گلیکوژن با فرآیندهای متنوعی مرتبط است که جدیدترین آنها نقش آن در پیشرفت بیماری و پیری است. مطالعات انجام‌شده در Caenorhabditis elegans نشان داده‌است که رژیم‌های غذایی قندی بالا واسطه تجمع گلیکوژن، منجربه دو اثر متضاد می‌شوند. اولین مقاومت در برابر اکسیدان‌ها است که به سلول‌ها آسیب می‌رسانند و روند پیری را تسریع می‌کنند. برعکس، اثر دوم کاهش طول عمر است. از نظر مکانیکی، گلیکوژن شکل فعال آنتی‌اکسیدان گلوتاتیون را کاهش داده و بر فعالیت آنزیم AMPK تأثیر می‌گذارد. AMPK پروتئین کیناز فعال شده با ‘AMP 5 و یک آنزیم اصلی در تنظیم هموستاز انرژی است. به همین ترتیب، مسیرهای متابولیک متعددی را هماهنگ می‌کند و تقاضای انرژی را با عرضه مواد مغذی متعادل می‌کند. در C. elegans ، تخریب ذخیره‌های گلیکوژن باعث افزایش طول عمر ارگانیسم و از بین‌بردن اثرات سمیت گلوکز می‌شود.
در یک روش درمانی، کاهش گلیکوژن با افزایش سطح سلولی اکسیدان‌ها ممکن است در بیماران مبتلا به قند خون و افراد مبتلا به بیماری‌های مربوط به ذخیره‌سازی گلیکوژن اثرات مفیدی را ایجاد کند. بنابراین، گلیکوژن چیزی بیش از یک ماکروملکول ذخیره‌سازی مواد مغذی است. این یک تنظیم‌کننده اصلی سوخت‌و ساز و پیری است. جالب اینجاست که از بین رفتن گلیکوژن سنتاز بر طول عمر تأثیر نمی گذارد و این نشان می دهد که ذخیره گلیکوژن برای محافظت در برابر مصرف بیش از حد گلوکز لازم نیست.
غلظت بحرانی گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) می‌تواند مفید باشد؛ به‌ویژه در مورد ROS بدون قند، مانند ROS ناشی از ورزش. ورزش آنزیم‌هایی را که با تأثیر استرس اکسیداتیو مقابله می‌کنند تحریک می‌کند، در حالی‌که مکمل آنتی اکسیدان‌ها می‌توانند این اثر را تضعیف کنند. در عوض، ROS ناشی از قند خون، آنزیم های مسئول محافظت در برابر آسیب اکسیداتیو ، یعنی SOD و گلوتاتیون پراکسیداز (GPx) را تنظیم می کند. این اثرات به وضوح بین زمینه ای که ROS در ظرفیت آنها برای ایجاد سود یا سمیت برای حیوان ایجاد می شود ، تمایز قائل هستند.
مطالعات نشان داده شده در C. elegans ثابت می‌کند که چگونه قرار گرفتن در معرض سطح پایین اکسیدان طول عمر را افزایش می‌دهد، درحالی‌که افزایش ROS داخل سلولی اثر ضدپیری ایجاد می‌کند. به طور مشابه، تنظیم ROS (که ناشی از اختلال در متابولیسم گلوکز است) همچنین پیری را کاهش می‌دهد. اثر مخالف -یعنی قرار گرفتن در معرض آنتی‌اکسیدان‌ها- نتوانست طول عمر را افزایش دهد. این مشاهدات نشان می‌دهد که سطح پایین ROS برای حیوانات مفید است و طول عمر را از طریق اثرات ضدپیری افزایش می‌دهد.
در کرم‌ها، رژیم‌های غذایی گلوکز بالا، همراه با عدم وجود ژن‌های واکنش استرس اکسیداتیو، ROS را افزایش می‌دهند. علاوه براین، قرار گرفتن در معرض طولانی مدت با قند باعث کاهش سطح آنزیم آنتی اکسیدان SOD-3، یکی از مهمترین آنزیم های سم‌زدایی ROS می‌شود. این نشان می‌دهد که اثر گلوکز زیاد به جای مصرف گلوکز منجر به استرس اکسیداتیو فوری نمی‌شود و در نتیجه باعث کاهش استرس اولیه می‌شود. این همان چیزی است که ROS ناشی از فشارخون را از اشکال دیگرROS (به عنوان مثال ناشی از ورزش) متمایز می‌کند.
علی‌رغم کاهش SOD-3، نماتدها در برابر اکسیدان مقاوم‌تر هستند. این اثر غیرهماهنگ را می‌توان با مکانیسم مستقل از مسیر استرس اکسیداتیو توضیح داد، به جای اینکه توسط شار متابولیکی تغییر یافته تعیین شود. مهار گلیسیرالدهید-3-فسفات دهیدروژناز (GAPDH) ، که منجر به انحراف به مسیر پنتافسفات (PPP) برای تولید نیکوتین آمید آدنین دینوکلئوتید فسفات (NADPH .(NADPH برای کاهش فرم اکسیده شده گلوتاتیون (GSH) به شکل GSH کاهش یافته استفاده می‌شود. GSH حاصل ROS را خنثی می‌کند. این توانایی بیشتر برای محافظت در برابر اثر مضر اکسیدان‌ها در رژیم غذایی قندی، به طول عمر طولانی‌تر تبدیل نمی‌شود. در پاسخ به یک رژیم غذایی غنی از قند، استرس اکسیداتیو از بین می‌رود.
منابع:
Ristow, M. and Zarse, K., 2010. How increased oxidative stress promotes longevity and metabolic health: The concept of mitochondrial hormesis (mitohormesis). Experimental gerontology, 45(6), pp.410-418.
medical lif sciences,
