Οι παρεμβάσεις νηστείας, που περιλαμβάνουν εναλλασσόμενες περιόδους νηστείας και επανασίτισης, θεωρείται γενικά ότι βελτιώνουν την υγεία. Αλλά αυτές οι παρεμβάσεις δεν λειτουργούν τόσο καλά στα ηλικιωμένα ζώα. Το ερώτημα είναι γιατί;
Μελετώντας το βραχύβιο ψάρι, οι ερευνητές του Ινστιτούτου Max Planck για τη Βιολογία της Γήρανσης στην Κολωνία έδειξαν ότι τα ηλικιωμένα ψάρια αποκλίνουν από τον νεανικό κύκλο νηστείας και επανατροφοδότησης και αντ’ αυτού εισέρχονται σε κατάσταση αέναης νηστείας, ακόμη και όταν καταναλώνουν τροφή.
Ωστόσο, τα οφέλη της επανασίτισης μετά τη νηστεία στα γέρικα θανατηφόρα ψάρια μπορούν να αποκατασταθούν με γενετική ενεργοποίηση μιας συγκεκριμένης υπομονάδας της κινάσης AMP, ενός σημαντικού αισθητήρα κυτταρικής ενέργειας. Αυτά τα μεταλλαγμένα ψάρια παρουσίασαν βελτιωμένη υγεία και μακροζωία, υποδεικνύοντας ότι τόσο η νηστεία όσο και η επανασίτιση απαιτούνται για να προσδώσουν οφέλη στην υγεία και να δράσουν μέσω της κινάσης AMP.
Έχει αποδειχθεί σε πολλούς οργανισμούς ότι η μειωμένη διατροφή, είτε μέσω περιορισμού των θερμίδων είτε μέσω περιόδων νηστείας, έχει θετική επίδραση στην υγεία. Ωστόσο, είναι δύσκολο για τους ανθρώπους να τρώνε λιγότερο σε όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Προκειμένου να βρουν την πιο κατάλληλη χρονική στιγμή για τη νηστεία, οι ερευνητές εισήγαγαν παρεμβάσεις νηστείας σε διαφορετικές ηλικίες, διαπιστώνοντας ότι οι παρεμβάσεις σε μεγαλύτερη ηλικία δεν αποφέρουν τα ίδια οφέλη όπως στα νεότερα ζώα.
Η ομάδα ερευνητών από την Κολωνία της Γερμανίας διερεύνησε τις επιπτώσεις της νηστείας που σχετίζονται με την ηλικία στα killifish. Τα killifish είναι ψάρια ταχείας γήρανσης που από μικρά γίνονται μεγάλα μέσα σε λίγους μόνο μήνες. Οι ερευνητές περιόρισαν τις θερμίδες σε νέα και ηλικιωμένα ψάρια για λίγες μέρες είτε τα τάιζαν δύο φορές την ημέρα. Διαπίστωσαν ότι ο σπλαχνικός λιπώδης ιστός των ηλικιωμένων ψαριών έγινε λιγότερο ανταποκρινόμενος στη διατροφή. «Ο λιπώδης ιστός είναι γνωστό ότι αντιδρά πιο έντονα στις διακυμάνσεις της πρόσληψης τροφής και έχει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό. Γι’ αυτό τον εξετάσαμε πιο προσεκτικά», εξηγεί ο Roberto Ripa, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αδυναμία απόκρισης στη φάση της σίτισης θέτει τον λιπώδη ιστό των ηλικιωμένων ψαριών σε μόνιμη κατάσταση νηστείας: ο ενεργειακός μεταβολισμός διακόπτεται, η παραγωγή πρωτεΐνης μειώνεται και ο ιστός δεν ανανεώνεται.
«Είχαμε υποθέσει ότι τα ηλικιωμένα ψάρια δεν θα μπορούσαν να στραφούν στη νηστεία μετά το τάισμα. Παραδόξως, ίσχυε το αντίθετο, τα ηλικιωμένα ψάρια ήταν σε μόνιμη κατάσταση νηστείας, ακόμη και όταν έτρωγαν φαγητό», ανέφερε ο Adam Antebi, Διευθυντής στο Ινστιτούτο Max Planck για τη Βιολογία της Γήρανσης και επικεφαλής της μελέτης.
Όταν οι ερευνητές εξέτασαν πιο προσεκτικά πώς ο λιπώδης ιστός των ηλικιωμένων ψαριών διέφερε από αυτόν των νέων, βρήκαν μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη που ονομάζεται κινάση AMP. Αυτή η κινάση είναι ένας αισθητήρας κυτταρικής ενέργειας και αποτελείται από διαφορετικές υπομονάδες, από τις οποίες η δραστηριότητα της γ1 υπομονάδας μειώνεται με την ηλικία. Όταν οι επιστήμονες αύξησαν τη δραστηριότητα αυτής της υπομονάδας μέσω γενετικής τροποποίησης, η κατάσταση που μοιάζει με νηστεία εξουδετερώθηκε και τα ηλικιωμένα ψάρια έγιναν πιο υγιή και ζούσαν περισσότερο.
Είναι ενδιαφέρον ότι βρέθηκε επίσης μια σύνδεση μεταξύ της γ1-υπομονάδας και της γήρανσης του ανθρώπου. Σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα της συγκεκριμένης υπομονάδας μετρήθηκαν σε δείγματα ηλικιωμένων ασθενών. Επιπλέον, ήταν δυνατό να φανεί στα ανθρώπινα δείγματα: όσο λιγότερο αδύναμο είναι ένα άτομο σε μεγάλη ηλικία, τόσο υψηλότερο είναι το επίπεδο της γ1-υπομονάδας.
«Φυσικά, δεν γνωρίζουμε ακόμη εάν στους ανθρώπους η γ1-υπομονάδα είναι πραγματικά υπεύθυνη για την υγιέστερη γήρανση. Θα προσπαθήσουμε να βρούμε μόρια που ενεργοποιούν αυτήν την υπομονάδα και να διερευνήσουμε εάν μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να επηρεάσουμε θετικά τη γήρανση», είπε ο Antebi.
Περισσότερες πληροφορίες: Roberto Ripa, et al. Refeeding-associated AMPKγ1 complex activity is a hallmark of health and longevity. Nature Aging, 2023; DOI: 10.1038/s43587-023-00521-y.
