Cercetătorii de la Universităţile din Bonn şi Cambridge au identificat un circuit de control important implicat în procesul de hrănire. Studiul a arătat că larvele de muscă au senzori sau receptori speciali în esofag care se declanşează imediat ce animalul înghite ceva. Dacă larva a înghiţit mâncare, senzorii îi spun creierului să elibereze serotonină. Această substanţă mesageră - care este adesea denumită şi hormonul senzaţiei de bine - asigură faptul că larva continuă să mănânce. Cercetătorii presupun că şi oamenii au un circuit de control foarte similar.
Imaginaţi-vă că vă este foame şi sunteţi într-un restaurant. Pe masă se află o pizza care miroase extrem de atrăgător. Luaţi o muşcătură, o mestecaţi şi după ce o înghiţiţi starea de bine resimţită vă îndeamnă rapid să consumaţi următoarea înghiţitură. Mirosul de pizza şi gustul ei ne motivează să începem masa, însă sentimentul plăcut pe care îl resimţim după ce înghiţim prima îmbucătură este în mare parte responsabil de faptul că vrem să continuăm să mâncăm, spun cercetătorii.
„Dar cum anume funcţionează acest proces? Care circuite neuronale sunt responsabile? Studiul nostru a oferit un răspuns la aceste întrebări”, spune prof. dr. Michael Pankratz de la Institutul LIMES (acronimul vine de la «Life & Medical Sciences/Viaţa şi Ştiinţele Medicale») din cadrul Universităţii din Bonn, într-un comunicat.
Cercetătorii au studiat larvele musculiţei de fructe Drosophila, care au între 10.000 şi 15.000 de celule nervoase - un număr uşor de gestionat în comparaţie cu cele 100 de miliarde din creierul uman. Totuşi, aceste 15.000 de celule nervoase formează deja o reţea extrem de complexă: Fiecare neuron are proiecţii ramificate prin intermediul cărora contactează zeci sau chiar sute de alte celule nervoase.
Toate conexiunile nervoase din larvele musculiţelor de fructe, investigate pentru prima dată
„Am dorit să obţinem o cunoaştere detaliată a modului în care sistemul digestiv comunică cu creierul atunci când consumă alimente”, spune Pankratz. „Pentru a face acest lucru, a trebuit să înţelegem ce neuroni sunt implicaţi în acest flux de informaţii şi cum sunt declanşaţi”.
Prin urmare, cercetătorii au analizat nu numai traseele tuturor fibrelor nervoase din larve, ci şi conexiunile dintre diferiţi neuroni. În acest scop, ei au disecat o larvă în mii de felii subţiri şi le-au fotografiat la un microscop electronic.
„Am folosit un computer de înaltă performanţă pentru a crea imagini tridimensionale din aceste fotografii”, explică cercetătorul, care este, de asemenea, membru al domeniului de cercetare transdisciplinar «Viaţă şi sănătate» şi al Clusterului de excelenţă «ImmunoSensation».
Apoi, cercetătoriiau investigat modul în care toate celulele nervoase sunt „conectate” între ele - neuron cu neuron, sinapsă cu sinapsă.
Acest proces a permis cercetătorilor să identifice un fel de „receptor de întindere” în esofag. Acesta este conectat la un grup de şase neuroni din creierul larvei care sunt capabili să producă serotonină.
Acest neuromodulator este numit uneori şi „hormonul stării de bine”. El asigură, de exemplu, faptul că ne simţim recompensaţi pentru anumite acţiuni şi suntem încurajaţi să continuăm să le facem.
Ilustraţie articol: Larvele muştelor de fructe Drosophila (prim-plan) - au un fel de senzor de întindere în esofag (structura gri din mijloc). Acesta raportează creierului procesele de înghiţire. Dacă sunt ingerate alimente, neuronii speciali ai sistemului nervos enteric (roşu) eliberează serotonină. Credit: Dr. Anton Miroschnikow/Universitatea din Bonn, 13 septembrie 2024.
Neuronii serotoninei primesc informaţii suplimentare despre ceea ce animalul tocmai a înghiţit. „Ei pot detecta dacă este mâncare sau nu şi, de asemenea, pot evalua calitatea acesteia”, explică autorul principal al studiului, dr. Andreas Schoofs. „Ele produc serotonină numai dacă sunt detectate alimente de bună calitate, ceea ce, la rândul său, asigură faptul că larva continuă să mănânce”.
Acest mecanism este de o importanţă fundamentală încât probabil că există şi la om, spun cercetătorii. Dacă funcţionează defectuos, ar putea cauza tulburări de alimentaţie, cum ar fi anorexia sau mâncatul excesiv. Prin urmare, ar putea fi posibil ca rezultatele acestei cercetări de bază să aibă implicaţii şi pentru tratamentul acestor tulburări.
„Nu ştim suficient în acest stadiu, modul în care funcţionează de fapt circuitul de control la om”, spune Pankratz. „Sunt încă necesari ani de cercetare în acest domeniu”.
