Ο ανθρώπινος εγκέφαλος γερνάει όπως και κάθε άλλο όργανο: αργά, σταθερά και με τρόπους που τον κάνουν πιο ευάλωτο σε νευρολογικές και εκφυλιστικές ασθένειες. Αλλά μια νέα, λεπτομερέστατη μελέτη από το Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute στη Γερμανία δείχνει ότι ορισμένες από αυτές τις φθορές δεν είναι απαραίτητα μόνιμες. Κάποιες, μάλιστα, ίσως μπορούν να μετριαστούν – ή και να γυρίσουν μερικώς πίσω – μέσω της διατροφής.
Οι ερευνητές προχώρησαν σε μια εξαιρετικά εκτενή ανάλυση της πρωτεϊνικής ισορροπίας στον εγκέφαλο νεαρών και ηλικιωμένων ποντικών, χρησιμοποιώντας τεχνικές μαζικής φασματομετρίας για να χαρτογραφήσουν πώς αλλάζει ο χημικός «κόσμος» των νευρώνων όσο το ζώο μεγαλώνει. Το επίκεντρο της έρευνάς τους ήταν η διαδικασία της ουβικιτινίωσης, ενός μοριακού μηχανισμού που προσθέτει μικρές χημικές ετικέτες στις πρωτεΐνες για να δηλώσει πότε ήρθε η ώρα να ανακυκλωθούν.
Αυτές οι ετικέτες λειτουργούν σαν ένας εσωτερικός έλεγχος ποιότητας: όταν μια πρωτεΐνη έχει κάνει τον κύκλο της ζωής της, η ουβικιτινίωση την προετοιμάζει για απομάκρυνση από το πρωτεάσωμα, το σύστημα ανακύκλωσης πρωτεϊνών του εγκεφάλου. Όμως στον γηρασμένο εγκέφαλο των ποντικών, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι οι ετικέτες αυτές όχι μόνο συσσωρεύονται σε συγκεκριμένες πρωτεΐνες, αλλά αρχίζουν και να χάνουν την ακρίβειά τους: το σύστημα μοιάζει να «μπερδεύεται», επισημαίνοντας υπερβολικά κάποιες πρωτεΐνες και παραλείποντας άλλες.
Σύμφωνα με τον μοριακό βιολόγο Alessandro Ori, αυτή η αναστάτωση δεν είναι απλώς μια παρενέργεια της γήρανσης, αλλά ένα θεμελιώδες σημάδι ότι ο εγκέφαλος δυσκολεύεται να κρατήσει τον ρυθμό της πρωτεϊνικής διαχείρισης. Όταν το πρωτεάσωμα επιβραδύνει, κάτι που η ομάδα επιβεβαίωσε και σε ανθρώπινους νευρώνες που καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο, το αποτέλεσμα είναι ένα είδος κυτταρικού «μποτιλιαρίσματος». Πρωτεΐνες που θα έπρεπε να απομακρύνονται παραμένουν, οι ετικέτες συσσωρεύονται και η ομαλή λειτουργία αρχίζει να διαταράσσεται.
Η καινοτομία της μελέτης δεν είναι απλώς η καταγραφή αυτής της επιβράδυνσης, καθώς αυτό ήταν ήδη γνωστό από παλαιότερες έρευνες. Το καινούργιο στοιχείο είναι η λεπτομερής χαρτογράφηση του τρόπου με τον οποίο η ουβικιτινίωση αλλάζει με την ηλικία και πώς αυτή η αλλαγή συνδέεται άμεσα με τη λειτουργία του πρωτεασώματος. Με άλλα λόγια, οι ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν όχι μόνο το «τι» πάει στραβά αλλά και το «πώς».
Το πιο εντυπωσιακό εύρημα, ωστόσο, προέκυψε όταν οι επιστήμονες δοκίμασαν μια απλή παρέμβαση: έθεσαν τα ηλικιωμένα ποντίκια σε δίαιτα περιορισμένων θερμίδων για τέσσερις εβδομάδες και στη συνέχεια τα επέστρεψαν στο κανονικό τους φαγητό. Το αποτέλεσμα ήταν εκπληκτικό: για ένα μέρος των πρωτεϊνών, οι χημικές ετικέτες επανήλθαν σε επίπεδα αντίστοιχα με αυτά νεότερων ζώων, σαν ο εγκέφαλος να είχε κάνει μια μικρή επαναφορά.
Δεν συνέβη σε όλες τις πρωτεΐνες και δεν γνωρίζουμε ακόμη με ποιον μηχανισμό η δίαιτα προκαλεί αυτή την αναστροφή. Αλλά το γεγονός ότι κάποια πρωτεϊνικά μονοπάτια ανταποκρίνονται τόσο γρήγορα σε μια σχετικά ήπια αλλαγή διατροφής ανοίγει συναρπαστικές προοπτικές. Ο Ori επισημαίνει ότι, αν και ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι απείρως πιο περίπλοκος από εκείνον των ποντικών, είναι πιθανό ότι παρόμοιες διεργασίες ισχύουν και σε εμάς.
Οι προειδοποιήσεις, φυσικά, δεν λείπουν: η μελέτη δεν αφορά ζωντανούς ανθρώπους και δεν γνωρίζουμε αν οι ίδιες παρεμβάσεις θα έχουν παρόμοια επίδραση σε ανθρώπινο εγκέφαλο που έχει ήδη αρχίσει να φθείρεται. Παρ’ όλα αυτά, το εύρημα αποκτά ιδιαίτερη σημασία καθώς οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν καλύτερα ασθένειες όπως το Alzheimer, όπου η πρωτεϊνική ανισορροπία και ο λανθασμένος καθαρισμός πρωτεϊνών παίζουν κεντρικό ρόλο.
Επιπλέον, η μελέτη φωτίζει τη μεγάλη αλήθεια ότι ο εγκέφαλος παραμένει εξαιρετικά δυναμικός ακόμη και σε μεγαλύτερη ηλικία. Οι μοριακές διεργασίες του δεν παγώνουν, ούτε κατευθύνονται αναπόφευκτα προς την αποδιοργάνωση. Ορισμένες διεργασίες γήρανσης μπορούν να επιβραδυνθούν και ίσως να εν μέρει αντιστραφούν, ενώ άλλες φαίνεται να συνεχίζουν απτόητες.
