Την επόμενη φορά που θα μπείτε στον πειρασμό να κάνετε επιδρομή στο ντουλάπι για σνακ γεμάτα λιπαρά -ειδικά το χειμώνα- ίσως θελήσετε να λάβετε υπόψη ότι το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι μια αυξανόμενη επιθυμία για σνακ υψηλής θερμιδικής αξίας. Αυτό συμβαίνει επειδή, από την οπτική γωνία του σώματός μας, ορισμένα λιπαρά -τα οποία περιλαμβάνουν τα υδρογονωμένα λιπαρά που βρίσκονται σε πολλά σνακ- σηματοδοτούν την προσέγγιση του καλοκαιριού, όταν η τροφή είναι άφθονη και τα ζώα γεμίζουν το σώμα του για τους φτωχούς χειμερινούς μήνες.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα θηλαστικά λαμβάνουν σήμα για το πόσο να φάνε μόνο από τη διάρκεια της ημέρας. Οι μαύρες αρκούδες, για παράδειγμα, τρώνε μούρα και ξηρούς καρπούς κατά τη διάρκεια των μεγαλύτερων ημερών την άνοιξη και το καλοκαίρι, αλλά νηστεύουν κατά τη διάρκεια της μακράς χειμερινής χειμερίας νάρκης.
Τώρα, μια νέα μελέτη από ερευνητές του University of California, San Francisco δείχνει ότι μπορεί να έχει τόση ή και μεγαλύτερη σχέση με την ισορροπία των κορεσμένων και ακόρεστων λιπαρών που έχουν στη διατροφή τους. Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο Science.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα κορεσμένα λιπαρά επηρεάζουν τη συμπεριφορά μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται PER2, η οποία ενορχηστρώνει τον μεταβολισμό του λίπους και τους κιρκαδικούς ρυθμούς. Ανάλογα με την ποσότητα του κορεσμένου λίπους που καταναλώνετε, αυτή η πρωτεΐνη μπορεί είτε να πει στο σώμα να κάψει λίπος είτε να το αποθηκεύσει. Καθώς πλησιάζει το καλοκαίρι, τα φυτά αρχίζουν να παράγουν περισσότερο κορεσμένο λίπος. Στα θηλαστικά που τρώνε αυτά τα φυτά, το κορεσμένο λίπος σηματοδοτεί την εποχή της αφθονίας και η PER2 ενθαρρύνει το σώμα να αποθηκεύσει ενέργεια που θα χρησιμοποιήσει τον χειμώνα, όταν τα τρόφιμα είναι λιγοστά.
Καθώς πλησιάζει το φθινόπωρο, τα φυτά παράγουν περισσότερο ακόρεστο λίπος, το οποίο τα βοηθά να λειτουργούν καλύτερα σε ψυχρές συνθήκες. Τα θηλαστικά που τρώνε περισσότερο από αυτό το είδος λίπους -αντί για την κορεσμένη ποικιλία- λαμβάνουν το σήμα ότι το καλοκαίρι πλησιάζει στο τέλος του. Καθώς τα αποθέματα τροφίμων μειώνονται, η PER2 προετοιμάζει το σώμα να αξιοποιήσει τα αποθέματα λίπους του.
«Είναι πολύ λογικό ότι τόσο η διατροφή όσο και η διάρκεια της ημέρας θα καθοδηγούσαν την εποχική συμπεριφορά», δήλωσε ο Louis Ptacek, καθηγητής Νευρολογίας και κύριος συγγραφέας της μελέτης, σημειώνοντας το παράδειγμα των αρκούδων που πέφτουν σε χειμερία νάρκη. «Αν είναι φθινόπωρο και υπάρχουν ακόμα πολλά καρύδια και μούρα για να φάει, η αρκούδα μπορεί κάλλιστα να συνεχίσει να τρώει παρά να βολευτεί για χειμερινό ύπνο, ακόμα και όταν αισθάνεται ότι οι μέρες μικραίνουν».
Η μελέτη, η οποία έγινε σε ποντίκια, είναι η πρώτη που διερευνά τον ρόλο της διατροφής στον τρόπο με τον οποίο τα θηλαστικά προσαρμόζονται στις εποχές. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να εμπνεύσουν νέες προσεγγίσεις για τη θεραπεία της παχυσαρκίας και του διαβήτη τύπου 2. Η έρευνα υποστηρίχθηκε εν μέρει από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.
Ο Ptacek και η συν-επικεφαλής συγγραφέας Ying-Hui Fu, Ph.D., μελετούν το PER2 από την ανακάλυψή του το 2001. Το γονίδιο και η πρωτεΐνη του ελέγχουν τους 24ωρους κύκλους ύπνου-αφύπνισης. Περίπου μια δεκαετία αργότερα, διαπιστώθηκε ότι το PER2 παίζει ρόλο και στον μεταβολισμό του λίπους, οδηγώντας τους ερευνητές να υποψιάζονται ότι τα βιολογικά μας ρολόγια κάνουν περισσότερα από το να μετρούν την ώρα.
Η ομάδα αποφάσισε να διερευνήσει τη συνδυασμένη επίδραση του λίπους και του φωτός στα ποντίκια. Οι ερευνητές προσομοίωσαν τον κύκλο των εποχών εκθέτοντας τα ποντίκια σε 12 ώρες φωτός και σκότους κάθε μέρα για να προσεγγίσουν την φθινοπωρινή και θερινή ισημερία. Στη συνέχεια, άλλαξαν σε 20 ώρες φωτός για να προσομοιώσουν το καλοκαίρι και σε 20 ώρες σκότους για τον χειμώνα.
Τα ποντίκια που έτρωγαν μια διατροφή που δεν ήταν πολύ πλούσια σε λιπαρά ή θερμίδες προσαρμόστηκαν εύκολα στις εποχικές αλλαγές. Καθώς οι νύχτες μεγάλωναν, άρχισαν να τρέχουν στους τροχούς τους μόλις νύχτωσε, κάτι που είναι φυσιολογική συμπεριφορά για ένα νυκτόβιο ποντίκι. Αντίθετα, τα ποντίκια που έτρωγαν μια διατροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά δεν μπορούσαν να ξυπνήσουν και να αρχίσουν να τρέχουν μέχρι λίγες ώρες μετά την έναρξη του σκοταδιού.
Στη συνέχεια, η ομάδα συνέκρινε την επίδραση τροφών πλούσιων σε ακόρεστα λιπαρά, όπως αυτά που βρίσκονται στους σπόρους και τους ξηρούς καρπούς, με τροφές που περιείχαν υδρογονωμένα λιπαρά όπως αυτά που βρίσκονται στα επεξεργασμένα τρόφιμα. Τα ποντίκια που έτρωγαν περισσότερο υδρογονωμένο λίπος δεν προσαρμόστηκαν καλά στο παρατεταμένο σκοτάδι του χειμώνα και δεν ξυπνούσαν και δεν άρχισαν να τρέχουν στους τροχούς τους μέχρι πολλές ώρες μετά την έναρξη της νύχτας.
«Αυτά τα είδη λιπών φαίνεται να εμποδίζουν τα ποντίκια να αντιλαμβάνονται τις πρώτες νύχτες του χειμώνα», δήλωσε ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Dan Levine. «Αυτό θέτει το ερώτημα αν το ίδιο συμβαίνει και με τους ανθρώπους που τρώνε επεξεργασμένα τρόφιμα».
Τα υδρογονωμένα λίπη δεν είναι οι μόνες πτυχές της σύγχρονης ζωής που μπορούν να διαταράξουν τους εποχικούς ρυθμούς. Ο ηλεκτρικός φωτισμός παρέχει φως όλη την ημέρα και τα παντοπωλεία παράγουν άφθονα τρόφιμα όλο το χρόνο.
Επειδή έχουμε εξελιχθεί για να τρώμε περισσότερο το καλοκαίρι και να το αποθηκεύουμε για να ζούμε τον χειμώνα, «η κατανάλωση πολλών τροφών γίνεται δυσπροσαρμοστική όταν δεν υπάρχει διαφυγή από τον πειρασμό», δήλωσε ο Levine.
Οι διαταραχές στους βιολογικούς ρυθμούς έχουν συνδεθεί με διαταραχές ύπνου, παχυσαρκία, διαβήτη και προβλήματα ψυχικής υγείας, και οι ερευνητές δήλωσαν ότι το ίδιο ισχύει πιθανότατα και για τους ασταθείς εποχικούς ρυθμούς. Η διόρθωση αυτών των ανισορροπιών θα μπορούσε να βελτιώσει τα επίπεδα ύπνου και ενέργειας, να αποτρέψει χρόνιες ασθένειες και να βοηθήσει τους εργαζόμενους σε βάρδιες και τα άτομα με jet lag.
Ο Levine συμβούλευσε να αντισταθείτε στην επιθυμία να φάτε λιπαρά σνακ, ειδικά τον χειμώνα. «Αυτό το ένα χριστουγεννιάτικο μπισκότο θα μπορούσε να μετατραπεί σε δύο μπισκότα την επόμενη μέρα, επειδή τώρα έχετε ξεγελάσει το κιρκάδιο ρολόι σας κάνοντάς το να νομίζει ότι είναι καλοκαίρι», είπε.
Το βιολογικό ρολόι
Το κιρκάδιο ρολόι αποτελείται από έναν αυτορυθμιστικό βρόχο ανάδρασης στον οποίο οι ενεργοποιητές CLOCK και BMAL1 μεταγράφουν τους δικούς τους καταστολείς, τα γονίδιο PERIODS (PER) και CRYs. Η γενετική διαταραχή του ρολογιού διαταράσσει τους κύκλους ύπνου/αφύπνισης και νηστείας/σίτισης, προκαλώντας παχυσαρκία και διαταραχή του ύπνου. Η περιοδικότητα του μοριακού ταλαντωτή δεν είναι ακριβώς 24 ώρες και επομένως πρέπει να ανιχνεύει ρυθμικά ερεθίσματα για να διατηρήσει τον συγχρονισμό με τον 24ωρο κύκλο φωτός και σκότους. Έχει βρεθεί ότι μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά διαταράσσει τους κύκλους ύπνου/αφύπνισης, αλλά ο προσδιορισμός του γιατί το ρολόι μπορεί να ανιχνεύει ένα περιβαλλοντικό ερέθισμα που δεν επιδεικνύει απαραίτητα 24ωρη περιοδικότητα στη φύση του είναι δυσνόητος.
Η ταλαντωτική φάση του βιολογικού ρολογιού πρέπει να μετατοπίζεται κατά τη διάρκεια του έτους για να διατηρείται ο συγχρονισμός με την μεταβαλλόμενη ημερήσια διάρκεια των φωτεινών και σκοτεινών περιόδων. Η προσαρμογή στις εποχές έχει παρουσιάσει ισχυρή επιλογή για επιβίωση λόγω της συνδιακύμανσης στην τροφή και την ενέργεια καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.
Τα κιρκάδια ρολόγια βοηθούν τους οργανισμούς να παραμένουν συγχρονισμένοι με τους κύκλους ημέρας-νύχτας και τις εποχικές αλλαγές στη διάρκεια της ημέρας καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Ωστόσο, αυτά τα ρολόγια ανταποκρίνονται επίσης σε εξωτερικά σήματα, επιτρέποντάς τους να προσαρμόζονται. Εκτός από την ανταπόκριση στις αλλαγές στο φως, τα ποντίκια ανταποκρίνονται στις εποχικές αλλαγές στα διατροφικά συστατικά. Το καλοκαίρι, τα ζώα έχουν μεγαλύτερη πρόσβαση σε λίπη στη διατροφή τους. Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά, ιδιαίτερα σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, ενίσχυσε την προσαρμογή των ζώων σε έναν μεγαλύτερο κύκλο φωτός παρόμοιο με το καλοκαίρι, αλλά μείωσε τον ρυθμό προσαρμογής τους σε έναν μικρότερο κύκλο φωτός παρόμοιο με το χειμώνα. Η προσαρμογή απαιτούσε φωσφορυλίωση ενός συστατικού του κιρκάδιου ρολογιού, της πρωτεΐνης PERIOD2.
Περισσότερες πληροφορίες: Unsaturated fat alters clock phosphorylation to align rhythms to the season in mice.
