هل يمكن لحبوب التمارين الرياضية أن تساعد في خلق مجتمع أكثر صحة؟ | علوم

أنافي أحد المستشفيات في شمال النرويج، جنوب الدائرة القطبية الشمالية مباشرة، تجري تجربة تاريخية يمكن أن تغير الطريقة التي نعالج بها الشيخوخة في السنوات القادمة. تتضمن التجربة السريرية، التي يطلق عليها اسم ExPlas – بلازما التمارين – أخذ بلازما الدم من الشباب والبالغين الأصحاء الذين يمارسون الرياضة بشكل منتظم وحقنها في الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 50 و 75 عامًا في المراحل المبكرة من مرض الزهايمر. إنها المرة الأولى التي يتم فيها اختبار ذلك على البشر.

وستكون النتائج الكاملة متاحة في عام 2025، ونأمل أن تمثل طريقة جديدة لتجديد عقول وأجسام كبار السن، وربما في يوم من الأيام حتى نحن جميعًا الذين نعيش حياة خاملة إلى حد كبير.

لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن التمارين الرياضية هي أفضل دواء على الإطلاق. لقد وجدت الدراسات أن ممارسة الرياضة يمكن أن تقلل من خطر الإصابة بالخرف بنسبة تصل إلى 45%، إلى جانب الحفاظ على عظام قوية وأوعية دموية مرنة وألياف عضلية تجدد نفسها بدلاً من أن تتلاشى.

في أغسطس 2023، دراسة جديدة في المجلة الطبية البريطانية وأظهر أنه حتى ساعة وربع من التمارين المعتدلة في الأسبوع – نصف الكمية الموصى بها – تقلل من خطر الإصابة بالسرطان وأمراض القلب والوفاة المبكرة، مقارنة بعدم ممارسة الرياضة. ومع ذلك، على الرغم من إرشادات الصحة العامة، لا يزال ربع سكان المملكة المتحدة مصنفين على أنهم غير نشطين. وجدت دراسة استقصائية أجريت في أكثر من 100 دولة أن ما يقرب من ثلث الناس لا يمارسون أي تمارين رياضية.

ولكن ماذا لو تمكنت صناعة الأدوية من المساعدة في التخفيف من هذه المشكلة؟ من المملكة المتحدة إلى اليابان، قضى العلماء سنوات في البحث عن أدوات تحاكي التمارين الرياضية – الحبوب أو ربما الحقن التي يمكن أن تحاكي بعض التأثيرات المفيدة للتمارين الرياضية على الجسم. تشير العلامات إلى أننا بدأنا نقترب.

تقول كريستيان وران، أستاذة الطب المساعدة في كلية الطب بجامعة هارفارد: “نحن نعلم أن التمارين الرياضية تطلق كل هذه الهرمونات التي تظهر في الدم”.

ولأن العلماء ما زالوا غير متأكدين من هرمونات التمارين الرياضية الأكثر فائدة، فإن تجربة ExPlas تتخذ نهجًا واسعًا. يعد حقن بلازما الدم من الأشخاص الذين يمارسون الرياضة بانتظام طريقة بسيطة لنقل كل هذه الهرمونات التي قد تكون مفيدة للمرضى. يقول ران: “الفكرة النرويجية هي أخذ البلازما كدواء وإعطائها لمن يحتاجون إليها”.

لكن هناك نهجا آخر أكثر تركيزا يكتسب زخما أيضا. في عام 2012، اكتشف العلماء هرمونًا يسمى إيريسين، والذي تفرزه العضلات أثناء التمرين، وهو مادة كيميائية مرسلة تتواصل مع أجزاء مختلفة من الجسم. في نوفمبر 2023، أثبتت ران وزملاؤها أن الإيريسين يمكن أن يصل إلى الدماغ ويزيل لويحات الأميلويد السامة المرتبطة بمرض الزهايمر، وهو إنجاز كبير في فهم كيف تساعد التمارين الرياضية في حماية الدماغ من الخرف.

أنشأ Wrann وآخرون الآن شركة منفصلة، ​​Aevum Therapeutics، بهدف نهائي هو تسويق الإيريسين كأول علاج قائم على التمارين الرياضية في العالم. ربما من خلال محاكاة الهرمون باستخدام دواء، أو تعديل الجينات بحيث تولد المزيد من الإيريسين، أو ببساطة حقن المزيد منه في الجسم.

من السابق لأوانه القول ما إذا كان هذا يمكن أن يمثل علاجًا جديدًا لمرض الزهايمر أو مجرد دواء مفيد للتمارين الرياضية على نطاق واسع، لكن ران يعتقد أنه إذا أمكن إثبات فوائد الإيريسين الصحية في التجارب السريرية، فقد يؤدي ذلك إلى العديد من الأدوية القائمة على التمارين الرياضية.

“[So far,] يقول وران: “لم ينجح أحد في ترجمة فوائد التمارين الرياضية إلى دواء”. “ولكن إذا تمكنت من التقاط، ربما ليس كلها، ولكن على الأقل قدرًا كبيرًا من فوائد التمارين الرياضية في الدواء، فأعتقد أنها يمكن أن تكون تحويلية لتحسين نتائج المرضى”.

حبة للجميع؟

هل يمكن أن نتحرر جميعًا من الالتزام بالذهاب إلى صالة الألعاب الرياضية في شهر يناير القادم؟ ويوافق أندرو بودسون، أستاذ علم الأعصاب في جامعة بوسطن، على أن الفكرة مقنعة.

ويقول: “أعتقد أنه لا يوجد شيء خاطئ بطبيعته في فكرة محاولة تكرار التأثيرات المفيدة من الناحية الفسيولوجية للتمارين الرياضية”. “ليس لدي مشكلة في ذلك. لقد استمتعت بممارسة التمارين الرياضية ولا أعتقد أنني سأتخلى عنها، ولكن في يوم حافل، أعتقد أنه سيكون من الرائع أن أمارسها [be able to] تناول الدواء بدلاً من تفويت الفوائد الصحية للتمرين بشكل كامل.

ومع ذلك، يصر الباحثون مثل ران على أن المجموعة المستهدفة الرئيسية لعقاقير التمارين الرياضية ليست الأشخاص الذين يعانون من ضيق الوقت أو الكسالى، بل المرضى المعوقين والمسنين الذين أصبحوا مقيدين في المنزل أو طريحي الفراش بسبب عدم النشاط القسري. في جامعة طوكيو للطب وطب الأسنان، كان العلماء يبحثون عن العنصر السري للتمارين الرياضية – العنصر الذي يحمي من هشاشة العظام والضمور العضلي (فقدان كتلة العضلات وقوتها) – مع فكرة تحويله إلى دواء جديد للوقاية من الضعف وربما حتى استعادة القدرة على الحركة.

وفي خريف 2022، أعلنوا عن اكتشاف مادة كيميائية تسمى لوكاميدازول تحفز اثنين من مسارات الإشارات في الجسم التي يتم تنشيطها أثناء ممارسة الرياضة، وتشارك في الحفاظ على العضلات والعظام. وعندما تم إعطاؤه للفئران كمكمل عن طريق الفم، بدا أنه يحسن عرض العضلات ووظيفتها بالإضافة إلى تعزيز تكوين العظام.

ولكن على الرغم من أن هذا أمر مشجع، فإن الباحثين يسيرون إلى حد كبير ببطء وحذر بسبب مخاطر الآثار الجانبية غير السارة أو حتى الخطيرة التي أعاقت العديد من المحاولات السابقة لتحويل التمارين الرياضية إلى دواء.

جوناثان لونج، الأستاذ المساعد في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا، يعطي مثال AMPK (بروتين كيناز المنشط بأحادي فوسفات الأدينوزين)، وهو إنزيم في الجسم يتم تنشيطه عن طريق ممارسة الرياضة، مما يحفز إزالة السكريات الزائدة في الدم وبالتالي تقليل احتمالية الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني. ومع ذلك، فإن نظام AMPK معقد للغاية، ويؤثر تنشيطه على العديد من الأنسجة المختلفة في الجسم، وليس فقط نسبة الجلوكوز في الدم.

يقول لونج: “كان الناس يحاولون تطوير منشطات AMPK، وقبل بضع سنوات نجحت إحدى شركات الأدوية في القيام بذلك”. “لقد وضعوا هذه الجزيئات في القرود وفعلوا بالضبط ما تتوقع منهم أن يفعلوه، وهو خفض نسبة الجلوكوز في الدم. ولكن علاوة على ذلك، فقد رأوا أيضًا أن تلك القرود طورت اعتلال عضلة القلب المتوسع، مما يعني أن قلوبهم أصبحت كبيرة جدًا، وهو أمر خطير. لذلك لم يكن ذلك مفيدًا.”

مضادات الاكتئاب وحقن الدهون

السؤال الرئيسي الذي يحاول لونج وآخرون الإجابة عليه هو ما إذا كانت هناك طريقة آمنة لتحفيز الجسم بشكل مصطنع عندما يكون في حالة راحة وعدم توقع أن تكون المسارات المرتبطة بالتمرين نشطة.

يقول ران إنه من غير المرجح أن يكون لدينا على الإطلاق دواء يكرر الفوائد الكاملة للتمرين على مستوى العالم. فالنشاط البدني يشارك ببساطة في عدد كبير جدًا من العمليات البيولوجية، وحتى لو كان من الممكن استهدافها جميعًا، فمن المحتمل ألا يكون ذلك آمنًا. وتقول: “لا أعتقد أنه من الواقعي أن حبة واحدة ستمنحك 20 شيئًا جيدًا تفعله التمارين الرياضية بجسمك”.

وبدلاً من ذلك، يتصور العلماء مستقبلًا به العديد من العلاجات المختلفة التي تعتمد جميعها على مسارات بيولوجية تم تحديدها من خلال دراسة التمارين الرياضية، بعضها لهشاشة العظام والبعض الآخر لحماية الدماغ. في جامعة كوليدج لندن، يعمل جوناثان روزر، أستاذ علم الأعصاب والصحة العقلية، على مشروع تموله مؤسسة ويلكوم لقياس تأثير التمارين المعتدلة الشدة على جهاز المناعة والتمثيل الغذائي، وكيف يؤثر ذلك على الحالة المزاجية والتحفيز، بطريقة غير مسبوقة. التفاصيل. أحد الأمل هو أن يؤدي هذا يومًا ما إلى ظهور فئة جديدة تمامًا من مضادات الاكتئاب تعتمد على التمارين الرياضية.

يهتم لونج بشكل خاص بما إذا كان فهم تأثيرات التمارين الرياضية على الدماغ يمكن أن يؤدي إلى بدائل جديدة لأدوية السمنة الموجودة. اكتشفت مجموعته البحثية مستقلبًا يسمى Lac-Phe (N-lactoyl-phenylalanine) الذي ينتجه الجسم أثناء تدريبات الركض أو المقاومة. نظرًا لأنه يتم إطلاق Lac-Phe في مجرى الدم، فيمكنه الانتقال إلى الدماغ، حيث يقوم بقمع الشهية.

يقول لونج: «في عصور ما قبل التاريخ، عندما كنت تمارس الرياضة، كنت تهرب عادةً من الحيوانات المفترسة. “يريد جهازك العصبي إيقاف عملية الهضم والشهية، لذا يذهب كل الجلوكوز إلى عضلاتك لمساعدتك على الهروب والبقاء على قيد الحياة.”

قد يكون Lac-Phe أداة جديدة قيمة في مكافحة وباء السمنة الحديث. في حين أن عقاري Ozempic وWegovy برزا كعلاجات رائدة لإنقاص الوزن، إلا أن لونج يشير إلى أنهما يأتيان مع قيود، لا سيما شرط حقنهما أسبوعيًا للحفاظ على الفوائد.

“ربما يمكنك الجمع بينهما [with Lac-Phe] ويقول: “بطرق مثيرة للاهتمام من شأنها أن تسمح بقمع الشهية بشكل أكثر استدامة”. “وربما يمكن تطوير Lac-Phe كجزيء يمكنك تناوله عن طريق الفم بدلاً من الحقن.”

ويرى آخرون أن محاكاة التمارين الرياضية هي وسيلة لإعادة برمجة عملية التمثيل الغذائي في الجسم بطرق تساعد على حرق الدهون. أظهرت بعض الدراسات التي أجريت على الفئران أن تعزيز مستويات الإيريسين يمكن أن يحول الخلايا الدهنية الطبيعية إلى دهون بنية تحرق الطاقة، مما يتسبب في فقدان القوارض للوزن حتى مع اتباع نظام غذائي غني بالدهون.

على مدى السنوات العشرين الماضية، كان رونالد إيفانز، الأستاذ في معهد سالك للدراسات البيولوجية في سان دييغو، كاليفورنيا، يدرس بروتينًا يسمى دلتا PPAR (دلتا مستقبلات البيروكسيسوم المنشط)، وهو هدف دوائي يصفه بأنه مفتاح رئيسي يتم تفعيله من خلال تمرين التحمل.

يمكن أن يساعدنا PPAR-delta على زيادة نسبة الألياف العضلية البطيئة الانقباض لدينا ويطلب من الجسم الانتقال من حرق السكر إلى الدهون. الآن، وبعد سنوات من البحث، اقتنع إيفانز أخيرًا أن لديه عقارًا قادرًا على الضغط على هذا المفتاح؛ ما زال يحتاج إليه هو البيانات التي تثبت أنه آمن وفعال عند البشر.

نظرًا لأن هيئات التمويل الكبيرة تميل إلى التشكيك في فكرة عقاقير التمارين الرياضية، فقد اضطر إيفانز إلى وصفها كعلاج جديد محتمل إما لمرض الكبد الدهني أو اضطراب ضعف العضلات الوراثي الحثل العضلي الدوشيني لجذب الموافقة التنظيمية والتمويل للتجارب السريرية.

ويقول: “آمل أن يكون هناك دواء للتمارين الرياضية في السنوات العشر المقبلة”. “لكن التحدي من وجهة نظر علمية هو أن كل الأبحاث التي يتم إنجازها [in the US] برعاية المعاهد الوطنية للصحة. ويعطون دواء يعزز فوائد التمارين الرياضية، فيقولون: ‹حسنا، ماذا نعالج؟ لماذا لا يمارسون الرياضة فحسب؟

ولكن إذا بدأت الأدلة في الظهور على أن هذه الأدوية آمنة وفعالة على البشر، فإن الخبراء يتفقون على أنها يمكن أن تكون الأدوية الرائجة في المستقبل. يقول لونج: “إذا تمكنا من النجاح، أعتقد ذلك بالتأكيد”. “إذا تمكنا بالفعل من القيام بذلك، أعتقد أن هذه ستكون أدوية رائعة حقًا.”