Mia νέα μελέτη από επιστήμονες στο Biocenter του Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) θα μπορούσε να βοηθήσει να εμβαθύνουμε τις γνώσεις μας για τις διαταραγμένες μεταβολικές διεργασίες. Σε αυτή την εργασία, η ομάδα διερεύνησε τον βαθμό στον οποίο τα εσωτερικά ρολόγια ελέγχουν τον μεταβολισμό των λιπιδίων στη μύγα Drosophila.
«Τα λιπίδια ή λίπη, είναι μακροθρεπτικά συστατικά που χρησιμεύουν στον οργανισμό, για παράδειγμα, ως δομικά στοιχεία για βιολογικές μεμβράνες, ως ουσίες σηματοδότησης και ως μακροπρόθεσμες αποθήκες ενέργειας. Για να φτάσουν στα κύτταρα, τα λιπίδια πρέπει να μεταφέρονται μέσω της κυκλοφορίας του αίματος μετά την κατάποση της τροφής ή όταν κινητοποιούνται από τα αποθέματα λίπους», λέει η Agnes Fekete, από το Τμήμα Φαρμακευτικής Βιολογίας του JMU.
Ωστόσο, ο «κύκλος λιπιδίων» μπορεί να διαταραχθεί από τον σύγχρονο τρόπο ζωής, καθώς η εργασία με βάρδιες, οι ακανόνιστες ώρες γευμάτων και η μόνιμη διαθεσιμότητα φαγητού δεν ανταποκρίνονται στον ρυθμό που υπαγορεύει ο κύκλος ημέρας-νύχτας και, κατά συνέπεια, τα εσωτερικά ρολόγια.
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Christian Wegener από το Τμήμα Νευροβιολογίας και Γενετικής στο JMU χρησιμοποίησε τη μύγα Drosophila ως παράδειγμα για να διερευνήσει τις διακυμάνσεις του μεταβολισμού των λιπιδίων σε αυτό το έντομο. Έλεγξε τον ρόλο των εσωτερικών ρολογιών σε αυτή τη διαδικασία και το πώς επηρεάζουν παράγοντες όπως το φως, η πρόσληψη τροφής και η σύσταση της τροφής. Η ιδιαίτερη εστίασή τους ήταν στη λεγόμενη αιμολέμφο -το ανάλογο της ανθρώπινης κυκλοφορίας του αίματος- και τα μόρια λιπιδίων που μεταφέρονται σε αυτήν.
Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν τόσο φυσιολογικές, υγιείς μύγες φρούτων όσο και μεταλλαγμένες στις οποίες το εσωτερικό ρολόι ήταν γενετικά απενεργοποιημένο. Οι μύγες διατηρήθηκαν κάτω από διαφορετικές συνθήκες φωτός, άλλοτε σε κανονικό ρυθμό φωτός-σκότους και άλλοτε σε συνεχές σκοτάδι. Επιπλέον, τους δόθηκαν διαφορετικές δίαιτες, από ένα καθαρό μέσο ζάχαρης μέχρι το τυπικό μέσο, το οποίο περιείχε όλα τα θρεπτικά συστατικά σε άφθονες ποσότητες.
Προέκυψαν ξεκάθαρα μοτίβα: Σε «υγιείς» μύγες, για παράδειγμα, που διατηρούνται σε κύκλο φωτός-σκότους σε καθαρό μέσο ζάχαρης, η συγκέντρωση των λιπιδίων ήταν υψηλή ειδικά στην αρχή και στο τέλος της φωτεινής φάσης. Κάτω από συνεχείς σκοτεινές συνθήκες, διαπιστώθηκε μόνο μία αύξηση, πάντα εν μέσω της «υποκειμενικής» ημέρας. Οι μύγες χωρίς λειτουργικό κιρκάδιο ρολόι δεν είχαν τέτοιες αλλαγές.
Αυτές οι αλλαγές ήταν λιγότερο έντονες όταν οι μύγες τρέφονταν με πλήρη διατροφή και όχι μόνο με ζάχαρη. Το γεγονός ότι οι συγκεντρώσεις λιπιδίων κορυφώθηκαν μία φορά στη μέση της φωτεινής φάσης κατά τη διάρκεια μιας χρονικά περιορισμένης σίτισης, ανεξάρτητα από τον χρόνο πρόσληψης τροφής, θεωρείται από τους επιστήμονες ως «σαφή ένδειξη μιας ταλάντωσης που ελέγχεται από τα εσωτερικά ρολόγια».
Φυσικά, αυτές οι διεργασίες στη Drosophila διαφέρουν σε ορισμένες πτυχές από αυτές στον άνθρωπο ή άλλα θηλαστικά. Παρόλα αυτά, η ερευνητική ομάδα είναι πεπεισμένη ότι η εργασία μπορεί να χρησιμεύσει ως αφετηρία για τη λεπτομερή ανατομή των υποκείμενων μηχανισμών χρησιμοποιώντας τα γενετικά εργαλεία που είναι διαθέσιμα για τη Drosophila -και έτσι, μακροπρόθεσμα, να αποτελέσει ένα σημείο εκκίνησης για κατανόηση παρόμοιων διεργασιών και παθολογικών αλλαγών στον άνθρωπο.
