرار گرفتند که به مدت سه روز با رژیم غذایی پرچرب یا غذای معمولی تغذیه شدند.
باتلر اظهار کرد، میکروگلیاها سیناپس‌های موش‌های سالخورده‌ای را که از رژیم غذایی پرچرب تغذیه می‌کردند با سرعتی سریع‌تر از سیناپس‌های موش‌هایی که با رژیم غذایی معمولی تغذیه می‌شدند خوردند. که نشان می‌دهد که رژیم غذایی پرچرب،تاثیری بر روی این سیناپس‌ها دارد که به میکروگلیا دلیلی برای تغذیه آنها می‌دهد. باتلر گفت با نرخ بالاتر.
“زمانی که درباره تنظیم یا بهینه سازی صحبت می‌کنیم، شبیه داستان گلدیلاکس (مو طلایی) است: باید بهینه باشد – نه خیلی زیاد و نه خیلی کم”. باریِنتوس گفت: “با اینکه میکروگلیاهایی که خیلی زود از بین می رود. قابلیت این شاخه‌ها برای رشد مجدد و ایجاد ارتباطات جدید را پیش می‌گیرند، بنابراین خاطرات تثبیت نمی‌شوند یا پایدار نمی‌شوند.”
از اینجا، محققان قصد دارند یافته‌های مربوط به هرس سیناپسی و عملکرد میتوکندری را گسترش دهند. و ببینند که چگونه اثرات اسید پالمیتیک و DHA در سلول‌های مغزی اولیه حیوانات جوان در مقابل پیری انجام می‌شود.
خلاصه
اسیدهای چرب رژیم غذایی بر فاگوسیتوز، حالت ژن التهابی و تنفس میتوکندریایی در مدل‌های سلول‌های میکروگلیال و عصبی تأثیر متفاوتی می‌گذارند.
مصرف رژیم های غذایی سرشار از اسیدهای چرب اشباع شده و/یا کربوهیدرات های تصفیه شده با التهاب عصبی، اختلال عملکرد شناختی و بیماری های عصبی مرتبط است. در مقابل، رژیم های غذایی سرشار از اسیدهای چرب چندگانه با اثرات ضد التهابی و محافظت کننده عصبی مرتبط هستند. ما قبلا نشان دادیم که مصرف رژیم غذایی پرچرب (HFD) باعث افزایش اسیدهای چرب اشباع و کاهش اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه در هیپوکامپ می شود.
ما همچنین نشان داده‌ایم که HFD باعث التهاب شدید عصبی و کاهش عناصر سیناپسی می‌شود و منجر به نقص حافظه قوی در موش‌های مسن می‌شود.
در اینجا، ما تأثیر پالمیتات، یک چربی اشباع شده در رژیم غذایی را بر روی انواع پاسخ‌های سلولی در سلول‌های عصبی BV2 میکروگلیا و HippoE-14 و میزان بافر اسید چرب امگا-3، دوکوزاهگزانوئیک اسید (DHA) بررسی کردیم. در برابر این پاسخ اطلاعات ما نشان می دهد که پیش تیمار DHA از تغییرات ناشی از پالمیتات در پیش التهابی، استرس شبکه آندوپلاسمی و بیان ژن مرتبط با آسیب میتوکندری در هر دو نوع سلول جلوگیری می کند یا تا حدی آن را کاهش می دهد.
تأثیر پالمیتات، یک چربی اشباع رایج در رژیم غذایی، بر چندین واکنش سلولی در میکروگلیا BV2 و نورون‌های HippoE-14 مورد بررسی قرار گرفت. و همچنین اندازه‌گیری شد که چقدر چربی امگا-۳، اسید دوکوزاهگزائنویک (DHA)، می‌تواند از این واکنش‌ها محافظت کند.
علاوه بر این، ما نشان می‌دهیم که سیناپتون نوروزوم‌های جدا شده از موش‌های پیر و تغذیه‌شده با HFD با سرعت بیشتری نسبت به سیناپتون نوروزوم‌های جدا شده از موش‌های مسن تغذیه‌شده توسط میکروگلیاهای BV2 درگیر می‌شوند. که نشان می‌دهد HFD سیگنال‌دهی در سیناپس‌ها را تغییر می‌دهد تا غرق شدن آنها توسط میکروگلیا را تسریع کند.
مطابق با این تصور، افزایش اندکی در پروتئین های مکمل و کاهش بیان پروتئین CD47 در سیناپتون نوروزوم های جدا شده از هیپوکامپ موش های مسن و تغذیه شده با HFD پیدا کردیم.
جالب توجه که، پالمیتات فاگوسیتوز میکروگلیال BV2 را کاهش داد. اما فقط سیناپتون‌نوروزوم‌های جدا شده از موش‌های تغذیه‌شده با غذا، اثری که با پیش‌درمان با DHA از آن جلوگیری شد. در نهایت، ما تاثیر پالمیتات و DHA را بر عملکرد میتوکندری در هر دو مدل سلول‌های میکروگلیال و عصبی با استفاده از آنالایزر Seahorse XFe96 اندازه‌گیری کردیم.
این داده‌ها نشان می‌دهند که پیش‌درمان DHA کاهش تنفس میتوکندری ناشی از پالمیتات را در نورون‌های BV2 و HippoE-14 کاهش نمی‌دهد. و نشان می‌دهد که DHA ممکن است در پایین دست عملکرد میتوکندری برای اعمال اثرات محافظتی خود عمل کند.
این مطالعه با هم شواهدی را ارائه می دهد که DHA می تواند تأثیر منفی پالمیتات را بر انواع عملکردهای سلولی در سلول های میکروگلیا و نورون مانند بهبود بخشد.
