Macronutrient-preference is modulated by biological sex and estrous cycle in mice
تُظهر هذه الدراسة أن إناث الفئران البالغة تُبدي تفضيلاً أقوى للدهون واستهلاكاً إجمالياً أكبر للغذاء مقارنة بالذكور، الذين يفضلون مجموعات الدهون والكربوهيدرات، مع خضوع سلوك التغذية لدى الإناث لتعديلات إضافية بفعل الدورة النزوية.
المؤلفون الأصليون:Dofat, A., Jacob, R., Jacobs, K., Ahrens, M., Howe, W. M.
تخيل كافيتريا ضخمة وعالية التقنية، حيث لا يوجد في قائمة الطعام سوى ثلاثة أصناف محددة: وعاء من الزبدة النقية (دهون)، ووعاء من مكعبات السكر بالشوكولاتة (كربوهيدرات)، ووعاء من الزبدة الممزوجة بالسكر (الخليط).
الآن، تخيل أنك تملأ هذه الكافيتريا بالفئران. لكن هنا تكمن اللمسة المبتكرة؛ فنحن لا نراقب فقط ما يأكلونه، بل نراقب مَن يأكل ماذا، وبأي كمية، وكم يقضون من الوقت بالقرب من الطعام. لقد فعلت هذه الدراسة ذلك بالضبط لمعرفة ما إذا كان للفئران الذكور والإناث شخصيات "تذوق طعام" مختلفة، وما إذا كان الدورة الهرمونية الشهرية للفأر الأنثى يغير من رغباتها في الأكل.
إليك تفصيل لما وجدوه، باستخدام بعض التشبيهات اليومية:
١. الانقسام الكبير بين الجنسين: "عاشق الدهون" مقابل "محب الخليط"
وجد الباحثون أن ذكور وإناث الفئراء هم في الأساس أنواع مختلفة تمامًا عندما يتعلق الأمر باختيارات الطعام.
إناث الفئران (عاشقات الدهون): تخيل إناث الفئران كأشخاص يدخلون بوفيه مفتوح ويتجاهلون السلطة والخبز فورًا، ليتوجهوا مباشرة نحو أكثر طبق غني وكريمي. لقد أكلت كمية أكبر بكثير من الطعام بشكل عام مقارنة بالذكور، لكن لم يكن ذلك لمجرد أنهن "أكثر جوعًا"، بل لأنهن كنّ يبحثن تحديدًا عن الدهون.
التشبيه: إذا كانت خيارات الطعام عبارة عن سيارة، فإن الإناث كنّ يقُدن سيارة رياضية تعمل فقط بالديزل الممتاز (الدهون). لقد قضين أطول وقت في التحليق بالقرب من وعاء الدهون، واستنشاق رائحته، وأكله. وحتى عندما كنّ بالقرب من الأطعمة الأخرى، لم يكن لديهن اهتمام كبير بها.
ذكور الفئران (متذوقو الخليط): كان الذكور أقل حسمًا، لكن كان لديهم تفضيل واضح: وهو الخليط من الدهون والسكر. لم يهتموا كثيرًا بالدهون الصافية أو السكر الصافي بمفردهما.
التشبيه: كان الذكور مثل شخص يقول: "لا أريد بسكويتًا سادة، ولا أريد كوب حليب سادة، ولكن أعطني بسكويتًا مغمسًا في الحليب!". لقد أحبوا طبق "الخليط" أكثر من غيره. ومن المثير للاهتمام أنهم لم يبدوا تفضيلًا قويًا للدهون الصافية حتى بعد مرور فترة على أكلهم (بعد أسبوعين)، مما يشير إلى أنهم احتاجوا إلى "تعلم" كيف يحبونها.
٢. تأثير "المزاج الشهري": دورة الشبق (Estrous Cycle)
تمتلك إناث الفئران دورة مشابهة للدورة الشهرية لدى البشر، حيث ترتفع وتنخفض مستويات هرموناتهن (تحديدًا الإستروجين). وقد تتبع الباحثون ذلك لمعرفة ما إذا كان يغير من اختياراتهن الغذائية.
"وضع الحفلة" (الشبق/Estrus): عندما كانت إناث الفئران في مرحلة الإستروجين العالية (لنسمِّها "وضع الحفلة")، أكلت كمية أكبر من الطعام بشكل عام. ولكن إليكم المفاجأة: لم يأكلن المزيد من الدهون، بل أكلن المزيد من الخليط (الدهن + السكر).
التشبيه: تخيل أنك في مزاج رائع وفجأة تشتهي "وجبة دسمة" تحتوي على كل شيء—مالح، وحلو، وكريمي. هذا ما حدث خلال هذه المرحلة. كانت أجسادهن تريد المزيج المعقد، وليس مجرد الدهون الصافية.
"وضع الاسترخاء" (النافذة/Diestrus): عندما انخفضت هرموناتهن، عدن إلى عادات الأكل المعتادة، والتزمن بـكميات الطعام الطبيعية.
٣. الوقت المستغرق مقابل سرعة الأكل
درست الدراسة أيضًا السلوك، وليس فقط المعدة.
عامل "التسكع": لم تكتفِ الإناث بأكل الدهون فحسب، بل كنّ "يتسكعن" بالقرب من وعاء الدهون. كان الأمر كما لو كنّ في محادثة عميقة مع الطعام. أما الذكور، فلم يكونوا يتسكعون بالقرب من أي طعام محدد بقدر ما فعلت الإناث؛ بل كانوا أشبه بزبائن "الطلب السريع والاستلام والمغادرة".
سرعة "اللقمة الأولى": من المثير للاهتمام أنه بغض النظر عما إذا كانوا ذكورًا أو إناثًا، أو ما كانت حالة هرموناتهم، فقد توجه الجميع نحو طعام الخليط بأقصى سرعة. لقد كان "المغناطيس" الأكثر إغراءً للجميع. ولكن بمجرد وصولهم، بقيت الإناث من أجل الدهون، بينما بقي الذكور من أجل المزيج.
لماذا يهم هذا؟
فكر في أجسادنا كآلات معقدة. تشير هذه الدراسة إلى أن الآلات الذكرية والأنثوية مبنية مع "عدادات وقود" مختلفة.
بالنسبة للنساء (وإناث الفئران): يبدو أن الجسم مبرمج لطلب ومعالجة الدهون بشكل مختلف، ربما بسبب كيفية تواصل أدمغتهن وأمعائهن مع بعضهما البعض. قد يفسر هذا، في عالم البشر، لماذا تبلغ النساء غالبًا عن رغبات غذائية مختلفة عن الرجال، ولماذا لديهن مخاطر مختلفة للإصابة بأمراض استقلابية (أيضية) معينة.
بالنسبة للرجال (وذكور الفئران): قد يحتاجون إلى مزيد من الوقت لتطوير ذوق في الدهون الصافية، مفضلين "انفجار النكهات" للأطعال المختلطة أولاً.
الخلاصة: لا يمكنك مجرد دراسة "الفئران" أو "البشر" كمجموعة واحدة كبيرة عندما يتعلق الأمر بالنظام الغذائي. البيولوجيا (علم الأحياء) مهمة. فأنت لا تستطيع معاملة الجميع بنفس الطريقة عندما يتعلق الأمر بالصحة والبيولوجيا. إذا أردنا فهم السمنة، أو السكري، أو الأكل الصحي، فعلينا التوقف عن معاملة الجميع على حد سواء والبدء في احترام هذه الاختلافات البيولوجية.
إليك ملخص تقني مفصل للمسودة البحثية بعنوان: "تفضيل المغذيات الكبرى يتم تعديله بواسطة الجنس البيولوجي والدورة النزوية في الفئران."
1. بيان المشكلة
تعد الخيارات الغذائية محددات حاسمة للصحة الأيضية والعصبية، ومع ذلك لا تزال الآليات البيولوجية التي تقود تفضيل المغذيات الكبرى غير مفهومة بشكل جيد. تقدم الأدبيات الحالية نتائج متضاربة فيما يتعلق بالاختلافات بين الجنسين في تفضيل الطعام:
البيانات البشرية: تعتمد غالباً على التقارير الذاتية، وهي عرضة للتحيز. وبينما تشير بعض الدراسات إلى أن النساء يستهلكن المزيد من الدهون، تسلط دراسات أخرى الضوء على ارتفاع معدلات السمنة لدى الإناث، وهو ما قد يكون مرتبطاً بتناول الدهون، رغم الوعي الغذائي المبلغ عنه ذاتياً.
بيانات القوارض: تستخدم غالباً حميات "عالية الدهون" هي في الواقع تركيبات من الدهون والكربوهيدرات. وهذا يربك القدرة على عزل التفضيلات لمغذيات كبرى محددة (دهون نقية مقابل كربوهيدرات نقية مقابل خليط).
الفجوة: هناك نقص في التجارب المنضبطة باستخدام مصادر مغذيات كبرى نقية ومتميزة لتحديد ما إذا كان الجنس البيولوجي والحالات الهرمونية (تحديداً الدورة النزوية) يقودان تفضيلاً لمغذيات معينة بدلاً من مجرد إجمالي السعرات الحرارية.
2. المنهجية
استخدمت الدراسة نموذج الاختيار بين ثلاثة أطعمة (3FC) منضبط على مدار 14 يوماً باستخدام فئران من سلالة C5CTBL/6J البالغة.
العينات:
12 ذكراً و11 أنثى من الفئران (عمر 3-4 أشهر).
خضعت لحرمان طفيف من الطعام للحفاظ على وزن الجسم عند 90-95% من وزن التغذية الحرة.
تم إجراء الاختبارات السلوكية خلال المرحلة المظلمة من دورة ضوء/ظلام عكسية مدتها 12 ساعة.
الخليط: مزيج بنسبة سعرات حرارية 1:1 من حبيبات السكروز المطحونة والدهون النباتية.
التصميم التجريبي:
التعود: 6 أيام من التعرض للساحة والتعرض لطعام واحد في أقفاص المنزل.
الاختبار: وُضعت الفئران في ساحة من مادة البلكسي جلاس بمقاس 12×12 بوصة مع وصول متزامن لأنواع الطعام الثلاثة لمدة 45 دقيقة يومياً.
المدة: 14 يوماً متتالياً من الاختبار.
جمع البيانات:
الاستهلاك: وزن الطعام قبل وبعد الجلسات (مُعاير لوزن الجسم).
السلوك: تتبع الفيديو (Noldus Phenotyper/EthoVision) لقياس:
زمن الاستجابة (Latency): الوقت حتى أول اقتراب من منطقة الطعام.
المدة (Duration): إجمالي الوقت الذي يقضيه الرأس داخل منطقة الطعام (≥ 2 ثانية).
الدورة النزوية: فحص الخلايا المهبلية (صبغة التولودين بلو) يومياً لتصنيف المراحل (النزوة، مرحلة الشبق، مرحلة السكون). تم دمج مرحلتي "النزوة" و"الشبق" في مجموعة "الشبق" (إستروجين مرتفع).
التحليل الإحصائي:
نماذج التأثيرات المختلطة الخطية (LME) باستخدام مكتبة lme4 في لغة R.
التأثيرات الثابتة: الجنس، نوع الطعام، الأسبوع، مرحلة الدورة، والتفاعلات بينها.
التأثير العشوائي: معرف الفأر (لحساب القياسات المتكررة).
مقارنات ما بعد الاختبار باستخدام تعديل Tukey.
3. المساهمات الرئيسية
فك الارتباط بين المغذيات الكبرى: على عكس الدراسات السابقة التي استخدمت حميات "عالية الدهون" مختلطة، عزلت هذه الدراسة الدهون النقية، والسكروز النقي، وخلطة (دهون-كربوهيدرات) متحكم بها بنسبة 1:1 لتحديد محركات المغذيات المحددة.
التوصيف السلوكي النوعي للجنس: تتجاوز الدراسة مجرد حجم الاستهلاك لتشمل المقاييس السلوكية (زمن الاستجابة والمدة)، مما يميز بين السلوك الاستباقي (الاقتراب) والتفاعل المستدام (الوقت المستغرق).
التعديل الهرموني: تتبع النظامي للدورة النزوية لتحديد ما إذا كانت التقلبات الهرمونية الدورية (تحديداً ذروات الإستروجين) تعدل استهلاك المغذيات والسلوك المرتبط بها.
4. النتائج الرئيسية
أ. الاختلافات بين الجنسين البيولوجيين
إجمالي الاستهلاك: استهلكت الإناث ضعف كمية الطعام تقريباً (مُعايرة لوزن الجسم) مقارنة بالذكور.
تفضيل المغذيات:
الإناث: أظهرت تفضيلاً قوياً وانتقائياً لـ الدهون النقية. استهلكت دهوناً أكثر بكثير من الحمية المختلطة والسكروز.
الذكور: أظهروا تفضيلاً لـ الحمية المختلطة (دهون + كربوهيدرات) على الدهون النقية أو السكروز. لم يظهروا تفضيلاً قوياً للدهون النقية في البداية.
التفاعل السلوكي:
الإناث: قضين وقتاً أطول بكثير بالقرب من منطقة الدهون مقارنة بالذكور ومقارنة بمناطق الطعام الأخرى. يشير هذا إلى تفاعل مستدام مع الدهون.
الذكور: قضوا وقتاً أطول بالقرب من منطقة الخليط.
زمن الاستجابة: لم يتم العثور على اختلافات بين الجنسين في زمن الاستجابة للاقتراب من الطعام، مما يشير إلى أن الاختلافات تكمن في الدافع المستدام/التقييم وليس في الاستكشاف الأولي.
الديناميكيات الزمنية: كان تفضيل الإناث للدهون مستقراً عبر الـ 14 يوماً. أظهر الذكور تحولاً متأخراً، حيث زاد استهلاك الدهون في الأسبوع الثاني، مما يشير إلى وجود مكون تعلم أو اكتساب أبطأ لتفضيل الدهون.
ب. تأثيرات الدورة النزوية (للإناث فقط)
إجمالي الاستهلاك: استهلكت الإناث كمية إجمالية أكبر من الطعام خلال مرحلة الشبق (إستروجين مرتفع) مقارنة بمرحلة السكن.
خصوصية المغذيات: كان الزيادة في الاستهلاك خلال مرحلة الشبق مدفوعة تحديداً بـ الحمية المختلطة. أما استهلاك الدهون النقية والسكروز النقي فلم يختلف معنوياً بين مراحل الدورة.
تحليل المغذيات الكبرى: عند حساب إجمالي استهلاك المغذيات الكبرى (بتقسيم الحمية المختلطة)، كان استهلاك الكربوهيدرات أعلى بشكل ملحوظ خلال مرحلة الشبق، بينما ظل استهلاك الدهون مستقراً.
السلوك: قضت الإناث وقتاً أطول بالقرب من منطقة طعام الخليط خلال مرحلة الشبق مقارنة بمرحلة السكون. وظل زمن الاستجابة للاقتراب دون تغيير عبر مراحل الدورة.
5. الأهمية والآثار المترتبة
الآليات العصبية الحيوية: تدعم النتائج فرضية أن الاختلافات بين الجنسين في تفضيل المغذيات تنبع من مسارات أيضية مركزية-طرفية متباعدة.
الإناث: يشير التفضيل الفوري والمستقر للدهون إلى حساسية معززة للإشارات التي تتوسطها الدهون بعد الابتلاع (مثل إشارات العصب الحائر بوساطة PPAR-α).
الذكور: قد يعتمد تفضيلهم المتأخر للدهون والحميات المختلطة على آليات التعلم بالتعزيز أو دوائر المكافأة المختلفة.
التعديل الهرموني: يبدو أن تقلبات الإستروجين تعزز بشكل انتقائي تقييم الأطعمة التي تحتوي على كربوهيدرات أو مغذيات مختلطة، بدلاً من الدهون النقية. وهذا يتوافق مع التقارير البشرية حول زيادة الرغبة في تناول الأطعمة الحلوة/الغنية بالطاقة خلال مراحل الإستروجين المرتفعة.
السمنة والصحة الأيضية: تشير الدراسة إلى أن نقاط الضعف النوعية للجنس تجاه السمنة الناجمة عن النظام الغذائي قد تنشأ من تفضيلات مغذيات متميزة. فالإناث قد يكن أكثر عرضة للحميات عالية الدهون، بينما قد يكون الذكور مدفوعين باستساغة المغذيات المختلطة.
الاتجاهات المستقبلية: يسلط المؤلفون الضوء على الحاجة لدراسات مستقبلية باستخدام استئصال المبيض/التعويض الهرموني لعزل هرمونات محددة، واستخدام الحقن داخل المعدة لاستبعاد المربكات المتعلقة بالتذوق الفموي.
الخلاصة: يعد الجنس البيولوجي محركاً رئيسياً لتفضيل المغذيات الكبرى في الفئران، حيث تظهر الإناث تفضيلاً مستقراً وعالياً للدهون، بينما يفضل الذكور المغذيات المختلطة. كما تعمل الدورة النزوية على تعديل هذا السلوك، وتحديداً عبر زيادة استهلاك الحميات الغنية بالكربوهيدرات خلال حالات الإستروجين المرتفع. تؤكد هذه النتيات ضرورة إدراج الجنس والحالة الهرمونية كمتغيرات حاسمة في علوم تغذية الأعصاب.