با گذر زمان و افزایش سن، مغز ما تغییراتی را تجربه می‌کند که آن را در برابر بسیاری از بیماری‌ها آسیب‌پذیرتر می‌نماید. اما اکنون یک تحقیق جدید و جامع نشان می‌دهد که بخشی از این فرسایش می‌تواند قابل پیشگیری یا حتی برگشت‌پذیر باشد.
به نقل از انتخاب و طبق گزارش sciencealert، محققان «مؤسسه لایبنیتس سالمندی – مؤسسه فریتس لیپمان» در آلمان با استفاده از تکنیک طیف‌سنجی جرمی، تعادل پروتئین‌های مغز را در موش‌های جوان و پیر مطالعه کردند و دریافته‌اند که در فرایند یوبیکویلاسیون، که بر اثر افزایش سن دستخوش تغییرات می‌شود، تفاوت‌هایی وجود دارد.
یوبیکویلاسیون به پروتئین‌ها برچسب‌های شیمیایی اضافه می‌کند تا مغز از طریق آن شناسایی کند که کدام یک از این مولکول‌های فعال، زمانشان به پایان رسیده و لازم است تا بازیافت شوند. در مغز موش‌های پیر، این برچسب‌ها به شکل قابل توجهی بر روی برخی پروتئین‌ها انباشته می‌گردند.
«تحلیلات ما نشان می‌دهد که با بالا رفتن سن، تغییرات اساسی در نحوه برچسب‌گذاری شیمیایی پروتئین‌های مغز به وقوع می‌پیوندد.»
این نظر آلِساندرو اوری، زیست‌شناس مولکولی است.
او افزود: «فرایند یوبیکویلاسیون به عنوان یک کلید مولکولی عمل می‌کند و تعیین می‌نماید که آیا یک پروتئین باید به فعالیت خود ادامه دهد، عملکردش تغییر کند یا از بین برود.»
محققان نمودارهای مختلفی را از تغییرات مغز موش‌ها در طی زندگی آن‌ها مورد بررسی قرار دادند (Marino et al., Nat. Commun., 2025).
در آزمایش‌های اضافی روی نورون‌های انسانی که در آزمایشگاه از سلول‌های بنیادی رشد یافته بودند، پژوهشگران متوجه شدند که حدود یک‌سوم از این انباشت برچسب‌ها به دلیل کاهش کارایی عمل «پروتئازوم» – که به عنوان سیستم بازیافت پروتئین در مغز فعالیت می‌کند – است.
دانشمندان از دیرباز به این نکته اشاره کرده‌اند که مدیریت و پاکسازی پروتئین‌ها در مغزهای مسن چندان کارآمد نیست. اما آنچه که اکنون روشن شده، ارتباط دقیق این مسئله با یوبیکویلاسیون و انباشتن تدریجی برچسب‌هایی است که پروتئازوم ملزم به پردازش آن‌هاست.
اوری توضیح می‌دهد: «این سیستم بسیار دقیق و تنظیم‌شده، به هنگام افزایش سن دچار ناپایداری می‌گردد: تعداد زیادی از برچسب‌ها تجمع پیدا می‌کنند و برخی نیز بی‌دلیل از دست می‌روند، بدون اینکه این موضوع به مقدار واقعی پروتئین‌ها ارتباطی داشته باشد.»
سپس، محققان موش‌های پیر را به مدت چهار هفته تحت یک رژیم غذایی کم‌کالری قرار دادند و بعد از آن رژیم غذایی معمولی را به آن‌ها بازگرداندند تا تأثیر این اقدام بر یوبیکویلاسیون را مورد بررسی قرار دهند.
نتیجه چه بود؟ برای برخی از پروتئین‌ها (نه همه)، این مداخله غذایی توانست برچسب‌گذاری شیمیایی را به وضعیتی مشابه با حیوانات جوان‌تر بازگرداند.
اگرچه پژوهشگران هنوز به بررسی مکانیسم دقیق این تغییرات نپرداخته‌اند، اما پیام واضح است: برچسب‌گذاری پروتئینی در مغز – که برای سلامت مغز ضروری است – حتی در سنین بالا نیز می‌تواند با تنظیم رژیم غذایی تحت تأثیر قرار گیرد.
اکنون باید به چند نکته مهم توجه داشت – از جمله اینکه هنوز این یافته‌ها روی انسان‌های زنده آزمایش نشده‌اند – اما این مطالعه ما را یک گام به درک بهتر فرایندهایی که در دوران پیری در مغز رخ می‌دهند، نزدیک می‌کند.
این مسأله می‌تواند در بهبود درمان‌های مرتبط با بیماری‌هایی که به عدم تعادل پروتئین‌ها در مغز مرتبط هستند – نظیر آلزایمر – اهمیت داشته باشد.
مغز یک ماشین زیستی شگفت‌انگیز و بسیار پیچیده است و این ویژگی، مطالعه آن (و مشکلاتش) را دشوار می‌کند. حتی در همین تحقیق مشخص شد که تغییرات مشاهده‌شده، در تمامی پروتئین‌ها یا فرایندهای مدیریت پروتئین در مغز به‌طور یکسان روی نمی‌دهد.
اوری اشاره می‌کند: «نتایج ما نشان می‌دهد که حتی در دوران پیری، رژیم غذایی می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر فرایندهای مولکولی مغز داشته باشد. اما باید توجه داشت که رژیم غذایی به طور یکسان بر تمامی فرایندهای مرتبط با پیری اثر نمی‌گذارد: برخی را کند می‌کند، برخی تغییرات کمی را تجربه می‌کنند و برخی دیگر حتی ممکن است شدت بگیرند.»