Η αλλαγή στη διατροφή μας είναι γνωστό ότι επηρεάζει την υγεία μας και μπορεί να αυξήσει τις προσδοκίες ζωής μας. Ωστόσο, το πώς ακριβώς επιτυγχάνεται αυτό παρέμενε ένα μυστήριο μέχρι πρόσφατα – ειδικά όσον αφορά την προστασία του εγκεφάλου. Τώρα, ερευνητές από το Ινστιτούτο Buck για την Ερευνα στη Γήρανση στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ αποκάλυψαν τον καθοριστικό ρόλο του γονιδίου OXR1 σε αυτήν τη διαδικασία – το γονίδιο αυτό αποτελεί το «κλειδί» για την μακροζωία και την υγιή γήρανση του εγκεφάλου.
«Όταν οι άνθρωποι μειώνουν την κατανάλωση τροφής, συνήθως σκέφτονται ότι αυτή η αλλαγή στη διατροφή τους επηρεάζει το γαστρεντερικό σύστημα ή την αποθήκευση λίπους στο σώμα τους, αλλά σπάνια ασχολούνται με το πώς αυτό μπορεί να επηρεάσει τον εγκέφαλό τους», ανέφερε ο Κένεθ Γουίλσον, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Buck και πρώτος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Nature Communications». «Όπως αποδείχθηκε τελικά, αυτό το γονίδιο είναι σημαντικό και για τον εγκέφαλο», σημείωσε ο ερευνητής.
Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε επίσης έναν κυτταρικό μηχανισμό που συνδέεται με τη μείωση θερμίδων, την επιβράδυνση της γήρανσης και την εξέλιξη νευροεκφυλιστικών νοσημάτων. Η νέα μελέτη που πραγματοποιήθηκε σε μύγες του ξιδιού και σε ανθρώπινα κύτταρα, ανοίγει τον δρόμο για πιθανούς θεραπευτικούς στόχους κατά της γήρανσης και των νευροεκφυλιστικών νοσημάτων που σχετίζονται με αυτήν. «Στρατηγικές όπως η διαλείμματικη νηστεία ή η μείωση των θερμίδων μπορούν να αυξήσουν την έκφραση αυτού του γονιδίου και τελικά την προστατευτική του δράση», σημείωσε ο καθηγητής του Buck, Πανκάτζ Καπάχι, ένας εκ των συγγραφέων της μελέτης, και η άλλη συγγραφέας, καθηγήτρια του Buck, Λίζα Ελερμπι, συμπλήρωσε ότι «το γονίδιο αυτό προσφέρει στον εγκέφαλο ανθεκτικότητα έναντι της γήρανσης και των νευρολογικών διαταραχών».
Το πείραμα
Το πείραμα που πραγματοποιήθηκε από την ερευνητική ομάδα περιλάμβανε περίπου 200 είδη μύγας με διαφορετικά γενετικά υπόβαθρα. Οι μύγες ακολούθησαν δύο διαφορετικά διατροφικά πρότυπα – είτε τη φυσιολογική μυγίσια διατροφή είτε μια διατροφή με πολύ λίγες θερμίδες, συγκεκριμένα το 10% των ημερήσιων θερμίδων που κατανάλωναν κανονικά τα έντομα. Εντοπίστηκαν πέντε γονίδια που εμφάνιζαν παραλλαγές και επηρέαζαν σημαντικά τη μακροζωία όταν οι έντομα κατανάλωναν λιγότερες θερμίδες. Δύο από αυτά τα γονίδια είχαν αντίστοιχες ανθρώπινες εκδοχές.
Το γονίδιο OXR1
Οι ερευνητές επέλεξαν τελικά ένα γονίδιο για λεπτομερή εξέταση, γνωστό ως γονίδιο “μουστάρδα” στις μύγες και ως OXR1 στους ανθρώπους και τα ποντίκια. Το γονίδιο αυτό προστατεύει από την οξειδωτική ζημία, αλλά ο μηχανισμός λειτουργίας του παρέμενε έως τώρα ασαφής. Ωστόσο, η απώλεια του OXR1 στους ανθρώπους οδηγεί σε σοβαρές νευρολογικές αναπηρίες και πρόωρο θάνατο. Στα ποντίκια, η αύξηση της έκφρασης του OXR1 έχει δει να βελτιώνει την επιβίωση σε μοντέλα ασθενειών όπως η πλάγια μυϊκή ατροφία (ALS).
Η επίδραση στο πρωτεϊνικό συμπλέγμα
Για να κατανοήσουν πώς το γονίδιο που είναι ενεργό στους νευρώνες επηρεάζει τη συνολική προσδοκία ζωής ενός οργανισμού, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν λεπτομερή πειράματα. Ανακάλυψαν ότι το OXR1 επηρεάζει ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα (retromer) που είναι απαραίτητο για την ανακύκλωση κυτταρικών πρωτεϊνών και λιπιδίων. «Αυτό το σύμπλεγμα είναι ένας σημαντικός μηχανισμός στους νευρώνες, καθώς καθορίζει τη μοίρα όλων των πρωτεϊνών του κυττάρου», σημείωσε ο δρ Γουίλσον. Η δυσλειτουργία αυτού του συμπλέγματος σχετίζεται με νευροεκφυλιστικά νοσήματα, όπως η νόσος του Alzheimer και η νόσος του Parkinson.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το mtd/OXR1 διατηρεί την σωστή λειτουργία του retromer και είναι ζωτικής σημασίας για τη νευρολογική λειτουργία, την υγιή γήρανση του εγκεφάλου και την αύξηση του προσδόκιμου ζωής που παρατηρείται όταν μειώνεται η κατανάλωση θερμίδων. «Η διατροφή επηρεάζει αυτό το γονίδιο. Όταν κάποιος τρώει λιγότερο, ενισχύει τον μηχανισμό πρωτεϊνών που χρησιμοποιούν τα κύτταρά του επειδή τα κύτταρά του ενισχύουν την έκφραση του OXR1», είπε ο Γουίλσον.
Αύξηση του προσδόκιμου ζωής
Η ερευνητική ομάδα είδε επίσης ότι η αύξηση της έκφρασης του mtd στις μύγες τις έκανε να ζήσουν περισσότερο. Αυτό το εύρημα οδήγησε τους επιστήμονες του Buck να υποθέσουν ότι η αύξηση της έκφρασης του OXR1 στους ανθρώπους μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μεγαλύτερη αναμενόμενη ζωή. «Το επόμενο βήμα μας είναι να εντοπίσουμε τι ακριβώς αυξάνει τα επίπεδα του OXR1 κατά τη γήρανση, ώστε να επιβραδύνουμε τη γήρανση του εγκεφάλου», υπογράμμισε η Δρ. Ελερμπι. Ο Δρ. Γουίλσον έκλεισε λέγοντας ότι «η διατροφή επηρεάζει όλες τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα μέσα στον οργανισμό μας. Πιστεύω ότι αυτή η μελέτη ενισχύει την άποψη ότι όλοι πρέπει να ακολουθούμε μια υγιεινή διατροφή. Γιατί τελικά, το τι τρώμε επηρεάζει πολύ περισσότερα από ό,τι πιστεύουμε».
