هایپرمتابولیسم می تواند به میتوکندری که اندامک های تامین کننده انرژی در سلول ها هستند، مرتبط باشد. این مفهوم جدیدی نیست اما تا به حال شواهد مستقیمی راجع به آن در سلول های انسانی وجود نداشته است.
به گزارش تکناک ، اخیرا مطالعه ای برای بررسی این موضوع به سرپرستی محققان دانشگاه کلمبیا، در مجله Communications Biology منتشر شده و نشان داده است که سلول‌های انسانی با میتوکندری های آسیب دیده ، با افزایش تولید و مصرف بیشتر انرژی پاسخ می دهند.
این فرآیند که به عنوان هایپرمتابولیسم شناخته می شود، به سلول ها اجازه می دهد تا به طور موقت زنده بمانند و فعالیت کنند، اما سرعت پیری آنها را نیز به میزان قابل توجهی تسریع می کند.
محقق اصلی این مطالعه، دکتر مارتین پیکارد در دانشگاه کلمبیا، می گوید: ” این یافته‌ها از مطالعه روی سلول‌های بیماران مبتلا به بیماری‌های نادر مربوط به میتوکندری به دست آمد، اما ممکن است با سایر شرایطی که بر میتوکندری‌ها تأثیر می‌گذارند، از جمله بیماری‌های عصبی، بیماری های التهابی و عفونت‌ها نیز مرتبط باشد. علاوه بر این، هایپرمتابولیسم ممکن است یک دلیل کلیدی برای تخریب بیشتر سلول ها با افزایش سن باشد.”
سلول های هایپرمتابولیک سریعتر پیر می شوند
به طور کلی فرض بر این بود که نقص در میتوکندری (که تبدیل منابع غذایی به انرژی قابل استفاده را مختل می کند) سلول ها را مجبور می کند تا در تلاش برای حفظ انرژی، سرعت متابولیسم خود را کاهش دهند. با این حال، با تجزیه و تحلیل فعالیت متابولیک و مصرف انرژی در سلول‌های بیماران مبتلا به بیماری‌های مربوط به میتوکندری، محققان متوجه شدند که سلول‌های دارای میتوکندری آسیب‌دیده، مصرف انرژی خود را دو برابر می‌کنند.
علاوه بر این، تجزیه و تحلیل مجدد اطلاعات بدست آمده از صدها بیمار مبتلا به بیماری‌های مختلف مربوط به میتوکندری نشان داد که نقص های میتوکندری انرژی لازم برای زندگی را در کل بدن افزایش می‌دهد.
اگرچه این افزایش انرژی سلول‌ها را در حالت فعال نگه می‌دارد، اما تلومرهای سلول (کلاه‌هایی که از انتهای کروموزوم‌های ما محافظت می‌کنند) را نیز تخریب می‌کند و پاسخ‌های استرس و التهاب را فعال می‌کند و درنهایت فرآیند پیری بیولوژیکی را تسریع می کند.
گابریل استورم، دانشجوی کارشناسی ارشد و نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: وقتی سلول‌ها انرژی بیشتری را برای ساخت پروتئین‌ها و سایر مواد ضروری برای بقای کوتاه‌مدت صرف می‌کنند، احتمالاً یک سری منابع را که بقای طولانی‌مدت را تضمین می‌کنند، مانند تلومرها را می دزدند.
هایپر متابولیسم، خستگی و پیری
حالت هایپرمتابولیک می‌تواند توضیح دهد که چرا افراد مبتلا به بیماری‌های مربوط به میتوکندری، خستگی و عدم تحمل ورزش را همراه با علائم دیگر تجربه می‌کنند. برای جبران انرژی اضافی که در سلول‌هایتان مصرف می‌کنید، بدن به شما می‌گوید که بیش از حد به خودتان فشار نیاورید، تا انرژی خود را حفظ کنید.
این مطالعه به هیچ راه‌حل جدیدی برای بیماران مبتلا به بیماری‌های مربوط به میتوکندری که در حال حاضر قابل درمان نیستند، اشاره نمی‌کند، اما فعالیت بیشتر بیماران از توصیه‌های فعلی آن است. استورم می گوید: اینکه به چنین بیمارانی بگوییم ورزش کنید، ممکن است غیر منطقی به نظر برسد، زیرا اگر فعال تر باشید، انرژی بیشتری مصرف می کنید و احتمالاً علائم خود را بدتر می کنید. فواید ورزش به منظور افزایش کارایی بدن برای همه کاملا شناخته شده است. برای مثال، فردی که می دود، نسبت به فردی که فعالیت فیزیکی ندارد، انرژی کمتری برای حفظ فرآیندهای اولیه بدن مصرف می کند.
بهبود کارایی بدن ، که مصرف انرژی را در سلول‌ها کاهش می‌دهد و خستگی و سایر علائم را بهبود می‌بخشد، این ممکن است تا حدی مزایای ورزش را در بیماران مبتلا به بیماری‌های مربوط به میتوکندری و افراد سالم توضیح دهد.
پیکارد می‌گوید: محققان برای جستجوی درمان‌های جدید بیماری‌های مربوط به میتوکندری، باید بر روی هایپرمتابولیسم تمرکز کنند. اگرچه نقص‌های میتوکندریایی، توانایی سلول‌ها برای تولید انرژی را مختل می‌کند، اما کمبود انرژی ممکن است آغازگر اولیه بیماری نباشد.
او ادامه می دهد: مطالعه ما نشان می دهد که این نقص ها باعث افزایش مصرف انرژی می شود و ما به تحقیقات بیشتری نیاز داریم تا بدانیم آیا این کار موثر است یا خیر.
هایپرمتابولیسم در سایر بیماری ها نیز رایج است. اگر افزایش مصرف انرژی سلولی نقشی مهم در روند پیری داشته باشد، تمرکز برهایپرمتابولیسم می تواند راهی برای بهبود خستگی، بهبود کیفیت زندگی افراد یا حتی کند کردن روند پیری نیز باشد.
