انخفاض مستوى الوقود! نقص الطاقة يضر بصحة الرياضيين، أداة بحثية جديدة تكشف كيف

انخفاض مستوى الوقود! نقص الطاقة يضر بصحة الرياضيين، أداة بحثية جديدة تكشف كيف

قام علماء سالك بإنشاء نموذج فأر لدراسة نقص الطاقة النسبي في الرياضة (REDs)، وكشفوا أن المتلازمة تؤثر على الجسم بأكمله وتؤثر على الذكور والإناث بشكل مختلف

لا جولا ــ في عام 2014، أطلقت اللجنة الأولمبية الدولية على متلازمة تؤثر على العديد من رياضييها اسم نقص الطاقة النسبي في الرياضة، أو متلازمة ريدز. وتشير التقديرات الآن إلى أن أكثر من 40% من الرياضيين المحترفين يعانون من نقص الطاقة النسبي في الرياضة، وقد يكون المعدل أعلى بين الرياضيين الترفيهيين وممارسي التمارين الرياضية.

يصاب الرياضيون بمتلازمة نقص الطاقة الحمراء عندما ينفقون باستمرار المزيد من الطاقة من خلال نشاطهم البدني مقارنة بما يتناولونه من خلال نظامهم الغذائي. بمرور الوقت، يمكن أن يؤدي هذا العجز المطول في الطاقة إلى مجموعة واسعة من الأعراض، بما في ذلك المشكلات الهرمونية والإنجابية، والأرق والتعب، وضعف العظام والإصابة، وارتفاع خطر القلق والاكتئاب. وعلى الرغم من انتشارها على نطاق واسع، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن كيفية عمل متلازمة نقص الطاقة الحمراء على المستوى الخلوي والجزيئي - ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى عدم وجود نموذج مختبري ثابت للمتلازمة.

الآن، ابتكر الباحثون في معهد سالك نموذجًا رائدًا للفأر لمتلازمة نقص الحديد الأحمر ويستخدمونه بالفعل لفهم هذه المتلازمة بشكل أفضل. وكشفت تحقيقاتهم الأولية أن نقص الحديد الأحمر يؤثر على حجم الأعضاء وأنماط التعبير الجيني في جميع أنحاء الجسم. وعلاوة على ذلك، يبدو أن نقص الطاقة هذا يؤثر على الفئران الذكور والإناث بشكل مختلف: ففي الذكور، تأثرت صحة الكلى بشكل كبير، بينما تأثرت الصحة الإنجابية وكتلة العضلات بشكل أكبر لدى الإناث.

والنتائج التي نشرت في خلية الأيض في 3 سبتمبر 2024، سيتم تحديد المؤشرات الحيوية المحتملة لتشخيص متلازمة العين الحمراء بشكل أكثر حسمًا وتوفير أهداف جزيئية جديدة للعلاجات المستقبلية التي يمكن أن توقف أو تعكس أو تمنع المتلازمة تمامًا.

"بدون نموذج حيواني للمتلازمة، لم تكن هناك وسيلة لفهم آلياتها على المستوى الخلوي أو الجزيئي"، كما يقول البروفيسور ساتشيداناندا باندا"من خلال إنشاء نموذج فعال للفأر لمتلازمة REDs، يمكننا الآن أن نسأل بشكل منهجي كيف تؤثر المتلازمة على كل عضو وأنسجة وعظام في الجسم وما الذي يمكننا فعله لمساعدة الرياضيين الذين يعانون من هذه الأعراض."

وقد حاولت مجموعات أخرى تطوير نماذج للقوارض من متلازمة التعب المزمن، ولكنها فشلت إلى حد كبير في تكرار أعراضها العديدة. وقد اتبع علماء سالك نهجاً جديداً، ومن خلال تغيير نسبة التمارين الرياضية إلى الطعام لدى الحيوانات تدريجياً، تمكنوا من تقليد العديد من السمات البشرية لمتلازمة التعب المزمن، بما في ذلك مستويات النشاط العالية، وانخفاض استهلاك الطاقة، وانخفاض أوزان الجسم، واضطراب أنماط النشاط والراحة، وانخفاض نسبة السكر في الدم. كما ركزوا على الفئران الصغيرة نسبياً لنمذجة الفئة العمرية النموذجية للرياضيين المحترفين، والتي تعادل 20 إلى 25 عاماً لدى البشر.

تقول لورا فان روزمالين، المؤلفة الأولى للدراسة وباحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر باندا: "يعد نموذج الفأر الخاص بنا إنجازًا لا يصدق في الأبحاث الجارية حول متلازمة ريدز. ورغم أنها ليست رائعة بالنسبة للرياضيين، إلا أنه بالنسبة لنا العلماء من المثير للاهتمام حقًا - والمذهل - أن نرى كيف يتأثر الجسم بالكامل بهذه المتلازمة".

وباستخدام هذا النموذج الجديد من الفئران، قام العلماء بقياس مدى تأثير REDs على التشريح ومستويات التعبير الجيني لـ 19 عضوًا مختلفًا. وأظهرت الفئران المصابة بـ REDs انكماشًا كبيرًا في الأعضاء الحيوية، بما في ذلك الكلى والأعضاء التناسلية، وتدهور جودة العظام. وكشفت التجارب أيضًا عن العديد من التغيرات الجزيئية في الدم والتي يمكن استخدامها كعلامات حيوية لاختبار المرضى بحثًا عن REDs - وهو نهج تشخيصي أكثر فعالية بكثير من الأساليب الحالية القائمة على الاستبيان.

كما اكتشف العلماء العديد من العلامات المرتفعة للتوتر لدى فئران REDs، بما في ذلك تنشيط شبكة هرمونية في الدماغ والجسم معروفة بأنها تساهم في القلق والاكتئاب، مع ملاحظة تأثيرات أكبر لدى الإناث. ويضيف باندا أن ما قد يعتبره بعض الرياضيين توترًا قبل المنافسة قد يكون في الواقع تغيرات نفسية أعمق مرتبطة بالمتلازمة.

النموذج الجديد والنتائج الأولية تنبع من عمل باندا مع تحالف وو تساي للأداء البشري- فريق تعاوني من الباحثين يدرسون الأداء البشري الأقصى والقدرة الرياضية بهدف "تمكين جميع الناس من تحقيق الصحة والرفاهية المثلى" و التركيز على الرياضيات.

يقول باندا: "إن وصفة الصحة ليست "تناول كميات أقل من الطعام، وممارسة المزيد من التمارين الرياضية". في الواقع، لا يبدو الجمع بين هاتين العادتين المعقولتين بشكل مستقل أمرًا جيدًا إذا كنت تتمتع بصحة جيدة بالفعل. ولكن حتى الآن يبدو أن الحل لمرض السكري من النوع الثاني ليس بسيطًا مثل زيادة تناول السعرات الحرارية. لدينا الآن الكثير لاستكشافه باستخدام هذا النموذج لتحديد التوصيات السريرية التي يجب أن نقدمها بالضبط، وأنا أتطلع إلى مواصلة هذا الاستكشاف الممكن الآن".

وبعيدًا عن نطاق الرياضيين، يمكن أن تؤثر REDs أيضًا على الآخرين الذين يعانون من توازنات طاقة سلبية، مثل أولئك الذين يعانون من اضطرابات الأكل مثل فقدان الشهية العصبي. وسوف تؤثر الأبحاث المستقبلية في الوقاية من REDs وعلاجها بشكل إيجابي على هذه الفئات والرياضيين على حد سواء، مما يعزز صحة السكان بشكل عام بما يتماشى مع مهمة تحالف وو تساي للأداء البشري.

ومن بين المؤلفين الآخرين جيرالدين ماير، وتيري لين، وفينس روثنبرغ، وشوناك ديوتا، وراميش راماسامي في سالك؛ وجياويوي تشو، وإيلينا زيمشوجنيكوفا، ورويلوف هوت في جامعة جرونينجن في هولندا؛ وإيريكا جاكاسان، وسويثن رازو، وروبرت ساه، وأندرو ماكولوتش في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو.

تم دعم هذا العمل من قبل تحالف وو تساي للأداء البشري، ومؤسسة جو وكلارا تساي، ومؤسسة جورج إي هيويت للأبحاث الطبية، ومنحة معهد سالك للابتكار، والمعاهد الوطنية للصحة (SIG #S10 OD026929، NCI CCSG: P30 014195)، ومؤسسة تشابمان، ومؤسسة هلمسلي الخيرية، والمؤسسة الوطنية للعلوم (ACI-1548562).

دوى: 10.1016 / j.cmet.2024.08.001