Νέα επιστημονική εργασία υποστηρίζει ότι ο περιορισμός της πρόσληψης πρωτεΐνης ενεργοποιεί μια συντονισμένη αντίδραση σε ολόκληρο τον οργανισμό, η οποία ενδέχεται να εξηγεί πώς ο περιορισμός της πρωτεΐνης επηρεάζει την υγιή γήρανση.
Τα ζώα ανταποκρίνονται στον περιορισμό της πρωτεΐνης, δηλαδή στη μείωση της ποσότητας πρωτεΐνης στη διατροφή τους, αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούν την ενέργεια, αναπτύσσονται και επιλέγουν την τροφή τους. Οι προσαρμογές αυτές ενδέχεται επίσης να εξηγούν γιατί η μειωμένη πρόσληψη πρωτεΐνης έχει παρατείνει τη διάρκεια ζωής σε πολλά είδη, ανεξάρτητα από τον περιορισμό των θερμίδων. Ερευνητές του Pennington Biomedical Research Center του LSU υποστηρίζουν ότι ο εγκέφαλος συμβάλλει στον συντονισμό αυτής της αντίδρασης, συνδέοντας την ανίχνευση της έλλειψης πρωτεΐνης με αλλαγές σε ολόκληρο τον οργανισμό.
Ο δρ Chris Morrison, η δρ Sora Kim και ο δρ Sangho Yu αναπτύσσουν αυτή την υπόθεση σε άρθρο προοπτικής που δημοσιεύθηκε στο Cell Metabolism. Το πλαίσιο που προτείνουν εξετάζει τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ανιχνεύουν τη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών, τον τρόπο με τον οποίο οι ορμόνες μεταφέρουν αυτές τις πληροφορίες και τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος και άλλοι ιστοί ανταποκρίνονται.
Ο FGF21 συνδέει την έλλειψη πρωτεΐνης με τον εγκέφαλο
Στο Εργαστήριο Νευροσηματοδότησης του Pennington Biomedical, ερευνητές που μελετούν τον τρόπο με τον οποίο οι οργανισμοί προσαρμόζονται στη μειωμένη διαθεσιμότητα πρωτεΐνης εντόπισαν τον FGF21, μια ορμόνη που δρα στον εγκέφαλο και συμβάλλει στον συντονισμό αυτών των προσαρμογών. Σε εκείνη την έρευνα, ο FGF21 ήταν απαραίτητος προκειμένου ο περιορισμός της πρωτεΐνης να επιφέρει επιδράσεις στη διάρκεια ζωής, τον μεταβολισμό και τις διατροφικές προτιμήσεις.
«Το ερώτημα που καθοδηγεί την έρευνά μας είναι παραπλανητικά απλό: Πώς γνωρίζει ένα ζώο ότι δεν λαμβάνει αρκετή πρωτεΐνη;» δήλωσε ο Morrison, καθηγητής Διατροφικής Νευροεπιστήμης John S. McIlhenny Endowed Professor και αναπληρωτής εκτελεστικός διευθυντής βασικής επιστήμης.
Στις μύγες των φρούτων, σήματα από το έντερο μεταφέρουν στον εγκέφαλο πληροφορίες σχετικά με τη διατροφική κατάσταση, επηρεάζοντας τόσο τις διατροφικές προτιμήσεις όσο και τη διάρκεια ζωής. Τα ευρήματα αυτά, σε συνδυασμό με την έρευνα για τον FGF21, υποδηλώνουν ότι ο εγκέφαλος συμβάλλει στην οργάνωση μιας προσαρμοστικής αντίδρασης στην έλλειψη πρωτεΐνης.
«Έπειτα από χρόνια έρευνας, πιστεύουμε πλέον ότι ο εγκέφαλος διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον συντονισμό της αντίδρασης του οργανισμού στον περιορισμό της πρωτεΐνης και ότι αυτές οι ίδιες προσαρμοστικές αλλαγές αποδεικνύεται τελικά ότι παρατείνουν τη διάρκεια ζωής», δήλωσε ο Morrison.
Η επιθυμία για πρωτεΐνη μπορεί να αποκαλύψει την αντίδραση του οργανισμού
Οι συγγραφείς προτείνουν να διερευνηθεί αν μετρήσιμα χαρακτηριστικά αυτής της αντίδρασης θα μπορούσαν να δείξουν πόσο αποτελεσματικά έχει ενεργοποιηθεί. Πιθανοί δείκτες περιλαμβάνουν την ανταπόκριση στον FGF21, μεταβολικές αλλαγές, όπως η μεταβολή στη ρύθμιση της γλυκόζης και στη δαπάνη ενέργειας, καθώς και αλλαγές στην όρεξη για πρωτεΐνη και απαραίτητα αμινοξέα, δηλαδή τα δομικά συστατικά των πρωτεϊνών που πρέπει να λαμβάνονται μέσω της διατροφής. Οι παράγοντες αυτοί θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως βιοδείκτες, δηλαδή ως μετρήσιμες ενδείξεις της ευρύτερης προσαρμοστικής αντίδρασης.
«Η επιθυμία για πρωτεΐνη δεν είναι απαραίτητο να προκαλεί η ίδια τα οφέλη του περιορισμού της πρωτεΐνης για την υγεία, όμως το μέγεθός της μπορεί να παρέχει μια παρατηρήσιμη ένδειξη για το πόσο αποτελεσματικά έχει ενεργοποιηθεί το ευρύτερο προσαρμοστικό πρόγραμμα», έγραψαν οι συγγραφείς.
Τέτοιες μετρήσεις θα μπορούσαν τελικά να βοηθήσουν στην εξήγηση του γιατί οι αντιδράσεις διαφέρουν ανάλογα με το φύλο, τη γενετική, την ηλικία και τη μεταβολική υγεία. Θα μπορούσαν επίσης να συμβάλουν στον σχεδιασμό πιο εξατομικευμένων διατροφικών παρεμβάσεων ή να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν τρόπους στόχευσης αυτής της αντίδρασης, ώστε να βελτιωθεί η υγεία καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής.
Ποιες αντιδράσεις στον περιορισμό της πρωτεΐνης παρατείνουν τη διάρκεια ζωής;
Η σύνδεση αυτών των αντιδράσεων σε ολόκληρο τον οργανισμό με τη γήρανση σε κυτταρικό επίπεδο παραμένει μία από τις βασικές προκλήσεις. Μεγάλο μέρος της έρευνας για τη γήρανση επικεντρώνεται στα «Χαρακτηριστικά της Γήρανσης» (Hallmarks of Aging), ένα σύνολο 12 κυτταρικών διεργασιών που συνδέονται με τη γήρανση και προσφέρουν πιθανούς στόχους για θεραπείες. Σε αυτές περιλαμβάνονται η δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων, όταν οι δομές των κυττάρων που παράγουν ενέργεια δεν λειτουργούν σωστά, η κυτταρική γήρανση, μια μόνιμη κατάσταση κατά την οποία τα κύτταρα παύουν να διαιρούνται, και η γονιδιωματική αστάθεια, η οποία περιλαμβάνει βλάβες και μεταβολές στο γενετικό υλικό.
Έρευνα σε οργανισμούς-μοντέλα δείχνει ότι ο περιορισμός της πρωτεΐνης επηρεάζει αρκετά από αυτά τα χαρακτηριστικά, ενώ παράλληλα παρατείνει τη διάρκεια ζωής. Το πλαίσιο που προτείνουν οι συγγραφείς εξετάζει πώς αυτές οι κυτταρικές επιδράσεις εντάσσονται στο ευρύτερο δίκτυο ανίχνευσης θρεπτικών συστατικών, ορμονικών σημάτων, εγκεφαλικής δραστηριότητας και αντιδράσεων των ιστών.
«Η αντιμετώπιση του περιορισμού της πρωτεΐνης ως μιας συντονισμένης φυσιολογικής κατάστασης μετατοπίζει την προσοχή στον τρόπο με τον οποίο η κυτταρική ανίχνευση θρεπτικών συστατικών, η ενδοκρινική σηματοδότηση, τα νευρωνικά κυκλώματα και η φυσιολογία των ιστών λειτουργούν από κοινού», έγραψαν οι συγγραφείς. «Αυτές οι επιμέρους οδοί γίνονται καλύτερα κατανοητές ως συστατικά ενός μεγαλύτερου φυσιολογικού συστήματος, του οποίου η συντονισμένη ενεργοποίηση καθορίζει τελικά την αντίδραση στον περιορισμό της πρωτεΐνης».
Ένα ερώτημα που παραμένει αναπάντητο είναι το πού ακριβώς μέσα σε αυτό το σύστημα προκύπτει το όφελος για τη διάρκεια ζωής. Ενδέχεται να το προκαλούν συγκεκριμένες επιμέρους οδοί ή να εξαρτάται από τη συντονισμένη αλληλεπίδρασή τους. Ο προσδιορισμός του ποια από τις δύο εξηγήσεις ισχύει θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν γιατί οι οργανισμοί ανταποκρίνονται διαφορετικά στον περιορισμό της πρωτεΐνης.
Πηγή: SciTechDaily
