DEAF1: المفتاح الجزيئي الذي يسبب التمرين لعكس شيخوخة العضلات

لقد عرفنا منذ عقود أن النشاط البدني يضعف العضلات. وكان السؤال دائما لماذا. تقدم دراسة جديدة أجرتها كلية الطب Duke-NUS في سنغافورة، ونشرت في المجلة الرائدة في هذا المجال، إجابة على المستوى الجزيئي: جين واحد يسمى DEAF1 يزداد مع التقدم في السن ويعطل التوازن بين تكوين بروتينات جديدة والقضاء على البروتينات التالفة. فالرياضة تخفضها، وتعيد الخلية إلى وظيفة الشباب.

المشكلة: إنتاج أكثر وتنظيف أقل

في قلب العملية يوجد مسار خلوي يسمى mTORC1، وهو مسؤول عن شيئين متوازيين: بناء بروتينات جديدة، وإزالة البروتينات التالفة (الالتهام الذاتي). في العضلات الشابة يكون الاثنان متوازنين. في العضلات القديمة، يصبح mTORC1 مفرط النشاط بشكل غير صحي. يستمر في البناء، لكنه يتوقف عن التنظيف.

النتيجة: تراكم البروتينات التالفة في الخلية. إنها تشغل مساحة، وتتداخل مع الآليات، وفي النهاية تضعف الخلية. هذه هي العملية التي تؤدي إلى انخفاض قوة العضلات، وساركوبينيا، وفقدان كتلة العضلات مع التقدم في السن.

الاكتشاف: من الذي يفرط في تنشيط mTORC1؟

قام الفريق بقيادة البروفيسور تانغ هونغ ون من برنامج السرطان والخلايا الجذعية في جامعة ديوك-NUS بالبحث عن الجاني. وبعد سلسلة من التجارب على الفئران المسنة والخلايا البشرية، تمكنوا من التعرف عليه: جين يسمى DEAF1. تزيد مستويات DEAF1 مع تقدم العمر في العضلات. ومع ارتفاعه، يتسابق mTORC1. تتراكم البروتينات. تضعف العضلات.

"يتمكن التمرين من عكس هذه العملية وتصحيح عدم التوازن،" أوضح البروفيسور تانغ. "ينشط هذا النشاط البروتينات التي تخفض مستويات DEAF1، وتعيد مسار النمو إلى التوازن الطبيعي."

كيف يؤدي التمرين إلى القضاء على DEAF1؟

تابع الفريق السلسلة الجزيئية. عندما تنقبض العضلة أثناء التدريب، فإنها تقوم بتنشيط أجهزة الاستشعار التي تكتشف الحمل الميكانيكي. وتقوم هذه بدورها بتنشيط الإنزيمات التي تمنع تعبير DEAF1. وفي غضون ساعات من التمرين، تنخفض مستويات DEAF1 في العضلات. يعود mTORC1 إلى المعدل الطبيعي. ويتجدد التخلص من البروتينات التالفة.

ما فاجأ الفريق: حتى في الفئران كبيرة السن، عندما تمت إزالة DEAF1 وراثيًا، أظهرت العضلات علامات التجدد. تحسنت قوة القبضة، وزادت كتلة العضلات، وتم استبدال الألياف التالفة بألياف صحية. أي أنه حتى بدون النشاط البدني، كان الانخفاض في DEAF1 وحده كافياً لإعطاء تأثير "كما لو كنا نمارس الرياضة".

المعنى: عقار يحاكي التمارين الرياضية؟

يفتح هذا الاكتشاف ثلاثة احتمالات عملية:

1. هدف طبي جديد. يمكن أن يكون مثبط DEAF1 محددًا مرشحًا دوائيًا لعلاج ضمور العضلات وهزال العضلات لدى البالغين الذين لا يستطيعون ممارسة الرياضة (بعد الجراحة، أو المرض المزمن، أو طريح الفراش).
2. مؤشر حيوي لصحة العضلات. ويمكن استخدام مستويات DEAF1 في خزعة العضلات لتقدير العمر البيولوجي للأنسجة.
3. تحسين بروتوكولات التدريب. إذا عرفنا ما هو نوع التمرين الذي يخفض DEAF1 أكثر (التمارين الهوائية؟ القوة؟ HIIT؟)، يمكننا تقديم توصيات محددة للبالغين.

لماذا يعتبر هذا أكثر أهمية من الدراسات السابقة

لقد كانت لدينا تلميحات في الماضي حول العلاقة بين النشاط البدني والمسارات الخلوية. لكن DEAF1 هو الجين الأول الذي يفسر السلسلة بأكملها من الانكماش إلى تجديد البروتين. يجيب على السؤال "ما الذي يحدث بالضبط في الجزيء عندما أمارس الرياضة؟" بإجابة واضحة.

ماذا يمكنك أن تفعل الآن

• يظل التدريب على المقاومة 2-3 مرات أسبوعيًا أقوى تدخل ضد DEAF1.
• التدريب المتزايد أفضل من "كل بضعة أيام". ترتفع مستويات DEAF1 مرة أخرى خلال 48-72 ساعة، لذلك هناك ميزة للتكرار.
• يؤدي الجمع مع كمية كافية من البروتين (1.2-1.6 جرام لكل كجم من وزن الجسم يوميًا عند عمر 60 عامًا فما فوق) إلى تكثيف التأثير.

حتى يصل دواء مثبط DEAF1 إلى السوق (يمكنك توقع 5-7 سنوات)، فإن أضمن طريقة لخفض هذا الجين هي الأبسط: اخرج من مقعدك ومارس الرياضة.