Της Hannah Smith (Harvard University)
Αν ρωτήσετε οποιονδήποτε ερευνητή της γήρανσης, «ποιος είναι ο ευκολότερος τρόπος για να κάνετε ένα ζώο στο εργαστήριο να ζήσει περισσότερο», πιθανότατα θα σας πει «να αλλάξετε τι ή πόσο τρώει». Ωστόσο, η έρευνα δείχνει ότι δεν είναι μόνο το φαγητό που τρώμε που αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο γερνάμε, αλλά ότι η γήρανση επηρεάζεται επίσης από τα τρόφιμα που μυρίζουμε.
Οι μελέτες που συνδέουν τη διατροφή και τη γήρανση ξεκινούν από τη δεκαετία του 1920, όταν οι ερευνητές έδειξαν ότι το να δίνουν λιγότερη τροφή σε μύγες ή αρουραίους τους έκανε να ζήσουν περισσότερο. Αυτή η μέθοδος, που ονομάζεται διαιτητικός περιορισμός, και σημαίνει μείωση θερμίδων αλλά παροχή των βασικών θρεπτικών συστατικών όπως είναι οι βιταμίνες, έχει βρεθεί από τότε ότι παρατείνει τη διάρκεια ζωής σε ένα ευρύ φάσμα ζώων, συμπεριλαμβανομένων των νηματωδών σκουληκιών, των φρουτόμυγων, των ποντικών και των μαϊμούδων ρέζους.
Οι ερευνητές της γήρανσης έχουν ανακαλύψει ακόμη ότι η αποκοπή συγκεκριμένων θρεπτικών συστατικών, όπως ορισμένα είδη πρωτεϊνών, χωρίς μείωση των συνολικών θερμίδων είναι αρκετή για να κάνει τα ζώα να ζήσουν περισσότερο. Όμως, παρά όλη αυτή τη δουλειά, δεν καταλαβαίνουμε ακόμα πώς η διατροφή επηρεάζει τη γήρανση!
Μια νέα μελέτη που χρησιμοποιεί το νηματώδη σκουλήκι που ονομάζεται C. elegans δείχνει ότι η μυρωδιά του φαγητού μπορεί να επηρεάσει τη διάρκεια ζωής. Αυτά τα μικροσκοπικά σκουλήκια χρησιμοποιούνται συχνά στην έρευνα για τη γήρανση, επειδή η διάρκεια ζωής τους είναι περίπου τρεις εβδομάδες, είναι διαφανή, ώστε να μπορείτε να δείτε τι συμβαίνει μέσα τους με μικροσκόπια υψηλής ισχύος και μοιράζονται μεγάλο μέρος της βιολογίας τους με τους ανθρώπους.
Η τροφή επιλογής για το C. elegans είναι τα βακτήρια και είναι γνωστό από καιρό ότι ο θερμιδικός περιορισμός (ταΐζοντας τα σκουλήκια με λιγότερα βακτήρια) παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές τροποποίησαν την κλασική μέθοδο περιορισμού της διατροφής για να μετρήσουν την επίδραση ενός νέου στοιχείου: της οσμής των τροφίμων.
Οι ερευνητές πήραν πιάτα με σκουλήκια που είτε τρέφονταν πλήρως είτε με λιγότερη τροφή και ανάπτυξαν επιπλέον βακτήρια στα καπάκια των πιάτων, έτσι ώστε τα σκουλήκια να μυρίζουν το φαγητό αλλά να μην μπορούν να το φάνε. Διαπίστωσαν ότι τα σκουλήκια που ακολουθούσαν την κανονική δίαιτα δεν επηρεάζονταν, αλλά τα σκουλήκια με διατροφικό περιορισμό δεν έζησαν πια τόσο πολύ εάν μύριζαν το φαγητό τους. Με άλλα λόγια, απλώς η μυρωδιά του φαγητού ανέστρεψε εν μέρει τα οφέλη μακροζωίας του διατροφικού περιορισμού σε αυτά τα σκουλήκια, αποδεικνύοντας ότι τόσο η κατανάλωση όσο και η αντίληψη της τροφής είναι σημαντικές για τη ρύθμιση της διάρκειας ζωής.
Πώς λειτουργεί όμως;
Πώς μια μυρωδιά καταλήγει να αλλάζει το πόσο ζει ένα σκουλήκι; Οι ερευνητές εντόπισαν μια αλυσίδα γεγονότων που ξεκινά από τους νευρώνες και καταλήγει μέχρι το έντερο του σκουληκιού. Οι βασικοί παράγοντες στην απόκριση στις οσμές των τροφίμων ονομάζονται νευροδιαβιβαστές, χημικές ουσίες που στέλνουν οι νευρώνες ο ένας στον άλλο ή σε άλλους τύπους κυττάρων για να μεταδώσουν πληροφορίες.
Όταν τα σκουλήκια έχουν λιγότερη τροφή γύρω τους, όπως όταν βρίσκονται σε θερμιδικό περιορισμό, ενεργοποιείται ένα σύνολο νευρώνων που ονομάζονται νευρώνες RIC (ring interneuron C: δακτυλιακός ενδονευρώνας C) και απελευθερώνουν έναν νευροδιαβιβαστή που ονομάζεται οκτοπαμίνη (octopamine), που λαμβάνεται από τα κύτταρα του εντέρου. Η οκτοπαμίνη στο έντερο προκαλεί την ενεργοποίηση ενός αισθητήρα ενέργειας που ονομάζεται AMPK (AMP-activated kinase) και έχει προηγουμένως βρεθεί ότι είναι σημαντικός για την παράταση της διάρκειας ζωής που προκύπτει από διατροφικούς περιορισμούς. Ωστόσο, όταν υπάρχουν οσμές τροφίμων, οι νευρώνες RIC αναστέλλονται και δεν απελευθερώνουν πλέον οκτοπαμίνη. Επομένως, η AMPK στο έντερο δεν ενεργοποιείται τόσο πολύ και η παράταση της διάρκειας ζωής που προκύπτει από τον διατροφικό περιορισμό αμβλύνεται.
Αυτή η μελέτη σηματοδοτεί την πρώτη αναγνώριση ενός διακριτού καταρράκτη σηματοδότησης «εγκεφάλου και εντέρου» που ξεκινά από τις οσμές των τροφίμων και επηρεάζει τη γήρανση. Αυτό το σήμα μειώνει τη διάρκεια ζωής των σκουληκιών που τρέφονται με λιγότερη τροφή αλλά δεν επηρεάζει τη διάρκεια ζωής των πλήρως ταϊσμένων σκουληκιών. Ένας λόγος που τα σκουλήκια με περιορισμένη τροφή μπορεί να επηρεαστούν περισσότερο από τη μυρωδιά του φαγητού είναι ότι η πείνα έχει προηγουμένως βρεθεί ότι ευαισθητοποιεί το σώμα στις οσμές των τροφών ως μέθοδος που οδηγεί τον οργανισμό να αναζητήσει κάτι να φάει.
Όχι απλώς ένα σκουλήκι
Αυτή η εργασία είναι μια από τις πιο ενδελεχείς έρευνες μέχρι σήμερα για το πώς η μυρωδιά ρυθμίζει τη γήρανση, αλλά υπάρχουν στοιχεία από προηγούμενη έρευνα ότι αυτή η βιολογία είναι πιθανώς σχετική και σε άλλα ζώα.
Το 2007, μια μελέτη σε φρουτόμυγες (Drosophila melanogaster) έδειξε ότι η μυρωδιά της μαγιάς (η τροφή επιλογής για αυτές τις μύγες) μείωσε μετρίως τη διάρκεια ζωής των μακρόβιων μυγών με περιορισμό της διατροφής, αλλά δεν επηρέασε τις μύγες που τρέφονταν πλήρως με κανονική διάρκεια ζωής. Επιπλέον, οι μύγες που ήταν γενετικά τροποποιημένες έτσι ώστε να μην μπορούν να μυρίσουν έζησαν περισσότερο από τις κανονικές μύγες.
Στα ποντίκια, η αίσθηση της όσφρησης δεν έχει συνδεθεί άμεσα με τη γήρανση, αλλά έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζει την αύξηση του βάρους και τη νευρωνική σηματοδότηση. Τα ποντίκια που τρέφονται με διατροφή πλούσια σε λιπαρά παίρνουν γρήγορα βάρος, αλλά τα ποντίκια που δεν μπορούν να μυρίσουν δεν παίρνουν βάρος όταν καταναλώνουν μια διατροφή πλούσια σε λιπαρά. Αυτή η εργασία δείχνει ότι, όπως και στα σκουλήκια, η επίδραση της τροφής στην ανταπόκριση ενός ποντικιού σε μια συγκεκριμένη δίαιτα εξαρτάται όχι μόνο από την ίδια τη δίαιτα, αλλά και από την αντίληψη του ποντικιού για το φαγητό μέσω της όσφρησής του.
Λοιπόν, πού πάμε από εδώ;
Φτάνει να μυρίσετε ένα κομμάτι πίτσα για να καταστρέψετε τα οφέλη της δίαιτας που ακολουθείτε; Μπορούμε να χάσουμε την όσφρησή μας, να τρώμε ό,τι θέλουμε και μετά να ζήσουμε μεγάλη και υγιή ζωή; Εν ολίγοις, όχι.
Υπάρχουν ενδείξεις ότι η αλλαγή της όσφρησης στους ανθρώπους μπορεί να αλλάξει τις διατροφικές συνήθειες, αλλά υπάρχουν επίσης σαφή μειονεκτήματα στη στόχευση της μυρωδιάς ως παρέμβασης για τη γήρανση και τη μακροζωία. Μια δοκιμή σε ανθρώπους έδειξε ότι η χρήση ενθέματος σιλικόνης στη μύτη για λίγες ώρες την ημέρα για να μπλοκάρει τη μυρωδιά είχε ως αποτέλεσμα απώλεια βάρους, μειωμένη όρεξη και μειωμένη λαχτάρα για γλυκά τρόφιμα. Ωστόσο, το να χάσετε την όσφρησή σας για να απελευθερωθείτε από τις επιθυμίες για επιδόρπιο αργά το βράδυ μπορεί να μην αξίζει τον κόπο.
Μια μελέτη από το Ηνωμένο Βασίλειο διαπίστωσε ότι μεταξύ των ατόμων με ανοσμία -χρόνια απώλεια της όσφρησής τους- υπάρχουν υψηλά ποσοστά άγχους, κατάθλιψης και ζητημάτων σχέσεων. Το να μην μπορείτε να μυρίσετε, συχνά οδηγεί σε γενική απώλεια ενδιαφέροντος για το μαγείρεμα και το φαγητό, αλλά μπορεί να είναι ανησυχητικό για την ασφάλεια (για παράδειγμα, εάν δεν μπορείτε να μυρίσετε καπνό όταν υπάρχει φωτιά) και μπορεί να κάνει τις καθημερινές εργασίες δύσκολες (πώς θα ξέρετε πότε να αλλάξετε την πάνα του μωρού;).
Συνολικά, αυτή η έρευνα ρίχνει φως στη σημασία του εγκεφάλου ως κεντρικού ρυθμιστή της γήρανσης. Το νευρικό σύστημα διαδραματίζει μοναδικό ρόλο μέσα στο σώμα καθώς λαμβάνει πληροφορίες τόσο από το εξωτερικό περιβάλλον (όραση, όσφρηση, ήχος, γεύση, αφή) όσο και από το εσωτερικό περιβάλλον (επίπεδα θρεπτικών ουσιών, σήματα από διαφορετικά όργανα) και μπορεί να συνδυάσει όλους αυτούς τους παράγοντες να παίρνουν αποφάσεις σχετικά με τον τρόπο χρήσης της ενέργειας, το πόσο γρήγορα θα αναπτυχθούν, πότε θα αναπαραχθούν και, τελικά, τον ρυθμό με τον οποίο ένα ζώο γερνάει.
Όπως δείχνει η μελέτη στο νηματώδη σκουλήκι C. elegans, η αντίληψη του εγκεφάλου για ένα σύνολο περιστάσεων, όπως το πόση τροφή είναι διαθέσιμη, είναι μια ισχυρή δύναμη που μπορεί να αλλάξει τη διάρκεια ζωής ενός ζώου, ακόμα κι αν οι πραγματικές συνθήκες δεν ταιριάζουν με αυτό που έχει αντιληφθεί ο εγκέφαλος. Η αναγνώριση της επιρροής του εγκεφάλου και η μελέτη των τρόπων με τους οποίους οι νευρώνες μπορούν να στέλνουν σήμα σε άλλους ιστούς είναι κρίσιμης σημασίας στην προσπάθεια να κατανοήσουμε πραγματικά τις δυνάμεις που οδηγούν την ανθρώπινη γήρανση.
