אורח חיים מודרני ושינויים תזונתיים הגדילו משמעותית את צריכת המזונות העשירים בשומן, ותורמים לעלייה תלולה בשכיחות השמנת יתר, סוכרת והפרעות מטבוליות. יתרה מזאת, תזונה עתירת שומן (HFD) קשורה ללקות קוגניטיביות ולהתנוונות עצבית והוכחה כמחמירה את הפתולוגיה של מחלת אלצהיימר-מודלים של עכבר נוירו-ניווני מתקדם. עם זאת, המנגנונים הבסיסיים נשארים בעיקר חמקמקים.
Autophagy, תהליך מיחזור סלולרי מכריע, מסייע בשמירה על בריאות עצבית. מחקרים אחרונים הראו כי אוטופאגיה לקויה תורמת להתנוונות עצבית וירידה קוגניטיבית. אך האם Autophagy קשור לחסרונות קוגניטיביים הנגרמים על ידי HFD?
כדי לטפל בשאלה זו, חוקרים מאוניברסיטת צ'יבה, יפן, בדקו את השפעות ה- HFD על אוטופאגיה ויצירת זיכרון באמצעות תסיסניתזבוב הפירות הצנוע, כמערכת מודלים. מחקרי מכרסמים התמקדו בעיקר באזורים ספציפיים במוח, והותירו את ההשפעה הרחבה יותר של HFD על מערכת העצבים שלא נחקרת. כדי לגשר על פער זה, החוקרים השתמשו תסיסנית, בהתחשב בקלות במניפולציה גנטית, אורך חיים קצר, מסלולי מטבוליות ושמורות עצביות עם יונקים והערכות זיכרון מאושרות היטב.
Associate Professor Ayako Tonoki and her team, including doctoral students Tong Yue, Minrui Jiang, and Kotomi Onuki from the Graduate School of Medical and Pharmaceutical Sciences, along with Professor Motoyuki Itoh from the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, Japan, recently published their findings in Volume 21, Issue 8 of the journal פלוס גנטיקה ב- 18 באוגוסט 2025. "הממצאים שלנו מראים כי ירידה קוגניטיבית הנגרמת על ידי דיאטה אינה ניתנת לניתוק ועשויה להשתפר על ידי התערבויות באורח החיים המקדמות אוטופגיה, כמו פעילות גופנית או צום לסירוגין. מחקר זה עשוי להעלות את המודעות הציבורית לגבי הסיכונים הקוגניטיביים של HFD ולספק אסטרטגיות פוטנציאליות מונעות כנגד הפרעות מטבוליות ונוירו-וכרחייות," "מביא לתובנות מטבוליות," "מ", " מסביר ד"ר טונוקי.
החוקרים שמרו על הזבובים על תזונה רגילה או על HFD במשך שבעה ימים ובחנו את השומנים-טריאצילגליצרול שלהם (TAG) ואת רמות הגלוקוז. ראוי לציין כי זבובים שהוזנו ב- HFD היו בעלי רמות גבוהות יותר של TAG וגלוקוז כמו גם הצטברות שומנים במעי גבוה יותר, מה שמרמז כי HFD שינה את הגלוקוז והמטבוליזם של השומנים.
בשלב הבא, החוקרים בדקו את ההשפעות של HFD על היווצרות הזיכרון על ידי מיזוג הזבובים לריחות שונים והערכתם לטווח הקצר שלהם (3 דקות לאחר חשיפה), טווח ביניים (3 שעות לאחר חשיפה) וזיכרון ארוך טווח (24 שעות לאחר חשיפה) (STM, ITM ו- LTM, בהתאמה). צינורות ריח ספציפיים הותאמו למנגנון הלם חשמלי לחיזוק התנהגותי. ראוי לציין כי זבובים שהוזנו ב- HFD הראו פגיעה ב- ITM ו- LTM, ואילו STM נותרה לא מושפעת.
כדי להבהיר את תפקיד האוטופגיה בליקוי זיכרון הנגרם על ידי HFD, החוקרים כימתו את רמות החלבונים הקשורים לאוטופאגיה. הם גילו שרמות חלבון ה- REF (2) של PA בדרך כלל מושפלות על ידי אוטופאגיה-עלו באופן משמעותי בזבובים שהוזנו ב- HFD. במקביל, יחס ATG8A-II/I, סמן של היווצרות אוטופגוזום (שלפוחית מיחזור), היה נמוך באופן ניכר, מה שמעיד על תפקוד אוטופגי. יתר על כן, דיכוי זמני של חלבון Autophagy ATG1 בנוירונים בוגרים הפחית באופן סלקטיבי את ITM מבלי להשפיע על STM, בקנה אחד עם ההשפעות שנצפו תחת הזנת HFD, מה שמרמז כי ירידה זמנית בפעילות האוטופגית העצבית במהלך הבגרות מספיקה בכדי לגרום לירידה בזיכרון. לעומת זאת, הגברת האוטופגיה על ידי ביטוי יתר של ATG1, דיכוי מעכב האוטופאגיה רוביקון, או טיפול באמצעות המעורר Autophagy Rapamycin שיפור בחסרי זיכרון בזבובים האכילים HFD. ממצאים אלה מראים כי ניתן להפוך את ליקויי הזיכרון הנגרמים על ידי HFD על ידי שיפור הפעילות האוטופגית.
כדי להבין טוב יותר כיצד HFD משבש את האוטופאגיה, החוקרים בדקו את השלב הסופי של אוטופאגיה-היתוך של אוטופגוזומים וליזוזומים לאוטוליזוזומים, בהם תכולה הסלולרית מושפלת וממוחזרת. ראוי לציין כי זבובים שהוזנו ב- HFD הראו שפע של אוטופגוזומים וליזוזומים, אך אין שום שינוי במספרים אוטוליזוזומים, מה שמצביע על כך שהפגיעה הנגרמת על ידי HFD באוטופאגיה נבעה ככל הנראה מהמיזוג הפגום של אוטופגוזומים וליזוזומים. מעניין לציין כי ניתוח ביטוי גנים העלה כי גנים הקשורים לאיתות ליזוזום הוסדרו באופן משמעותי בזבובים שהוזנו ב- HFD. לבסוף, עיכוב של תפקוד ליזוזומלי הפחית באופן ניכר את ה- ITM.
בסך הכל, ממצאים אלה מספקים תובנות חדשות לגבי האופן בו HFD גורם ליקויים בזיכרון באמצעות לקות אוטופגית וליזוזומלית. התייחסות לסיכונים הקוגניטיביים הקשורים ל- HFD יכולה לסייע במניעה מוקדמת של מחלות ניווניות.
ד"ר טונוקי מסכם באומרו ","מחקר זה מקדם את הבנתנו כיצד הרגלים תזונתיים משפיעים על בריאות המוח. הממצאים שלנו עשויים גם להאיץ את זיהוי ההתערבויות המשפרות אוטופגיה הכוללות חומרים מזינים ספציפיים וסוכנים טיפוליים-לחימה בירידה קוגניטיבית הנגרמת על ידי דיאטה ולשמור על קוגניציה באוכלוסייה המזדקנת. "
