كيف يخبر الدماغ الكبد بالبدء في إعادة التدوير بعد الصيام؟

يحفز الصوم الالتهام الذاتي في أجسادنا، حيث يقوم الجسم بتشغيل نظام التخلص من النفايات في الخلايا ويكتسب طاقة جديدة.

وأظهر باحثون في معهد ماكس بلانك لأبحاث الأيض في كولونيا الآن، من خلال تجارب أجريت على الفئران، أن الدماغ يلعب دورا حاسما في هذه العملية.

وحتى بعد فترة قصيرة من الصيام، يقوم الدماغ بإفراز هرمون الكورتيكوستيرون، وبالتالي يبدأ الالتهام الذاتي في الكبد.

وحتى الآن، كان من المفترض أن تكون خلايا الكبد نفسها هي المسؤولة عن ذلك. وعلى المدى الطويل، يمكن أن تساعدنا هذه النتائج في فهم سبب كون الصيام صحيا جدا للجسم.

والالتهام الذاتي ضروري للبقاء على قيد الحياة، باعتباره آلية تدمير طبيعية تفكك بصورة منظمة المكونات الخلوية غير الضرورية (أو المعيبة أو التالفة)، بواسطة نظام التخلص من النفايات الخاص بالخلية ويتم توليد طاقة جديدة من هذا.

وهذا النوع من إزالة السموم من الجسم يحافظ على لياقة الجسم وشبابه إلى حد كبير.

ويوضح ويي تشين، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماكس بلانك لأبحاث الأيض والمؤلف الرئيسي للدراسة: "حتى الآن، كنا نفترض أن تشعر خلايا أجسامنا بأنفسها بشكل أساسي عندما تكون منخفضة الطاقة ثم تعزز الالتهام الذاتي. لكننا وجدنا في الفئران أن الدماغ يلعب دورا حاسما في ذلك".

وفي التجارب، لم يطعم الباحثون الفئران لمدة أربع ساعات، في الوقت الذي تأكل فيه كثيرا في العادة. وهذا مشابه لتخطي وجبة الإفطار، ومع ذلك، تستهلك الفئران نحو 40% من طعامها في وجبة الإفطار.

ثم درسوا كيف استجابت عصبونات AgRP، وهي مجموعة من 3000 خلية عصبية في مركز الجوع في الدماغ، منطقة ما تحت المهاد، لهذا الصيام القصير.

والمثير للدهشة أنهم وجدوا أنه أثناء الصيام، لا يرسل الدماغ إشارات تحفز الجهاز العضوي على الأكل فحسب، بل يرسل أيضا إشارات تنشط الالتهام الذاتي.

تواصل الدماغ مع الكبد

تمكن الباحثون من تحديد كيفية تواصل الدماغ مع الكبد. عندما تكون مستويات الطاقة منخفضة، تحفز الخلايا العصبية إطلاق هرمون الكورتيكوستيرون، والذي يحفز بعد ذلك تنشيط الالتهام الذاتي في خلايا الكبد. وقد تمكنوا أيضا من توضيح المسارات الدقيقة التي تنتقل بها الإشارة في الدماغ بالتفصيل، وبالتالي تحديد الخلايا العصبية المشاركة في العملية.

وتمكنوا أيضا من إثبات أن منع إرسال هذه الإشارة يؤدي إلى عدم اندفاع الالتهام الذاتي على الرغم من الصيام.

ويفترض الباحثون أن الدماغ يعطي أول إشارة أولية لبدء الالتهام الذاتي بسرعة. ويعتقدون أن الخلايا في الكبد ستبدأ أيضا في نظام إعادة التدوير بنفسها، ولكن في مرحلة لاحقة فقط.

ويشرح ينس برونينغ، رئيس الدراسة ومدير معهد ماكس بلانك لأبحاث الأيض: "تظهر دراستنا أن الالتهام الذاتي لا يتم التحكم فيه فقط في خلايا الجسم نفسها، ولكن أيضا من خلال الدماغ. على المدى الطويل، نود معرفة ما إذا كانت هذه الآلية المكتشفة حديثا في الدماغ تساهم في الآثار الإيجابية للصيام".

نُشر العمل في مجلة Cell Metabolism.