Καθώς μεγαλώνουμε, ο εγκέφαλός μας αλλάζει σε μοριακό επίπεδο. Αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν τον τρόπο που λειτουργούν τα νευρικά κύτταρα, κάνοντάς μας πιο ευάλωτους σε προβλήματα μνήμης και νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ. Μια νέα έρευνα που δημοσιεύεται στο Nature Communications υποστηρίζει ότι η διατροφή μπορεί ενδεχομένως να αντισταθμίσει ορισμένες από αυτές τις αλλαγές.
Η χημική «ετικέτα» που ρυθμίζει τις πρωτεΐνες
Οι πρωτεΐνες εκτελούν ουσιαστικές λειτουργίες στον εγκέφαλο, από τη ρύθμιση του μεταβολισμού έως τη διευκόλυνση της επικοινωνίας μεταξύ των νευρώνων. Για να διατηρήσουν τη σωστή λειτουργία τους, αυτές οι πρωτεΐνες πρέπει να ανανεώνονται, να αποικοδομούνται ή να τροποποιούνται χημικά συνεχώς.
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής τον δρ. Alessandro Ori από το FLI στη Γερμανία, μελέτησε μια βασική χημική διαδικασία του εγκεφάλου που ονομάζεται ουβικιτυνίωση και λειτουργεί ως μοριακή ετικέτα: Το κύτταρο «μαρκάρει» τις πρωτεΐνες του – κάποιες για να ενεργοποιηθούν και άλλες για να αποβληθούν όταν δεν χρειάζονται πια.
Σύμφωνα με τον δρ. Ori, η γήρανση μεταβάλλει σημαντικά αυτή τη διαδικασία σήμανσης. «Οι αναλύσεις μας έδειξαν ότι η γήρανση οδηγεί σε θεμελιώδεις αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο οι πρωτεΐνες στον εγκέφαλο επισημαίνονται χημικά», εξηγεί. «Η διαδικασία της ουβικιτυνίωσης λειτουργεί σαν μοριακός διακόπτης… Στους γηράσκοντες εγκεφάλους, αυτό το λεπτομερώς ρυθμισμένο σύστημα εμφανίζει όλο και περισσότερες ανισορροπίες». Η ομάδα παρατήρησε ότι πολλές πρωτεϊνικές ετικέτες συσσωρεύονται με την ηλικία, ενώ άλλες εξαφανίζονται – αλλαγές που συμβαίνουν ανεξάρτητα από την ποσότητα της πρωτεΐνης που υπάρχει. Αυτό υποδηλώνει ότι το ίδιο το ρυθμιστικό σύστημα γίνεται λιγότερο ακριβές με την πάροδο του χρόνου.
Όταν το «σύστημα καθαρισμού» του εγκεφάλου κουράζεται
Ένας βασικός παράγοντας πίσω από αυτές τις αλλαγές είναι το πρωτεάσωμα, το εσωτερικό «σύστημα ανακύκλωσης» του κυττάρου, που είναι υπεύθυνο για την απομάκρυνση των κατεστραμμένων ή περιττών πρωτεϊνών. Καθώς ο οργανισμός γερνά, το πρωτεάσωμα γίνεται λιγότερο αποτελεσματικό.
Το αποτέλεσμα; Οι «μαρκαρισμένες» για καταστροφή πρωτεΐνες συσσωρεύονται γιατί δεν απομακρύνονται όπως πρέπει. Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι περίπου το 1/3 των αλλαγών που παρατηρούνται στην ουβικιτυνίωση οφείλονται σε αυτή τη μείωση της αποτελεσματικότητας του πρωτεασώματος. Με τον καιρό, η συσσώρευση προβληματικών πρωτεϊνών δυσκολεύει τη σωστή λειτουργία των νευρώνων.
«Η μειωμένη ικανότητα των κυττάρων να απομακρύνουν πλήρως τις κατεστραμμένες πρωτεΐνες είναι ένας κεντρικός μηχανισμός της γήρανσης του εγκεφάλου», σημειώνουν ο δρ. Antonio Marino και ο δρ. Domenico Di Fraia.
Μπορεί η διατροφή να αντιστρέψει κάποιες αλλαγές;
Για να δουν αν ο τρόπος ζωής μπορεί να επηρεάσει αυτές τις διεργασίες, οι ερευνητές εφάρμοσαν σε ηλικιωμένα ποντίκια έναν ήπιο περιορισμό θερμίδων για 4 εβδομάδες. Προς έκπληξή τους, ακόμη κι αυτό το σύντομο διάστημα ήταν αρκετό για να αλλάξουν κάποια από τα «γηρασμένα» μοτίβα ουβικιτυνίωσης – και μάλιστα να επανέλθουν πιο κοντά σε αυτά ενός νεανικού εγκεφάλου.
«Ακόμη και σε προχωρημένη ηλικία, η διατροφή μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στις μοριακές διεργασίες του εγκεφάλου», λέει ο δρ. Ori. «Ωστόσο, δεν επηρεάζει όλες τις διαδικασίες γήρανσης με τον ίδιο τρόπο — μερικές βελτιώνονται, άλλες δεν αλλάζουν σχεδόν καθόλου, ενώ άλλες μπορεί να ενταθούν».
Ένας δρόμος προς την κατανόηση -και την επιβράδυνση- της γήρανσης του εγκεφάλου
Η μελέτη δείχνει ότι η ουβικιτυνίωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως «δείκτης» για να καταλάβουμε πώς γερνά ο εγκέφαλος σε μοριακό επίπεδο και υποδηλώνει τη δυνατότητα στόχευσης της ρύθμισης των πρωτεϊνών για τη μείωση της βλάβης των νευρώνων που σχετίζεται με την ηλικία. Μακροπρόθεσμα, αυτές οι γνώσεις θα μπορούσαν να εμβαθύνουν την κατανόησή μας για τον τρόπο με τον οποίο η διατροφή αλληλεπιδρά με την ομοιόσταση των πρωτεϊνών και να συμβάλουν στη διαμόρφωση στρατηγικών για την πρόληψη ή την επιβράδυνση νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.
Διαβάστε επίσης
7 «αθώα» συμπτώματα που ίσως προμηνύουν όγκο στον εγκέφαλο – Δύο ειδικοί εξηγούν
Νόσος Αλτσχάιμερ: Έξι απλοί τρόποι για δυνατό μυαλό μέχρι τα βαθιά γεράματα
Πόσο «πιάνουν» οι αντιγηραντικές ασκήσεις για το μυαλό; Μια ειδικός εξηγεί
