Sağda, 24 saat aç bırakılan farelerden elde edilen bağırsak kök hücreleri,solda oruç tutmayan farelerden elde edilen kök hücrelerinden çok daha büyük bağırsak organoidleri üretirler.
İnsanlar yaşlandıkça, bağırsak kök hücreleri yenilenme yeteneklerini yitirmeye başlar. Bu kök hücreler tüm yeni bağırsak hücrelerinin kaynağıdır, bu nedenle bu zayıflama, gastrointestinal enfeksiyonlardan veya bağırsağı etkileyen diğer durumlardan kurtulmayı zorlaştırabilir.
MIT biyologlarının yeni bir araştırmasına göre, bu yaşla ilişkili kök hücre fonksiyonu kaybı 24 saatlik bir hızla tersine çevrilebilir. Araştırmacılar, oruç tutmanın kök hücrelerin hem yaşlı, hem de genç farelerde yeniden canlanma kabiliyetini önemli ölçüde geliştirdiğini tespit ederler.
Aç bırakılan (24 saat yemeyen) farelerde, hücreler, glikoz yerine yağ asitlerini parçalamaya başlar. Bu,kök hücrelerin daha rejeneratif (yenileyici) hale gelmesini sağlayan bir değişikliktir.
Araştırmacılar da aynı metabolik değişimi aktive eden bir molekülle rejenerasyonu (yenilenmeyi) artırabileceklerini keşfederler. Araştırmacılar, böyle bir müdahalenin yaşlı insanların Gastrointestinal-GI (sindirim sistemi ile ilgili) enfeksiyonlarından veya kanser hastalarının kemoterapinin yan etkilerinden kutulmalarına yardımcı olabileceğini dile getirirler.
Biyoloji profesörü ve MIT’de biyolog olan ve Koch Bütünleştirici Kanser Araştırma Enstitüsü üyesi ve bu araştırmanın yazarlarından biri olan Ömer Yılmaz: “Orucun, bağırsaktaki rejenerasyonun-yenilenmenin yanı sıra, bağırsak ya da kanser gibi bağırsakları etkileyen her türlü hastalıklara karşı potansiyel kullanımları içeren birçok etkisi vardır. Orucun, yetişkin kök hücrelerinin bağırsakta yenilenme, onarım ve yaşlanmadaki rolleri de dahil olmak üzere genel sağlığı nasıl iyileştirdiğini anlamak, benim laboratuvarımın temel ilgi alanı içine girmekte.”
MIT’de biyoloji profesörü ve Whitehead Enstitüsü Biyomedikal Araştırma ve Koch Enstitüsü üyesi olan David Sabatini de Cell Stem Cell’in 3 Mayıs sayısında yer alan makalenin kıdemli yazarlarından şunları ifade etmekte: “Bu çalışma, oruç tutmanın, karbonhidratlardan yararlanarak yağ yakmaya kadar bağırsak kök hücrelerinde metabolik bir değişimi tetiklediğine dair kanıt sağlamaktadır. İlginç olan; hücrelerin yağ asidi oksidasyonunu önemli ölçüde geliştirmiştir. Bu durumun farmakolojide (ilâç bilimi)/ilaçlarda kullanılmasının hedeflenmesi ve yaşa bağlı hastalıklı doku ve organ (patoloji) homeostazını (hücre dışı gelişen olaylara karşı hücrenin kendi metabolizmasını koruma eylemi) iyileştirmede bir fırsat sağlayabilir.”
Rejenerasyonu (Yenilenme) Artırmak
On yıllardır bilim insanları düşük kalori alımının insanlarda ve diğer organizmalarda uzun ömürlülükle bağlantılı olduğunu bilmekteler.
Yılmaz ve meslektaşları, oruç tutmanın, moleküler düzeyde özellikle bağırsaklarda nasıl bir etki yarattığına dair araştırma yaparlar.
Bağırsak kök hücreleri, her beş günde bir kendini yenileyen bağırsak tabakasının korunmasından sorumludur. Bir yaralanma veya enfeksiyon meydana geldiğinde, kök hücreler, herhangi bir hasarı onarmanın anahtarıdır. İnsanlar yaşlandıkça, bu bağırsak kök hücrelerinin rejeneratif (yenileyici) yetenekleri azalır, bu yüzden bağırsakların iyileşmesi daha uzun sürer.
Yılmaz: “İntestinal (Bağırsağa ait) kök hücreleri, daha fazla kök hücrelerine ve bağırsakların çeşit şekilde farklılaşmış hücre tipleri oluşturmasına neden olur. Özellikle, yaşlanma sırasında bağırsak kök fonksiyonu azalır, bu da bağırsakların hasar sonrası kendini tamir etme yeteneğini bozar. Bu araştırmada, 24 saatlik orucun hızlı bir şekilde genç ve yaşlı bağırsak kök hücrelerinin işlevini nasıl geliştirdiğine odaklandık.”
Fareler 24 saat aç bırakıldıktan sonra, araştırmacılar bağırsak kök hücrelerini onlardan çıkarıp alırlar ve bunları bir kültür tabağında büyütürler, böylece hücrelerin “organoid”leri olarak bilinen “mini-bağırsaklara” yol açıp açmayacaklarını bakarlar.
Araştırmacılar, aç bırakılan (24 saat bir şey yemeyen) farelerden alınan kök hücrelerinin rejeneratif (yenileyici) kapasitelerinin ikiye katladıklarını bulurlar.
Mihaylova: “Oruç tutmanın bağırsak kriptlerinin (kese şeklinde küçük kör boşluk) kök hücre odaklı daha fazla “organoid” oluşturma yeteneği üzerinde muazzam bir etki yarattığı çok açık. Bu, hem genç farelerde, hem de yaşlı farelerde gördüğümüz bir şey ve biz, bunu gerçekleştiren moleküler mekanizmalarını anlamak istemiştik.”
Metabolik Değişim
Daha ileri çalışmalar, aç bırakılan fareden alınan kök hücrelerinin mesajcı RNA’sının (mRNA) dizilimi de dahil olmak üzere, oruç tutmanın hücrelerin, karbonhidratların normalde şeker yerine yağ asitlerini metabolize etmeye yönlendirdiğini ortaya çıkarır. Bu değişim, yağ asitlerinin metabolize edilmesinde rol oynayan birçok genleri açan “PPARs” denilen transkripsiyon faktörlerinin aktivasyonuyla gerçekleşir. Araştırmacılar, bu metabolik yolu kapattıklarında da oruç tutmanın rejenerasyonu (yenilenmeyi) artıramayacağını da keşfederler. Şimdi araştırmacılar, bu metabolik değişimin, kök hücrelerinin rejeneratif(yenileyici) yeteneklerini geliştirmeye nasıl sebep olduğunu araştırmayı planlamaktalar.
Ayrıca,araştırmacılar, PPAR’ların etkilerini taklit eden bir molekülle fareleri tedavi ederek oruç tutmanın yararlı etkilerini yeniden üretebildiklerini de bulurlar. Cheng: “Bu da çok şaşırtıcıydı. Sadece bir metabolik yolu aktive etmek, belirli yaş fenotiplerini (orhganizmanın dışardan gözlemlenen özelliği) tersine çevirmek için yeterlidir.”
Utah Tıp Fakültesi’nde biyokimya profesörü olan Jared Rutter, bulguları “ilginç ve önemli” olarak nitelendirmektedir.
Rutter: “ Bu makalede yer alan çalışmada, orucun, bu organda yer alan kök hücrelerinde metabolik bir değişikliğe neden olduğunu ve böylelikle daha fazla hücre bölünmesini teşvik etmek için davranışlarını değiştirdiğini göstermektedir. Güzel şekilde düzenlenmiş bir deney grubunda araştırmacılar, oruç tutulmadan da bu metabolik değişikliklere neden olarak sistemi bozup, benzer etkileri görebiliyorlar. Bu çalışma, beslenme ve metabolizmanın, hücrelerin davranışları üzerinde derin etkiler yarattığını ve insan hastalıklarına karşı önceden hazılıklı olmayı göstermesi açısından bu konuda gelişerek artan araştırmalara uygun bir çalışmadır.
Bulgular, bu yöndeki ilaç tedavisinin hastaların oruç tutması (çoğu hasta için zor olabilir) gerekmeden rejenerasyona (yenilenme) neden olabileceğini de ortaya koymakta. Böyle bir tedaviden yararlanabilecek bir grup; sıklıkla bağırsak hücrelerine zarar veren kemoterapi alan kanser hasta grubu olabilir. Aynı zamanda bu, bağırsak enfeksiyonlarına veya bağırsak duvarına zarar verebilecek diğer gastrointestinal (sindirim sistemi ile ilgili) rahatsızlıkları olan yaşlı insanlara da fayda sağlayabilir.
Araştırmacılar, bu tür tedavilerin potansiyel etkinliğini araştırmayı planlıyorlar ve ayrıca oruç tutmanın diğer doku türlerindeki kök hücrelerdeki rejeneratif (yenileyici) yetenekleri etkileyip etkilemediğini araştırmayı umuyorlar.