Πώς το ανοσοποιητικό σύστημα ενημερώνει τον εγκέφαλο για τους μικροοργανισμούς
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βόννης έχουν αποκαλύψει έναν κρίσιμο μηχανισμό που διαδραματίζει ρόλο στην επιβίωση. Είναι γνωστό ότι όταν οι άνθρωποι ή τα ζώα καταναλώνουν κάτι που τους προκαλεί πόνους στο στομάχι, αποφεύγουν τις πηγές αυτές στο μέλλον. Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα δεν είχε καταστεί σαφές πώς ακριβώς συμβαίνει αυτή η διαδικασία της αποφυγής.
Η έρευνα
Η μελέτη αυτή εστιάζει στη διαβίβαση πληροφοριών ανάμεσα σε εγκεφαλικά και λιποκύτταρα, κάτι που μπορεί να είναι καθοριστικό για τη διαδικασία αυτή. Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Βόννης, το Πανεπιστήμιο Τόχουκου της Ιαπωνίας και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βόννης αποκάλυψαν τον άγνωστο μέχρι τώρα μηχανισμό που λειτουργεί στο φρούτο μύγα, Drosophila. Ανεξάρτητα από το είδος, αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι παρόμοια και στους θηλαστικούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων και των ανθρώπων.
Οι εμπειρίες που επηρεάζουν τη συμπεριφορά
Όσοι έχουν βρεθεί στην άβολη θέση να έχουν περάσει μια άσχημη εμπειρία με φαγητό γνωρίζουν πόσο αυτό μπορεί να τους αποτρέψει από το να το ξαναδοκιμάσουν. Στην ακαδημαϊκή κοινότητα, αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως “κατασκευασμένη αποστροφή σε γεύσεις”. Ο εγκέφαλος αναγνωρίζει την ανοσοποιητική αντίδραση στα βακτήρια και τις τοξίνες τους, συμπεραίνοντας έτσι ότι η συγκεκριμένη τροφή πρέπει να αποφεύγεται στο μέλλον.
Η αλληλεπίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος και του εγκεφάλου
Η κύρια ανακάλυψη είναι το πώς η αναγνώριση παθογόνων μικροοργανισμών από το ανοσοποιητικό σύστημα οδηγεί σε αλλαγές συμπεριφοράς. “Καθώς αυτή η μάθηση της αποφυγής τροφής αναγνωρίζεται σε όλα τα είδη, χρησιμοποιήσαμε το φρούτο μύγα ως μοντέλο”, δηλώνει η καθηγήτρια Ιλόνα Γκρούνβαλντ Καντόου. Σύμφωνα με εκείνη, αυτή η έρευνα μπορεί να αποσαφηνίσει πώς οι αλληλεπιδράσεις εγκεφάλου και σώματος οδηγούν σε κρίσιμες αντιδράσεις αποφυγής, θεμελιώδεις για την επιβίωση.
Η σημασία των λιποκυττάρων
Η ομάδα της Γκρούνβαλντ Καναντόου συνεργάζεται με ιαπωνούς ερευνητές σε αυτή τη μελέτη, στην οποία οι μύγες κλήθηκαν να επιλέξουν ανάμεσα σε δύο πηγές τροφής. Η μία ήταν μολυσμένη με την παθογόνο βακτηριώδη Pseudomonas entomophila, ενώ η άλλη περιλάμβανε μια ακίνδυνη εκδοχή του Pseudomonas. Οι μύγες που δεν είχαν προηγούμενα κακή εμπειρία με το παθογόνο προτιμούσαν το δηλητηριώδες φαγητό λόγω της ελκυστικής του οσμής.
Η διαδικασία ειδοποίησης
Οι παθογόνοι οργανισμοί δεν πέρασαν απαρατήρητοι από τις μύγες: το ενδογενές ανοσοποιητικό τους σύστημα έχει αισθητήρες που ενεργοποιούνται σε περιπτώσεις κινδύνου. Αυτοί οι αισθητήρες αντιδρούν κυρίως στην εκδοχή Pseudomonas που είναι επιβλαβής, αλλά ελάχιστα ανταποκρίνονται στην ακίνδυνη εκδοχή. Όταν οι υποδοχείς ανιχνεύουν την παρουσία παθογόνων μικροοργανισμών, ενεργοποιούνται νευρώνες που συνδέονται με τον εγκέφαλο και την αποθήκη λίπους στο κεφάλι της μύγας.
Η συνέχεια της έρευνας
Αυτή η διαδικασία οδηγεί στην απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή οκτοπαμίνης, ο οποίος σχετίζεται με την αδρεναλίνη. Αυτή μεταφέρεται μέσω των νευρώνων στο λιπώδη ιστό, προκαλώντας τη δημιουργία ντοπαμίνης. Στη συνέχεια, η ντοπαμίνη οδηγεί σε αυξημένη δραστηριότητα των νευρωνικών δικτύων που είναι σημαντικά για τη μάθηση, προκαλώντας μια αντίδραση αποφυγής. “Οι μύγες επιλέγουν την ακίνδυνη τροφή μετά την εμπειρία τους με το μολυσμένο φαγητό”, καταλήγει η Γκρούνβαλντ Καναντόου.
