Τι συμβαίνει στο σώμα όταν πεινάμε και βλέπουμε και μυρίζουμε το φαγητό; Μια ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο Max Planck για την Έρευνα Μεταβολισμού μπόρεσε να δείξει σε ποντίκια ότι οι προσαρμογές στα μιτοχόνδρια του ήπατος πραγματοποιούνται μόνο μετά από λίγα λεπτά.
Διεγερμένα από την ενεργοποίηση μιας ομάδας νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο, τα μιτοχόνδρια των ηπατικών κυττάρων αλλάζουν και προετοιμάζουν το ήπαρ για την προσαρμογή του μεταβολισμού του σακχάρου. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science, θα μπορούσαν να ανοίξουν νέους δρόμους για τη θεραπεία του διαβήτη τύπου 2.
Οι ερευνητές τάισαν πεινασμένα ποντίκια που μπορούσαν να δουν και να μυρίσουν το φαγητό μόνο χωρίς να το φάνε. Μετά από λίγα λεπτά, οι ερευνητές ανέλυσαν τα μιτοχόνδρια στο συκώτι και διαπίστωσαν ότι οι διαδικασίες που φυσιολογικά διεγείρονται από την πρόσληψη τροφής ενεργοποιήθηκαν.
Οι μελέτες δείχνουν ότι αρκεί για τα ποντίκια να βλέπουν και να μυρίζουν την τροφή για λίγα λεπτά για να επηρεάσουν τα μιτοχόνδρια στα ηπατικά κύτταρα. Αυτό προκαλείται από μια προηγουμένως αχαρακτηρισμένη φωσφορυλίωση σε μια μιτοχονδριακή πρωτεΐνη. Η φωσφορυλίωση είναι μια σημαντική τροποποίηση για τη ρύθμιση της πρωτεϊνικής δραστηριότητας. Οι ερευνητές δείχνουν επίσης ότι αυτή η φωσφορυλίωση επηρεάζει την ευαισθησία του ήπατος στην ινσουλίνη και έτσι ανακάλυψαν ένα νέο μονοπάτι σηματοδότησης που ρυθμίζει την ευαισθησία στην ινσουλίνη στο σώμα.
Νευρικά κύτταρα στον υποθάλαμο
Η επίδραση στο ήπαρ μεσολαβείται από μια ομάδα νευρικών κυττάρων που ονομάζονται νευρώνες POMC. Αυτοί οι νευρώνες ενεργοποιούνται μέσα σε δευτερόλεπτα από την όραση και τη μυρωδιά της τροφής, δίνοντας σήμα στο συκώτι να προετοιμαστεί για τα εισερχόμενα θρεπτικά συστατικά. Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι η ενεργοποίηση των νευρώνων POMC από μόνη της αρκεί για την προσαρμογή των μιτοχονδρίων στο ήπαρ, ακόμη και απουσία τροφής.
«Όταν οι αισθήσεις μας ανιχνεύουν τροφή, το σώμα μας προετοιμάζεται για την πρόσληψη τροφής παράγοντας σάλιο και πεπτικό οξύ. Γνωρίζαμε από προηγούμενες μελέτες ότι το συκώτι προετοιμάζεται επίσης για την πρόσληψη της τροφής. Τώρα έχουμε ρίξει μια πιο προσεκτική ματιά στα μιτοχόνδρια στα ηπατικά κύτταρα, γιατί είναι απαραίτητα κυτταρικά οργανίδια για το μεταβολισμό και την παραγωγή ενέργειας και συνειδητοποιήσαμε πόσο εκπληκτικά γρήγορα πραγματοποιείται αυτή η προσαρμογή», εξηγεί η Sinika Henschke, η πρώτη συγγραφέας της μελέτης.
Ο Jens Brüning, επικεφαλής της μελέτης και διευθυντής στο Max Planck Institute for Metabolism Research, δήλωσε: «Η μελέτη μας δείχνει πόσο στενά συνδέονται η αισθητηριακή αντίληψη της τροφής, οι προσαρμοστικές διαδικασίες στα μιτοχόνδρια και η ευαισθησία στην ινσουλίνη. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών είναι σημαντική γιατί η ευαισθησία στην ινσουλίνη είναι μειωμένη στον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2».
Περισσότερες πληροφορίες: Sinika Henschke et al, Food perception promotes phosphorylation of MFFS131 and mitochondrial fragmentation in liver, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adk1005. www.science.org/doi/10.1126/science.adk1005.
