Primele dovezi că serotonina joacă un rol în ghidarea alegerilor alimentare și poate influența durata de viață

ANN ARBOR, Mich. - Dacă sunteți un om cu adevărat înfometat, o mână de nuci, o bucată de brânză sau o friptură suculentă drăguță ar putea ajunge cu adevărat la fața locului. Dacă sunteți o muscă de fructe, o ciupitură de drojdie va face trucul.

fruitflies.jpg

proteinelor

De ce noi - și acele muște care uneori locuiesc în bucătăriile noastre - căutăm alimente pline de proteine ​​atunci când rămânem goale? Și ce înseamnă această preferință pentru șansele de a trăi o viață mai lungă, indiferent dacă este măsurată în decenii pentru un om sau zile pentru o muscă?

Noile cercetări efectuate de o echipă a Facultății de Medicină a Universității din Michigan sugerează pentru prima dată că o substanță chimică a creierului poate avea mult de-a face cu ambele întrebări.

Dr. Scott Pletcher.

Într-o nouă lucrare din jurnalul eLife, omul de știință U-M, Scott Pletcher, dr. Și echipa sa demonstrează rolul cheie pe care chimicul numit serotonină îl joacă în obiceiurile de hrănire și durata de viață a muștelor fructelor. Primul autor al lucrării este Jennifer Ro, doctorat, acum la Harvard Medical School.

Recompensă în creier

Serotonina este o substanță chimică de „recompensă”, ceea ce înseamnă că atunci când este eliberată în creier ca răspuns la o acțiune, se deplasează între celulele creierului și produce un sentiment de recompensă sau chiar plăcere.

Pletcher și echipa sa raportează că se pare că joacă un rol cheie în tendința puternică a muștelor de fructe de a căuta proteine, nu zaharuri, când au fost private de mâncare de ceva vreme. Cu alte cuvinte, afectează valoarea pe care muștele o acordă proteinelor în acel moment - ceea ce înseamnă că este cumva legat de modul în care muștele își dau seama ce alimente conțin proteine ​​în primul rând.

Nu numai atât, dar recompensa pe bază de creier pe care muștele au primit-o din consumul de proteine ​​pare să influențeze cât de repede îmbătrânesc muștele.

Când recompensa a fost blocată, muștele au mâncat la fel de multă mâncare ca înainte în dietele lor normale - dar au trăit mult mai mult.

De fapt, au trăit aproape de două ori mai mult - doar din blocarea unui singur receptor de serotonină găsit pe suprafața a doar aproximativ 100 de neuroni din creierul lor.

Deși este mult prea devreme să aplicăm concluziile lor la înțelegerea modelor de hrănire umană sau a longevității, Pletcher observă că sistemul de recompensare a serotoninei la muștele fructelor este foarte similar cu cel de la mamifere, inclusiv la om.

La fel și multe alte sisteme de bază, ceea ce face ca muștele fructelor să fie o specie atât de importantă de studiat, deoarece o echipă științifică poate studia sute de generații dintre ele.

O gamă de intrări

Cercetătorii au făcut descoperirea lor manipulând genele implicate în sistemul serotoninei, precum și manipulând accesul muștelor la diferite tipuri de alimente folosind o cameră specială pe care au dezvoltat-o. Denumit FLIC sau Fly Counter Interaction Counter, acest dispozitiv le-a permis să monitorizeze continuu preferințele alimentare pentru fiecare micro-masă și să identifice cum și când muștele au fost recompensate de o dietă bogată în proteine.

Înarmat cu informații, au conceput experimente pentru a examina dacă astfel de recompense nutriționale afectează sănătatea și durata de viață, oferind muștelor doar o dietă cu zahăr, doar o dietă axată pe proteine ​​sau alegerea a trei opțiuni: acele două diete cu un singur nutrient și o dietă mixtă pe tot parcursul viața lor.

„Această lucrare se bazează pe constatările anterioare că percepția alimentelor modulează îmbătrânirea în același mod ca și aportul alimentar, dar regiunile creierului și sistemele implicate în acest lucru au fost necunoscute”, spune Pletcher, profesor asociat în cadrul Departamentului de Integrare Moleculară și Integrativă Fiziologie. „Am constatat că calea serotoninei este importantă pentru interpretarea compoziției alimentelor, precum și a recompensei care determină consumul alimentelor.”

S-a constatat anterior că dietele bogate în proteine ​​duc la durate de viață mai scurte, notează el. Aceste rezultate sugerează că serotonina este direct implicată în acest proces, deși nu am găsit încă mecanismul, adaugă el.

Noile rezultate se adaugă unei viziuni științifice în schimbare a modului în care alimentele afectează sănătatea și durata de viață. Modul în care animalele reacționează la nutrienți, inclusiv detectarea lor în mediul lor și căutarea anumitor dintre ele în perioade diferite, depășește cu mult simpla căutare a caloriilor de orice fel. Proteinele, care sunt cruciale pentru construirea și menținerea celulelor în organism, îndeplinesc o funcție diferită de zaharuri și alți carbohidrați, care sunt surse de energie.

Pasii urmatori

Capacitatea creierului de a înregistra că un animal a mâncat suficient dintr-un anumit nutrient este esențială pentru capacitatea sa de a semnaliza - prin căi de recompensare - că o foamete anterioară a fost satisfăcută, explică Pletcher.

Chiar și atunci când această cale de recompensă a fost blocată în experimentele cu musca fructelor, muștele au încetat să mai mănânce din alte motive - nu s-au umplut în mod periculos. Dar incapacitatea de a simți recompensa specială pe care ar fi obținut-o de obicei din consumul de proteine ​​a influențat durata lor de viață. Acum, grupul Pletcher lucrează pentru a determina exact ce ar putea fi.

Între timp, oamenii ale căror stomac este zgomotos și creierul trimite un mesaj de foame serioase ar trebui să se simtă liberi să satisfacă acea dorință de gustare sau masă bogată în proteine. Pur și simplu nu vă bazați pe acesta având un impact special asupra duratei de viață - la urma urmei, viețile umane sunt mult mai complexe decât cele ale muștelor fructelor.

Dar mai multe cercetări privind muștele fructelor ne pot ajuta să înțelegem de ce proteina pare cea mai atrăgătoare sau provoacă un sentiment unic de recompensă. Spune Pletcher, „Acest lucru deschide calea lucrărilor viitoare pentru a înțelege modul în care mecanismele creierului care permit animalelor să perceapă și să evalueze alimentele acționează pentru a controla durata de viață și îmbătrânirea”.

Pe lângă Ro și Pletcher, echipa de cercetare a inclus-o pe Gloria Pak, Paige A. Malec, Yang Lyu, David B. Allison și Robert T. Kennedy. Cercetarea a fost finanțată de Institutele Naționale de Sănătate (AG030593, GM102279, AG023166, AG043972, DK046960, GM007315, AG000114 și AG047696), Fundația medicală Ellison și o bursă Glenn/American Federation for Aging Research Scholarship for the Biology of Aging.

AVIZ: Cu excepția cazului în care se menționează altfel, toate articolele sunt publicate sub o licență Creative Commons Attribution 3.0. Sunteți liber să copiați, să distribuiți, să adaptați, să transmiteți sau să folosiți în mod comercial această lucrare atâta timp cât atribuiți Michigan Medicine ca creator original și includeți un link către acest articol.