Το μυστικό καταπολέμησης της παχυσαρκίας θα μπορούσε να βρίσκεται σε μια περιοχή του εγκεφάλου μας, καθιστώντας την καταπολέμηση της ευκολότερη από ότι νομίζαμε μέχρι σήμερα. Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξε ο διακεκριμένος Έλληνας καθηγητής Κωνσταντίνος Στρατάκης, επικεφαλής του Τμήματος Γενετικής και Ενδοκρινολογίας στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας και Ανθρώπινης Ανάπτυξης του Παιδιού (NICHD), το οποίο είναι μέρος του Εθνικού Ινστιτούτο Υγείας (NIH) των ΗΠΑ. Η μελέτη της επιστημονικής ομάδας του Δρ. Στρατάκη δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό JCI Insight.
Η μελέτη βρίσκεται ήδη στο επίκεντρο του παγκόσμιου επιστημονικού ενδιαφέροντος, καθώς η νέα ανακάλυψη θα μπορούσε στο μέλλον να προσφέρει στους κλινικούς γιατρούς νέα εργαλεία καταπολέμησης της παχυσαρκίας, ενός φαινομένου που προσλαμβάνει διαστάσεις επιδημίας, κυρίως λόγω του σύγχρονου τρόπου ζωής. Για παράδειγμα, ίσως ένα απλό ρινικό σπρέι θα μπορούσε να παροτρύνει τους ασθενείς, όχι μόνο να κάνουν σωματική άσκηση, αλλά και να αποφεύγουν τα ανθυγιεινά τρόφιμα. Η ομάδα του Δρ. Στρατάκη ανακάλυψε ότι απενεργοποιώντας ένα γονίδιο στον εγκέφαλο των ποντικών (Prkar2a) παρατηρείται μειωμένη διάθεση για κατανάλωση εύγευστης τροφής και αυξημένο κίνητρο για εθελοντική άσκηση. Ασφαλώς τονίζεται στην μελέτη ότι “η άσκηση και η υγιεινή διατροφή παραμένουν η πρώτη γραμμή θεραπείας για ασθενείς με παχυσαρκία”.
O Δρ. Στρατάκης και η ομάδα του αποφάσισαν να εξετάσουν το Prkar2a, με δεδομένο ότι είναι ένα γονίδιο που κωδικοποιεί την εξαρτώμενη από cAMP πρωτεϊνική κινάση (ΡΚΑ) ρυθμιστική υπομονάδα 2α και εκφράζεται βασικά μόνο στο ηνίο, μια περιοχή που θεωρείται ότι μπορεί να σχετίζεται με τη μεταβολική δυσλειτουργία. “Αυτή η περιοχή συσχετίζεται με το “μονοπάτι” της ανταμοιβής, με τα αντίθετα ερεθίσματα και με την επεξεργασία τόσο θετικών όσο και αρνητικών εμπειριών. Για αυτό το λόγο, έχει μελετηθεί σχετικά με τον εθισμό στη νικοτίνη, την απογοήτευση, την κατάθλιψη, το άγχος, και μια σειρά από άλλες διαταραχές που σχετίζονται με τη διάθεση”, λέει η Edra London, PhD, που δουλεύει με τον Δρ. Στρατάκη και είναι επικεφαλής συγγραφέας της δημοσίευσης στο επιστημονικό περιοδικό JCI Insight.
Ο Δρ. Στρατάκης είχε ήδη μελετήσει διάφορους PKA φαινοτύπους σε ποντίκια καθώς σχετίζονται με τον καρκίνο. “Είναι ένας καταπληκτικός φαινότυπος, διότι κατά τη γνώση μου, δεν υπάρχει άλλο ποντίκι, δεν υπάρχει άλλο ζωικό μοντέλο που να έχει αυτόν τον εξαιρετικά επιθυμητό φαινότυπο όπου θέλει να ασκείται και να αποφεύγει το επιδόρπιο-ανταμοιβή”, λέει ο Δρ. Στρατάκης.
Ωστόσο, όταν η Δρα. London άρχισε να δουλεύει στο εργαστήριο του Δρ. Στρατάκη, παρατήρησε ότι τα ποντίκια που είχαν ανεπάρκεια Prkar2a δεν ήταν παχύσαρκα όπως τα ποντίκια φυσικού τύπου. “Το κύριο ενδιαφέρον μου ήταν η παχυσαρκία, η μεταβολική δυσλειτουργία. Πάντα με ενδιέφερε να καταλάβω πού βρίσκεται η επικάλυψη μεταξύ παχυσαρκίας και εθισμού. Έτσι, αυτό το ποντίκι ήταν ένα είδος δώρου κατά κάποιο τρόπο”, λέει η Δρα. London.
Σε μια προηγούμενη μελέτη η ομάδα του Δρ. Στρατάκη μελέτησε διαφορετικά μοντέλα ποντικών PKA με δίαιτες που είχαν υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Όπως παρατήρησαν, μετά από χρόνια δίαιτας με υψηλά λιπαρά, σχεδόν κάθε ποντίκι τελικά θα γινόταν παχύσαρκο. Μερικά θα παρέμεναν λεπτά για περισσότερο χρόνο από άλλα, αλλά μόνο για κάποιο περιορισμένο διάστημα και τελικά θα γίνονταν παχύσαρκα. Οι ερευνητές όμως διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια που είχαν ανεπάρκεια Prkar2a μπορούν να ρυθμίζουν περισσότερο την πρόσληψη θερμίδων. Εάν είχαν την επιλογή, τα ποντίκια που είχαν ανεπάρκεια Prkar2a προτιμούσαν τη δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά από την ξηρή, χαμηλή σε λιπαρά δίαιτα, αλλά μπορούσαν να ελέγχουν την ποσότητα της τροφής. “Όταν πραγματικά μετρήσαμε με ακρίβεια, ανακαλύψαμε ότι στην πραγματικότητα έτρωγαν λιγότερο”, λέει η Δρα. London.
Αυτό το εύρημα οδήγησε την ομάδα να προχωρήσει την αρχική έρευνα. Έτσι στην παρούσα μελέτη έδωσαν στα ποντίκια ελεύθερη πρόσβαση σε τροχούς τρεξίματος και διαπίστωσαν ότι παρόλο που υπάρχουν μερικά μοντέλα ποντικιών όπου τα ζώα γίνονται υπερδραστήρια τη νύχτα, αυτό δεν συνέβη στη συγκεκριμένη περίπτωση. Τα ποντίκια φάνηκαν να χαίρονται να τρέχουν. Ίσως να λάμβαναν κάποιο είδος νευροχημικής ανταμοιβής για αυτό, εικάζουν οι συγγραφείς. “Αυτό δεν είναι ακόμη ξεκάθαρο, αλλά είναι ένα πολύ ενδιαφέρον φαινόμενο και συνεχίζουμε να το ερευνούμε μαζί με την κατεσταλμένη πρόσληψη λιπαρών, εύγευστων τροφών και επίσης ζάχαρης”, λέει η Δρα. London.
Το γεγονός ότι τα ποντίκια έμοιαζαν να απολαμβάνουν να τρέχουν τόσο πολύ ηρέμησε τους ερευνητές που ανησυχούσαν για την ανηδονία, καθώς αυτά τα ποντίκια δεν έτρωγαν τόσο πολύ, κάτι που θα μπορούσε να αποτελεί μια ένδειξη άγχους ή κατάθλιψης. Η ομάδα του Δρ. Στρατάκη λέει στο Endocrine News ότι αυτή και οι συνάδελφοί της πραγματοποίησαν βασικά τεστ συμπεριφοράς για να αναζητήσουν την ύπαρξη άγχους, για να δουν αν τελικά τα ποντίκια προσπαθούσαν να αποφύγουν ορισμένες καταστάσεις, αλλά δεν βρήκαν σημάδια άγχους.
Στην πραγματικότητα, η μόνη αρνητική στάση που έδειξαν τα ποντίκια ήταν όταν τους απαγορεύτηκε η πρόσβαση στους τροχούς τους. Οι ερευνητές σε ένα σημείο έβαλαν αόρατες κλειδαριές στους τροχούς, ώστε τα ποντίκια να μπορούσαν να μπουν στους τροχούς, αλλά χωρίς να γυρίζουν. “Ήταν πολύ ενδιαφέρον να δούμε τα μέρη του εγκεφάλου που διεγείρονταν με αυτήν την άμεση πρόωρη γονιδιακή έκφραση”, λέει η Δρα. London. Ο Δρ. Στρατάκης εξηγεί ότι χρησιμοποίησαν έναν δείκτη στον εγκέφαλο για να παρακολουθούν ποια μέρη διεγείρονταν όταν τα ποντίκια δεν είχαν την ευκαιρία να τρέξουν (μέρη του εγκεφάλου που δείχνουν θυμό).
Ανακαλύπτοντας τα μυστικά του εγκεφάλου
Ο Δρ. Στρατάκης και η Δρα. London επισημαίνουν ότι αυτή η έρευνα μπορεί να μην αποτελεί εξήγηση για όλους τους τύπους παχυσαρκίας. Παρόλα όμως αυτά, με δεδομένο ότι το γονίδιο Prkar2a εκφράζεται σε μια περιοχή του εγκεφάλου που σχετίζεται με τον εθισμό, εκτιμούν ότι στοχεύοντας αυτό το γονίδιο θα μπορέσουν να λάβουν κάποιες απαντήσεις για τις διατροφικές διαταραχές. “Και πάλι, αυτή είναι μια περιοχή του εγκεφάλου που δεν έχει πλήρως διερευνηθεί, αλλά θα μπορούσε να μας παράσχει κάποιες ιδέες για τις επιθυμίες και την αλληλεπικάλυψη μεταξύ εθισμού και παχυσαρκίας, με τον ίδιο τρόπο που ορισμένα άτομα είναι ευαίσθητα στην κατάχρηση ουσιών όταν άλλα δεν είναι. Είναι ωραίο να βλέπουμε ότι το PKA παίζει σαφώς έναν μεγάλο ρόλο σε διάφορους τύπους κυττάρων και μπορεί να ελέγξει αυτές τις δύο πραγματικά βασικές συμπεριφορές σε διαφορετικές κατευθύνσεις”, λέει η Δρα. London.
Αυτή η έρευνα είναι ακόμη σχετικά νέα, και ο Δρ. Στρατάκης, η Δρα. London, και η ομάδα τους συνεχίζουν να εξετάζουν τις μηχανιστικές εξηγήσεις για αυτόν τον φαινότυπο και το φαινόμενο. Η Δρα. London λέει ότι τώρα θα εξετάσουν τα αποτελέσματα μιας δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά στη λειτουργία μιας σειράς γονιδίων τα οποία εμπλέκονται στη ντοπαμίνη, τη σεροτονίνη και άλλους νευροδιαβιβαστές. “Προσπαθούμε να εξερευνήσουμε με έναν διαφορετικό τρόπο, κοιτάζοντας πιθανούς αναστολείς μικρών μορίων, κάτι που υποθέτω συμβαδίζει με τα όνειρα για ένα ρινικό σπρέι κάποια μέρα”, τονίζει χαρακτηριστικά.
Από την πλευρά του, ο Δρ. Στρατάκης σημειώνει ότι “η ιδέα είναι, εάν κάποιος βρει έναν αναστολέα βραχείας δράσης που θα δρούσε κατευθείαν στον εγκέφαλο, για παράδειγμα ένα ρινικό σπρέι, εάν ξυπνούσατε το πρωί και θέλατε να ασκηθείτε χωρίς όμως να έχετε διάθεση για άσκηση, μπορεί παίρνοντας το ρινικό σπρέι, η διάθεσή σας να άλλαζε δραματικά και να θέλατε να τρέξετε”.
Προς το παρόν, ο Δρ. Στρατάκης ελπίζει ότι και άλλοι επιστήμονες θα παρακολουθήσουν αυτήν την έρευνα. Σημειώνει ότι η κυκλική οδός σηματοδότησης AMP έχει μελετηθεί εκτενώς. Ως αποτέλεσμα, έχει λάβει τα περισσότερα βραβεία Νόμπελ για την ιατρική και τη φυσιολογία από οποιοδήποτε άλλο μονοπάτι ορμονικής σηματοδότησης. “Είναι πολύ σημαντικό για την ενδοκρινολογία…είναι εντυπωσιακό το γεγονός ότι σε ένα τόσο μικρό μέρος του εγκεφάλου δρα τόσο συγκεκριμένα ένα μέρος αυτού του σημαντικού μονοπατιού σηματοδότησης. Και η απενεργοποίησή αυτού οδηγεί σε έναν τόσο ισχυρό φαινότυπο. Η σήμανση κυκλικού-AMP έχει αξιοποιηθεί ευρέως ως φαρμακευτικός στόχος για ποικίλες θεραπευτικές εφαρμογές”, λέει ο Δρ. Στρατάκης.
“Νομίζω ότι οι διαφορές που βλέπουμε αρχίζουν να επισημαίνουν μερικές από τις υποκείμενες διαφοροποιήσεις στη συμπεριφορά μας και πώς αντιδρούμε στα ερεθίσματα. “Είναι τεράστιες οι δυνατότητες αυτής της έρευνας, καθώς φαίνεται να έχει σχέση με την παχυσαρκία που προκαλείται από τη διατροφή αλλά και άλλες πιθανές συμπεριφορές που σχετίζονται με την κατανάλωση επιβλαβών ουσιών και δραστηριοτήτων”, λέει η Δρα. London.