انتخاب‌های روزمره ما مسیرهای مولکولی بدن را تغییر می‌دهند
صبح که از خواب بیدار می‌شویم، بدنمان پیش از آنکه حتی یک قدم برداریم، در حال انجام هزاران فرایند شیمیایی است؛ مغز برای فکر کردن انرژی مصرف می‌کند، قلب بی‌وقفه می‌تپد، سلول‌ها مواد مورد نیاز خود را جابه‌جا می‌کنند و دستگاه گوارش غذایی را که خورده‌ایم به موادی قابل استفاده تبدیل می‌کند. جالب اینجاست که بخش بزرگی از این اتفاقات، بدون آنکه ما متوجه باشیم، به مجموعه‌ای از واکنش‌های دقیق در مقیاس مولکولی وابسته است.
آنچه می‌خوریم، میزان تحرک، کیفیت خواب و حتی استرس روزانه می‌تواند با این فرایندهای شیمیایی در ارتباط باشد و بر عملکرد مغز، خلق‌وخو، تمرکز و سلامت بدن اثر بگذارد. در مرکز این ماجرا، «بیوشیمی» قرار دارد؛ علمی که توضیح می‌دهد سلول‌های بدن چگونه مواد را تبدیل می‌کنند، پیام‌ها را منتقل می‌کنند و خود را با شرایط مختلف سازگار می‌سازند.
اما این فرایندها دقیقاً چگونه کار می‌کنند؟ غذا چگونه به انرژی تبدیل می‌شود، چه چیزی در مغز احساس انگیزه یا آرامش ایجاد می‌کند و روده چگونه می‌تواند با مغز و سیستم ایمنی در ارتباط باشد؟ آیا انتخاب‌های روزمره ما واقعاً می‌توانند مسیرهای شیمیایی بدن را تغییر دهند؟ و مهم‌تر از همه، آیا شناخت دقیق‌تر این مسیرها می‌تواند پزشکی آینده را از درمان بیماری پس از ظهور علائم، به سمت پیشگیری و مراقبت شخصی‌سازی‌شده سوق دهد؟
آناتک برای بررسی دقیق‌تر این موضوع، با دکتر «فاطمه عسگری»؛ استادیار گروه علوم آزمایشگاهی دانشکده پیراپزشکی دانشگاه شهید بهشتی، سرپرست آزمایشگاه تحقیقات دانشکده پیراپزشکی دانشگاه شهید بهشتی، عضو انجمن بیوشیمی ایران و انجمن بیوشیمی دانشگاه علوم پزشکی دانشگاه شهید بهشتی گفت‌وگو کرده‌است.
بدن ما چگونه انرژی لازم را از غذا تولید می‌کند و چرا این فرایند برای عملکرد روزانه حیاتی است؟
بدن ما یک ماشین شیمیایی شگفت‌انگیز است که غذا، یعنی کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها و پروتئین‌ها، را به «واحد پول انرژی سلول» یعنی ATP (آدنوزین تری‌فسفات) تبدیل می‌کند.
از نظر مکانیسم بیوشیمیایی، غذا پس از هضم به مولکول‌های ساده‌تر، مثل گلوکز و اسیدهای چرب، تبدیل می‌شود. در داخل سلول و در اندامکی به نام میتوکندری (نیروگاه سلول)، این مولکول‌ها طی چرخه‌ای به نام «چرخه کربس» (Krebs cycle) و سپس «زنجیره انتقال الکترون» (electron transport chain) اکسید می‌شوند. حاصل این سوخت‌وساز، تولید مولکول‌های پرانرژی ATP، آب و دی‌اکسید کربن است.
این فرایند حیاتی است، زیرا ATP انرژی لازم برای هر کاری که بدن انجام می‌دهد را فراهم می‌کند؛ از انقباض عضلات قلب و اسکلتی گرفته تا پمپ کردن یون‌ها در سلول‌های عصبی، برای تفکر و احساس، و سنتز پروتئین‌ها برای ترمیم بافت‌ها. بدون تولید مداوم ATP، حیات سلولی در عرض چند ثانیه متوقف می‌شود.
هورمون‌های شادی مثل دوپامین و سروتونین در زندگی روزمره چه نقشی دارند و چه عواملی تعادل آنها را به هم می‌زند؟
این مواد در واقع انتقال‌دهنده‌های عصبی (Neurotransmitters) هستند که سیگنال‌ها را در مغز جابه‌جا می‌کنند.
دوپامین (مولکول پاداش و انگیزه)، در بیوشیمیِ انگیزه، یادگیری، تمرکز و لذت نقش دارد. وقتی هدفی را تیک می‌زنید، دوپامین ترشح می‌شود. سروتونین (مولکول آرامش و رضایت) تنظیم‌کننده خلق‌وخو، خواب، اشتها و هضم است.
عوامل برهم‌زننده تعادل هم وجود دارند. یکی از آنها استرس مزمن است. ترشح مداوم کورتیزول (هورمون استرس) گیرنده‌های سروتونین را کاهش داده و مسیرهای دوپامینی را فرسوده می‌کند.
عامل دیگر تغذیه نامناسب است. این هورمون‌ها از اسیدهای آمینه ساخته می‌شوند؛ دوپامین از تیروزین و سروتونین از تریپتوفان. کمبود این مواد در رژیم غذایی ساخت آنها را مختل می‌کند.
محرک‌های مصنوعی نیز می‌توانند تعادل را برهم بزنند. مصرف مواد مخدر، الکل یا حتی اعتیاد به شبکه‌های اجتماعی باعث ترشح انفجاری دوپامین شده و در درازمدت گیرنده‌های مغز را بی‌حس می‌کنند؛ فرایندی که به آن Down-regulation (کاهش تنظیم یا کاهش پاسخ گیرنده‌ها) گفته می‌شود.
میکروبیوم روده چه ارتباطی با سلامت روان و سیستم ایمنی بدن دارد؟
روده شما میزبان تریلیون‌ها باکتری است که یک اکوسیستم بیوشیمیایی به نام میکروبیوم (Microbiome) می‌سازند.
در ارتباط با سلامت روان و محور روده ـ مغز، شاید جالب باشد بدانید که حدود ۹۰ درصد سروتونین بدن و مقدار زیادی از دوپامین و گابا (GABA) در دستگاه گوارش و با واسطه همین باکتری‌ها تولید می‌شود. باکتری‌های روده از طریق عصب واگ (Vagus nerve)، سیگنال‌های شیمیایی را مستقیماً به مغز می‌فرستند که می‌تواند استرس و اضطراب را کاهش یا افزایش دهد.
در ارتباط با سیستم ایمنی نیز، میکروبیوم خط اول آموزش سیستم ایمنی است. باکتری‌های مفید روده با تخمیر فیبرها، ترکیباتی به نام اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFAs) مثل بوتیرات تولید می‌کنند. بوتیرات خاصیت ضدالتهابی قوی دارد و از واکنش‌های بیش‌ازحد سیستم ایمنی، که منجر به بیماری‌های خودایمنی می‌شود، جلوگیری می‌کند.
رژیم غذایی و سبک زندگی چطور می‌توانند مسیرهای بیوشیمیایی بدن را تغییر دهند و بر خلق‌وخو و تمرکز اثر بگذارند؟
سبک زندگی شما مستقیماً تعیین می‌کند که کدام آنزیم‌ها در بدن فعال یا غیرفعال شوند؛ مفهومی که به نام اپی‌ژنتیک و تنظیم متابولیک شناخته می‌شود.
ویتامین‌های گروه B، منیزیم، زینک و آهن، به‌عنوان «کوفاکتور» (Cofactor) یا همان «آچار فرانسه» آنزیم‌هایی عمل می‌کنند که نوروترانسمیترها (Neurotransmitters)، یعنی مواد شیمیایی که پیام‌ها را بین سلول‌های عصبی منتقل می‌کنند، می‌سازند. رژیم فاقد این مواد، مسیر بیوشیمیایی تولید هورمون‌های خلق‌وخو را متوقف می‌کند.
مصرف کربوهیدرات‌های تصفیه‌شده، مانند شکر، باعث افزایش و افت ناگهانی انسولین و گلوکز می‌شود. این افت قند، به شکل «مه‌گرفتگی مغزی» (Brain Fog)، کاهش تمرکز و تحریک‌پذیری خودش را نشان می‌دهد.
از نظر بیوشیمیایی، ورزش باعث افزایش بیان پروتئینی به نام BDNF (فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز) می‌شود. این پروتئین مانند «کود» برای نورون‌های مغز عمل کرده، مسیرهای عصبی جدید می‌سازد و انعطاف‌پذیری مغز و تمرکز را به‌شدت بالا می‌برد.
به نظر شما در آینده، شناخت بهتر بیوشیمی بدن چه کمکی به ارتقای سلامت عمومی و کیفیت زندگی مردم خواهد کرد؟
به عنوان یک پژوهشگر، معتقدم آینده پزشکی و سلامت تماماً در گروِ درک عمیق‌تر بیوشیمی است.
در حوزه تغذیه و پزشکی شخصی‌سازی‌شده (Personalized Medicine)، در آینده ما رژیم‌های عمومی نخواهیم داشت. با بررسی پروفایل متابولیک و ژنتیکی شما، دقیقاً مشخص می‌شود چه غذاها، مکمل‌ها و داروهایی مسیرهای بیوشیمیایی بدن شما را بهینه‌سازی می‌کنند.
در زمینه پیشگیری مولکولی، به جای صبر کردن برای بروز علائم بیماری‌هایی مثل آلزایمر، دیابت یا افسردگی، با شناسایی نشانگرهای زیستی (Biomarkers)، یعنی شاخص‌های قابل اندازه‌گیری که وضعیت یا تغییرات یک فرایند زیستی را نشان می‌دهند، در سطح مولکولی، می‌توانیم اختلالات آنزیمی را سال‌ها قبل از بروز بیماری با تغییرات سبک زندگی اصلاح کنیم.
در مورد کند کردن روند پیری نیز، با شناخت بهتر مسیرهای بیوشیمیاییِ مرتبط با پیری سلولی، مثل طول تلومرها، استرس اکسیداتیو و مسیرهای mTOR، می‌توانیم داروهایی طراحی کنیم که نه‌تنها طول عمر، بلکه «طول عمرِ باکیفیت و سالم» را افزایش دهند.
انتهای پیام/