بازسازی سریع محور مغز-روده با رژیم روزه داری متناوب

تحقیقات تازه نشان می دهد که یک الگوی غذایی شبیه روزه‌داری می تواند پیوند میان مغز و روده ما را در مدت کوتاهی بازسازی کند. در یک کارآزمایی کوچک و کنترل‌شده، داوطلبان دارای چاقی که به مدت 62 روز رژیم محدودیت انرژی متناوب (IER) را دنبال کردند، کاهش وزن قابل توجهی را تجربه کردند و هم‌زمان تغییرات قابل اندازه‌گیری در فعالیت مغزی و ترکیب باکتریایی روده نشان دادند؛ تغییراتی که به نظر می رسد در طول زمان با هم همراه باشند.

طراحی مطالعه و نتایج کلیدی

پژوهشگران در چین 25 بزرگسال را که برچسب چاقی داشتند ثبت‌نام کردند و آن ها را برای تقریبا دو ماه تحت برنامه IER قرار دادند. در این برنامه دوره هایی از مصرف کالری کاهش‌یافته با دوره های خوردن عادی تناوب داشتند. در پایان پروتکل 62 روزه، میانگین کاهش وزن شرکت‌کنندگان 7.6 کیلوگرم (16.8 پوند) بود که معادل تقریبی 7.8 درصد از توده بدنی اولیه آن ها گزارش شد. تیم تحقیقاتی اندازه‌گیری های وزنی را با تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، نمونه‌گیری مدفوع و آزمایش های خون ترکیب کردند تا نقشه‌ای از نحوه پاسخ مغز و روده در طول فرایند کاهش وزن ترسیم کنند.

مطالعه که در مجله Frontiers in Cellular and Infection Microbiology منتشر شده است نشان داد که نواحی مغزی مرتبط با اشتها و وابستگی، طی دوره رژیم داینامیک تغییر فعالیت داشتند. هم‌زمان، میکروبیوم روده نیز در ترکیب خود جابجا شد و گونه‌های باکتریایی خاصی با پاسخ‌های مغزی مشخصی مرتبط بودند. این مطالعه به شیوه‌ای چندبعدی علائم فیزیولوژیک، تصویربرداری و داده‌های میکروبی را کنار هم قرار داد تا رابطه پیچیده بین رفتار غذایی، تغییرات میکروبی و پاسخ عصبی را بهتر نشان دهد.

کدام نواحی مغزی و میکروب ها تغییر کردند؟

اسکن‌های fMRI افزایش یا کاهش فعالیت در نواحی دخیل در پردازش پاداش، کنترل تکانه و تنظیم اشتها را برجسته کردند. به ویژه گایروس فرونتال اوربیتال تحتانی چپ (left inferior frontal orbital gyrus) که با عملکرد اجرایی و کنترل مهاری همراه است، تغییرات قابل توجهی نشان داد. از منظر میکروبیوم، تحلیل های مدفوع تغییراتی در تاکسون‌هایی مانند Coprococcus comes و Eubacterium hallii را نشان دادند. جالب آنکه میزان این باکتری‌ها رابطه منفی با فعالیت در گایروس فرونتال اوربیتال تحتانی چپ داشت؛ یعنی فراوانی بالاتر این باکتری‌ها با کاهش تحریک‌پذیری آن ناحیه مغزی همبستگی داشت.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

بررسی علمی روزه گرفتن با آب: تاثیرات، خطرات و یافته های جدید

پیش‌زمینه: بررسی افزایش محبوبیت رژیم‌های روزه‌داری در سال‌های اخیر، رژیم‌های روزه‌داری فقط با مصرف آب در...

این یافته ها نشان می دهند که ارتباط بین میکروبیوم روده و مدارهای عصبی که رفتارهای خوردن را مدیریت می کنند، پیچیده و دو سویه است. به عبارت دیگر، تغییر در جمعیت های میکروبی ممکن است پیام های مولکولی تولید کند که از طریق مسیرهای خونی یا عصبی به مغز می رسند و فعالیت نواحی مرتبط با اشتها، لذت و کنترل تکانه را تحت تاثیر قرار می دهند. هم‌زمان، تغییر در الگوی خوردن و زمان‌بندی وعده ها که توسط مغز کنترل می شود، محیط روده را تغییر داده و بر ترکیب میکروبی اثر می گذارد.

ارتباط دوطرفه: سیگنال های روده و پاسخ های مغزی

دانشمندان مدت‌هاست نسبت به وجود یک گفتگوی دوطرفه بین میکروب های روده و مغز مشکوک بوده اند. میکروب ها می توانند ناقل های عصبی و متابولیت هایی مانند کوتاه‌زنجیره‌های اسید چرب، سروتونین-پیش سازها و سایر مولکول های سیگنالی تولید کنند که از طریق جریان خون یا مسیرهای عصبی مانند عصب واگ به مغز منتقل شده و احتمالا خلق، هوس ها و اشتها را تغییر می دهند. در جهت مخالف، تغییرات رفتار محور مغز (مثلا تغییر زمان وعده ها، مقدار غذا یا انتخاب مواد غذایی) محیط زیستی روده را بازآرایی می کند و بدین ترتیب ترکیب گونه های میکروبی که در آن شرایط بهتر رشد می کنند، تغییر می یابد.

بنابراین محور مغز-روده-میکروبیوم را باید به عنوان یک شبکه پویا دید که در آن تغییرات غذایی، پاسخ های متابولیکی، و بازخورد عصبی با هم تعامل دارند. در این مطالعه، تیم تحقیقاتی نشان داد که پیروی از یک برنامه رژیم کاهش انرژی متناوب می تواند این محور را در انسان بازتنظیم کند؛ تغییری که هم در سطح میکروبی و هم در سطح نوروفیزیولوژیک قابل مشاهده است و در طول دوره کاهش وزن با هم همگام می شوند.

کیانگ زنگ، یکی از پژوهشگران ارشد حوزه سلامت، اشاره کرد که «در اینجا نشان می دهیم که رژیم IER محور مغز-روده-میکروبیوم انسان را تغییر می دهد. تغییرات مشاهده شده در میکروبیوم روده و در فعالیت نواحی مغزی مرتبط با وابستگی در طول و پس از کاهش وزن بسیار پویا و در طول زمان متصل به هم هستند.» این نوع نتایج به درک بهتر مکانیسم های زیربنایی کمک می کند و مسیرهای احتمالی درمانی ترکیبی را نشان می دهد.

پیامدها برای درمان چاقی

بیش از یک میلیارد نفر در سراسر جهان تخمین زده می شود که با چاقی زندگی می کنند؛ وضعیتی که خطر بیماری های قلبی، دیابت نوع دو و برخی سرطان ها را افزایش می دهد. یافته های جدید نشان می دهند که راهبردهای غذایی مانند محدودیت انرژی متناوب فراتر از صرف کاهش کالری عمل می کنند: آن ها ممکن است مدارهای عصبی حاکم بر هوس و کنترل تکانه را بازآرایی کنند و هم‌زمان سیگنال های میکروبی را که این مدارها دریافت می کنند دگرگون سازند. به عبارت دیگر، رژیم می تواند هم روی «مغز» و هم روی «بستر میکروبی» آن اثر بگذارد تا رفتارهای خوردن سالم تر ترویج یابند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

کشف مسیر حسی جدید: تاثیر میکروب های روده بر مغز

کشف یک مسیر حسی نوین: چگونه میکروب‌های روده بر مغز اثر می‌گذارند تحقیقات علمی اخیر به‌طور...

درک اینکه کدام میکروب های ویژه و کدام نواحی مغزی برای کنترل موفق و بلندمدت وزن ضروری هستند، می تواند راه های مداخله نوینی را باز کند. به عنوان مثال، استفاده از پروبیوتیک های هدفمند، متابولیت های مشتق از میکروب یا روش های نورو مدولاسیون (تنظیم عصبی) می توانند همراه با تغییرات رژیمی برای تقویت رفتارهای غذایی سالم به کار روند. این ترکیب درمانی بین رشته‌ای ممکن است کارایی کاهش وزن را افزایش داده و در حفظ وزن سالم در طولانی‌مدت موثر باشد.

علاوه بر این، این نتایج برای طراحی برنامه های شخصی‌سازی شده کاهش وزن اهمیت دارد. میکروبیوم هر فرد منحصر به فرد است و پاسخ عصبی به محرک های غذایی نیز با فردی تفاوت دارد؛ لذا شناسایی الگوهای مشخص میکروبی-عصبی که با موفقیت کاهش وزن همراهند می تواند امکان تنظیم دقیق تر رژیم و درمان های تکمیلی را فراهم کند. چنین رویکردی می تواند شامل پایش میکروبیوم، اندازه گیری متابولیت های خون و ارزیابی واکنش های عصبی با fMRI یا سایر روش های تصویربرداری عملکردی باشد.

چه چیزهایی هنوز ناشناخته است

سوالات مهمی هنوز بی پاسخ مانده اند. این مطالعه هنوز قادر به تعیین علیت نیست؛ آیا تغییرات میکروبیوم باعث تغییرات مغزی می شوند یا بالعکس تغییرات در فعالیت مغزی جمعیت میکروبی روده را دگرگون می سازند؟ همچنین مشخص نیست کدام میکروب ها برای پایداری کاهش وزن در ماه ها یا سال ها اهمیت بیشتری دارند یا اینکه آیا تغییرات مشاهده شده صرفا همراهی با کاهش وزن اند یا نقش علّی دارند.

لیمینگ وانگ از آکادمی علوم چین گفت که «سوال بعدی این است که مکانیسم دقیق ارتباط بین میکروبیوم روده و مغز در افراد چاق، به ویژه در طول کاهش وزن چیست؟ کدام بخش از میکروبیوم و کدام نواحی مغزی برای کاهش وزن موفق و حفظ وزن سالم حیاتی اند؟» پاسخ به این پرسش ها نیازمند مطالعات کنترل‌شده بزرگتر، آزمایش های علت و معلول و بررسی مسیرهای مولکولی انتقال سیگنال است.

نظر کارشناسان

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

میکروبیوم روده و خواب: راهکارهایی برای خواب ترمیمی بهتر

خواب ترمیمی شاید هنگام خاموش‌کردن چراغ‌ها شروع شود، اما پژوهش‌های نوظهور نشان می‌دهند که اغلب آغاز...

دکتر ریچل مایرز، عصب‌شناس رفتاری در یک مرکز پزشکی دانشگاهی، اشاره می کند که «این مطالعه ایده تاثیرگذاری سیستمیک تغییرات رژیمی را تقویت می کند. محدودیت انرژی متناوب به نظر می رسد هم محیط میکروبی را بازپیکربندی کند و هم مدارهای عصبی تاثیرگذار بر خوردن را بازتنظیم نماید. این اثر دوگانه می تواند توضیح دهد که چرا برخی افراد رژیم های شبیه روزه را در کوتاه‌مدت موثر می دانند. با این حال تبدیل این یافته ها به درمان های بلندمدت نیازمند مطالعات بزرگتر و بلندتر و تمرکز بر آن است که کدام تغییرات میکروبی واقعا مفیدند و کدام صرفا با کاهش وزن همبستگی دارند.»

متخصصان تغذیه و طب بالینی نیز هشدار می دهند که هرچند نتایج امیدوارکننده اند، اما اجرای رژیم های روزه‌داری متناوب باید زیر نظر حرفه ای های سلامت و با در نظر گرفتن شرایط فردی بیمار انجام شود. برای مثال، افراد مبتلا به برخی بیماری های متابولیک، زنان دارای بارداری یا شیردهی، و افرادی که سابقه اختلال خوردن دارند، ممکن است نیازمند ارزیابی و تطبیق ویژه باشند.

گام های بعدی برای پژوهشگران و بالینی ها

کارهای آینده باید تعداد شرکت‌کنندگان را افزایش دهد، رژیم های کنترل را اضافه کند و تغییرات را در بازه های زمانی طولانی تری دنبال کند تا پایداری اثرات مشخص شود. یکپارچه‌سازی متابولومیکس (اندازه‌گیری متابولیت های میکروبی در خون و مدفوع)، آنالیگ داده های چند-اُمیکی، و انجام آزمایش های علیتی مانند پیوند میکروبیوم انسانی به مدل های حیوانی می تواند به آشکارسازی مکانیسم ها کمک کند.

از منظر بالینی، پزشکان ممکن است از روزه‌داری متناوب به عنوان یکی از ابزارهای مدیریت وزن در مجموعه ای از گزینه های شخصی‌سازی شده استفاده کنند، اما تحقیقات فعلی پتانسیل ترکیب استراتژی های غذایی با درمان های مبتنی بر میکروبیوم را برجسته می سازد. برای نمونه، در آینده ممکن است مداخلات ترکیبی شامل تغییرات رژیم، پروبیوتیک های هدفمند، ترکیبات متابولیکی مشتق از میکروب ها و تکنیک های neuromodulation برای تقویت کنترل اشتها و رفتارهای غذایی سالم به کار گرفته شوند.

در مجموع، این پژوهش تصویری امیدوارکننده از نحوه تاثیر الگوهای غذایی ساختارمند بر تغییرات همزمان در میکروبیوم روده و مغز ارائه می دهد؛ محوری که ممکن است در نسل بعدی درمان های چاقی نقش محوری داشته باشد. با افزایش حجم و طول مطالعات، و با ترکیب داده های بالینی، تصویربرداری و میکروبیولوژیک، امید است راهکارهای درمانی دقیق تر و موثرتری برای کنترل وزن و بهبود سلامت متابولیک فراهم شود.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

ترکیب میکروبی روده کودک و پیش بینی اختلالات عاطفی

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که ترکیب میکروبیوم روده کودک در سال‌های نخست زندگی ممکن است...