تئوبرومین شکلات تلخ و ارتباط آن با پیری مولکولی

یک ترکیب طبیعی موجود در کاکائو — تئوبرومین — مجدداً توجه جامعه علمی را به خود جلب کرده است، به‌خصوص در زمینه ارتباط احتمالی‌اش با فرایندهای پیری بیولوژیک. پژوهشگران دانشگاه کینگز کالج لندن گزارش می‌دهند افرادی که سطوح خون‌شان از تئوبرومین بالاتر است، در سطح مولکولی جوان‌تر به نظر می‌رسند؛ مشاهده‌ای که می‌تواند سرنخ‌های جدیدی درباره رژیم غذایی، متابولیسم و نشانگرهای اپی‌ژنتیک پیری فراهم کند.

Bitter alkaloid, surprising signals: what the study found

در مقاله‌ای که در تاریخ 10 دسامبر در نشریه Aging منتشر شد، دانشمندان نمونه‌های خون و نشانگرهای مولکولی پیری را از بیش از 1,600 نفر در دو گروه بزرگ اروپایی تحلیل کردند. تیم‌های تحقیقاتی سطوح گردشگر تئوبرومین — آلکالوئیدی که طعم تلخ مخصوص شکلات تلخ را ایجاد می‌کند — را اندازه‌گیری کرده و آن را با شاخص‌های مبتنی بر DNA برای تخمین سن بیولوژیک مقایسه کردند.

سن بیولوژیک متفاوت از سن تقویمی است: این معیار برآورد می‌کند که بافت‌ها و سامانه‌های بدن یک فرد نسبت به سال‌های زندگی او تا چه اندازه کارآمد عمل می‌کنند. محققان کینگز کالج برای ساخت این برآورد از پروفایل‌های متیلاسیون DNA و طول تلومر استفاده کردند. متیلاسیون DNA به برچسب‌های شیمیایی کوچکی اشاره دارد که روی ژنوم قرار می‌گیرند و با گذر زمان تغییر می‌کنند؛ تلومرها کلاهک‌های محافظی در انتهای کروموزوم‌ها هستند که با تقسیم سلولی کوتاه می‌شوند.

در دو گروه مورد بررسی — 509 شرکت‌کننده از TwinsUK و 1,160 از مطالعه آلمان KORA — افرادی که تئوبرومین گردشگر بالاتری داشتند، به‌طور کلی پروفایل‌های مولکولی منطبق با سن بیولوژیک جوان‌تر نشان دادند. این نتیجه حتی پس از تنظیم برای متغیرهای مخدوش‌کننده معمول نیز پابرجا ماند و نویسندگان پژوهش تئوبرومین را به‌عنوان یک متابولیت غذایی برجسته مرتبط با این نشانگرهای پیری برجسته کردند.

How the molecules were measured and why it matters

From blood chemistry to epigenetic clocks

این پژوهش ترکیبی از متدهای متابولومیکس استاندارد (اندازه‌گیری مولکول‌های کوچک در خون) و «ساعت‌های اپی‌ژنتیک» را به کار گرفت؛ ابزارهای محاسباتی که با استفاده از الگوهای متیلاسیون DNA سرعت پیری را تخمین می‌زنند. تیم تحقیق همچنین طول تلومر را به‌عنوان یک نشانگر سنتی پیری بررسی کرد. در میان ترکیبات مختلف کاکائو و قهوه که مورد آزمایش قرار گرفتند، تئوبرومین بیشترین همبستگی را با کند شدن پیری اپی‌ژنتیک و طول تلومرهای نسبی نشان داد.

روش‌های مبتنی بر این بیومارکرها لزوماً اثبات‌کنندهٔ این موضوع نیستند که تئوبرومین باعث بازگشت پیری می‌شود. در واقع این روش‌ها یک همبستگی پیوسته و قابل تکرار را علامت می‌دهند که مستلزم تحقیقات مکانیکی عمیق‌تر است. همان‌طور که پروفسور جوردانا بل، نویسنده ارشد و استاد اپی‌ژنتیک در کینگز کالج لندن، بیان کرد: «مطالعه ما ارتباط‌هایی بین یک مؤلفه کلیدی شکلات تلخ و ماندن جوان‌تر برای مدت طولانی‌تر می‌یابد. در حالی که ما توصیه نمی‌کنیم مردم حتماً شکلات تلخ بیشتری مصرف کنند، این پژوهش می‌تواند به درک بهتر این کمک کند که غذاهای روزمره چه سرنخ‌هایی درباره زندگی سالم‌تر و طولانی‌تر ارائه می‌دهند.»

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

درک سن بیولوژیک: علم پشت آزمایش سن بیولوژیکی

ایده پیر شدن سالم با ظهور کیت‌های آزمایش سن بیولوژیک وارد مرحله‌ای جدید شده است؛ ابزارهایی...

Biology behind the buzz: why plant alkaloids matter

مولکول‌های گیاهی مشتق از آلکالوئیدها و پلی‌فنول‌ها می‌توانند بر تنظیم ژن، مسیرهای متابولیک و التهاب اثر بگذارند — همه فرایندهایی که با پیری در ارتباط هستند. تئوبرومین به خانواده‌ای از آلکالوئیدها تعلق دارد که شناخته شده‌اند با سامانه‌های سلولی که فعالیت ژن‌ها را تنظیم می‌کنند، تعامل دارند. پژوهش‌های پیشین فوایدی برای قلب و عروق مرتبط با تئوبرومین گزارش کرده‌اند؛ کار تازه یک بعد اپی‌ژنتیک جدید به این ادعاها می‌افزاید.

دانشمندان، از جمله پروفسور آنا رودریگز-ماته‌ئوس (تغذیه انسانی، کینگز کالج لندن)، در حال مطالعه‌اند که آیا تئوبرومین به‌تنهایی عمل می‌کند یا در تعامل همزمان با سایر مؤلفه‌های کاکائو مانند پلی‌فنول‌ها اثر می‌گذارد. بسیاری از غذاها مجموعه‌های پیچیده‌ای از متابولیت‌ها را در اختیار بدن می‌گذارند که می‌توانند اثرات یکدیگر را تقویت یا تضعیف کنند؛ رمزگشایی این تعاملات برای تبدیل سیگنال‌های سطح جمعیت به توصیه‌های عملی سلامت بسیار حیاتی خواهد بود.

What this means for your diet — and for research

محققان بر احتیاط تأکید می‌کنند. شکلات شامل شکر، چربی و کالری است و یک تونیک ساده سلامتی نیست. دکتر ریکاردو کوستِیرا، پژوهشگر پسادکترا در کینگز کالج لندن، اشاره کرد که تحلیل‌های در مقیاس جمعیت ابتدا به شناسایی مکانیسم‌های مولکولی امیدوارکننده کمک می‌کنند، اما آن‌ها آخرین کلمه برای توصیه‌های تغذیه‌ای نیستند.

گام‌های بعدی شامل کارآزمایی‌های بالینی کنترل‌شده، آزمایش‌های آزمایشگاهی هدفمند برای آزمون علیت، و مطالعاتی است که نحوه متابولیزه شدن تئوبرومین و تعامل آن با اپی‌ژنوم را نقشه‌برداری کند. تیم پژوهشی همچنین می‌خواهد بررسی کند که آیا همبستگی‌های مشاهده‌شده در گروه‌های جمعیتی و سنین مختلف پابرجا هستند و آیا الگوهای رژیم غذایی می‌توانند پیوند بین تئوبرومین و اپی‌ژنتیک را تعدیل کنند یا خیر.

Expert Insight

«یافتن یک همبستگی ثابت بین تئوبرومین و کندتر شدن پیری اپی‌ژنتیک جالب است، زیرا پل ارتباطی بین رژیم غذایی، متابولیسم و تنظیم ژن‌ها را برقرار می‌کند»، می‌گوید دکتر مایا رینولدز، پژوهشگر اپی‌ژنتیک در دانشگاه کمبریج. «با این حال، مطالعات جمعیتی بیشتر مولد فرضیه هستند. اکنون به آزمایش‌های مکانیکی نیاز داریم تا بسنجیم آیا تئوبرومین به‌طور مستقیم الگوهای متیلاسیون را تغییر می‌دهد یا صرفاً نشانگری از سایر رفتارهای سالم موجود در سبک زندگی و رژیم غذایی است.»

سمیّت تئوبرومین برای برخی حیوانات (به‌ویژه سگ‌ها) به‌خوبی مستند شده است، اما تحمل و روابط دوزـپاسخ در انسان متفاوت و کم‌مطالعه است. تا زمانی که آزمایش‌های بالینی و ارزیابی‌های ایمنی کامل نشوند، کارشناسان نسبت به افزایش مصرف شکلات به‌عنوان میان‌بری برای اثرات «ضد پیری» هشدار می‌دهند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

بررسی طول عمر نئاندرتال ها و انسان های اولیه: بینش ژنتیکی و پیشرفت های علم پزشکی

آشنایی با طول عمر نئاندرتال‌ها و انسان‌های اولیه در حالی که امروزه انسان مدرن به کمک...

Broader implications and future prospects

این مطالعه نمونه‌ای از حوزه‌ای رو به رشد است که از متابولومیکس و اپی‌ژنومیکس برای شناسایی چگونگی همبستگی مولکول‌های مشتق از غذا با مسیرهای مرتبط با پیری استفاده می‌کند. در صورتی که کارهای پیگیری علیت را تأیید کنند، متابولیت‌های غذایی مانند تئوبرومین می‌توانند به ابزارهایی برای راهبردهای پیشگیرانه سلامت تبدیل شوند یا الهام‌بخش درمان‌های جدیدی باشند که اثرات مفید را بدون بار کالری ارائه دهند.

در عمل، تبدیل یک سیگنال سطح جمعیت به توصیه عمومی یا درمان بالینی مستلزم چندین مرحله تحقیقاتی است: تکرار یافته‌ها در گروه‌های مستقل، تعیین پنجره‌های دوزـپاسخ و زمان‌بندی مصرف، بررسی تأثیرات طولانی‌مدت و تعاملات با داروهای رایج و شرایط سلامت زمینه‌ای. علاوه بر این، تفاوت‌های ژنتیکی میان جمعیت‌ها و تنوع میکروبیوم روده می‌تواند نحوه جذب و تبدیل تئوبرومین را تغییر دهد و بنابراین نتایج را تحت‌تأثیر قرار دهد.

برای کنون، تیتر خبری بیشتر کنجکاوی‌برانگیز است: یک ترکیب تلخ از کاکائو به نظر می‌رسد با پروفایل‌های مولکولی جوان‌تر همبسته باشد. مسیر تبدیل این مشاهده به دستورالعمل‌های سلامت عمومی طولانی اما امیدوارکننده است — و این امر نشان می‌دهد که چگونه غذاهای روزمره می‌توانند زیست‌شناسی غیرمنتظره‌ای را آشکار سازند.

علاوه بر جهت‌گیری‌های پژوهشی، این یافته‌ها پیامدهایی برای طراحی آزمایش‌های بالینی آینده دارند. مطالعات تصادفی‌شده کنترل‌شده باید مشخص کنند که آیا افزودن یا کاهش مصرف منابع تئوبرومین (مانند انواع مختلف شکلات تلخ با درصد کاکائو متفاوت) می‌تواند به تغییر معنی‌دار در ساعت‌های اپی‌ژنتیک یا طول تلومر منجر شود. همچنین لازم است تا داده‌های فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک تئوبرومین در انسان بهتر مشخص شود: چه میزان از این ترکیب جذب می‌شود، چگونه به متابولیت‌های فعال تبدیل می‌گردد، نیمه‌عمر آن در گردش خون چقدر است و آیا داشتن بیماری‌های زمینه‌ای مانند نارسایی کبد یا کلیه می‌تواند بر ایمنی آن تأثیر بگذارد.

در سطح مولکولی، پژوهش‌های سلولی و حیوانی می‌توانند مسیرهای سیگنال‌دهی را که تئوبرومین ممکن است تحت تأثیر قرار دهد روشن کنند — از جمله مسیرهای مرتبط با تنظیم متیلاسیون DNA، فعالیت DNA متی‌ترانسفرازها (DNMTها)، وضعیت‌های آنتی‌اکسیدانی و فراخوان سلول‌های ایمنی مرتبط با التهاب مزمن. چنین داده‌هایی برای طراحی درمان‌های مبتنی بر مولکول‌های کوچک یا اَپی‌تراپی‌ها که اثرات مفید را شبیه‌سازی می‌کنند اما بدون کالری اضافی یا پیامدهای متابولیک همراه باشند، کلیدی خواهد بود.

در خاتمه، این مطالعه نمونه‌ای از چگونگی همگرایی علوم تغذیه، متابولومیکس و اپی‌ژنتیک است که می‌تواند چشم‌انداز جدیدی درباره تأثیر رژیم غذایی بر پیری ارائه دهد. اما تا زمان انجام مطالعات پیوسته و جامع، بهترین رویکرد برای عموم، حفظ یک رژیم متوازن، کنترل مصرف کالری و پیروی از توصیه‌های مبتنی بر شواهد برای سلامت قلب و عروق و سبک زندگی است.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

آغاز عصر جدیدی در پژوهش های ژنتیکی تولیدمثل پستانداران: کشف رمز و راز چاپ ژنومی

رقابت ژنتیکی بین والدین ماده و نر همواره اساس تولیدمثل جنسی در پستانداران را تشکیل داده...