A szaglás, zsírégetés és öregedés rejtélyes összefüggései

A zsíros diétán lévő egerek sokat fogynak, ha rossz a szaglásuk, a kalóriamegvonás élethosszt növelő hatása pedig sokkal kevésbé érvényesül, ha közben az állatok élelmiszerszagot éreznek.

Azok az egerek, amelyeket szagvaknak terveztek a génmérnökök, a nagy zsírtartalmú diétán is fogynak, írják a Cell Metabolism című szaklapban Andrew Dillin és munkatársai (The Sense of Smell Impacts Metabolic Health and Obesity). Mivel az egerek – amelyek ugyanannyit ettek, mint normál társaik – testsúlyuk harmadát veszítették el, miután felnőtt korukban bekapcsolt a szagló neuronjaikat megölő genetikai programozás, a kutatók először arra gyanakodtak, hogy talán egyéb neuronok is elpusztulhattak, ezért egy második egérmodellt is alkalmaztak. E második fajta modellállatok, amelyek szagló neuronjait inhalált vírusokkal pusztították el, ugyanúgy rengeteget fogytak zsírdús táplálkozás mellett.

Mint Dillin kifejti, kollégáival nagy kíváncsisággal vetették magukat a nyomozómunkába, hogy kiderítsék, hová tűnnek a kalóriák. A hízás nemcsak a bevitt kalóriamennyiségtől függ, hanem attól is, hogyan fogadja azokat a szervezet – teszi hozzá a University of California, Berkeley molekuláris biológusa. Mivel a szaglásképtelen egerek testsúlyvesztése leginkább zsírvesztésből származott, a kutatók a zsíranyagcsere vizsgálatába kezdtek, így kiderült, hogy a szaglásképtelen állatok normál zsírszövetei barna zsírszövetté alakultak, és aktív zsírégetésbe fogtak. Emellett az is kiderült, hogy a szagvak állatokban olyan magas volt az adrenalin-szint, mint ami a stresszteli állapotokra jellemző. A biológusok egyelőre még nem tudják, milyen úton aktiválódik a zsírégető üzemmód, azaz milyen úton kapcsolódnak át az olfaktorikus neuronok a szimpatikus idegrendszerhez, azonban úgy vélik, hogy az átkapcsolódás helye a hipotalamusz lehet.

A kutatók arról is beszámoltak, hogy egy kollégájuk, Jens Brüning, a Max Planck Institute for Metabolism Research igazgatója szuperszagló egereket hozott létre, amelyek éppen ellenkező fenotípussal bírnak, mint saját szagvak egereik: a szuperszaglók ugyanannyit esznek, mint normál társaik, de sokkal többet híznak, elsősorban zsírszöveteik gyarapodnak. Mivel alapesetben a zsírégető üzemmód eleve kikapcsolt (nem-bekapcsolt) állapotban van, egyelőre rejtély, hogy a megnövekedett szaglási képesség hogyan vezet testsúlygyarapodáshoz.

A vizsgálatok a kutatók szerint az elhízás és a cukorbetegség megértéséhez és kezeléséhez is közelebb vihetnek, mivel Dullinék további munkája során nemcsak az is derült ki, hogy egerekben a szaglóneuronok inzulinfüggő növekedési faktor (IGF) receptorainak elpusztítása javítja a szaglást, de az is, hogy a szaglás elvesztése csökkenti az inzulinrezisztenciát.

A PLOS Genetics tanulmányában (The Cell Non-autonomous Function of ATG-18 is Essential for Neuroendocrine Regulation of Caenorhabditis elegans Lifespan) és Justin Minnerly munkatársai arról számolnak be, hogy a kalóriamegvonás (és a következményesen csökkenő IGF-jelátvitel) jól ismert élethossz-növelő hatása sokkal kisebb lesz, amennyiben a kísérleti állat az éhezés közben élelmiszerszagot érez.

Az idegkutatók vizsgálata szerint ennek mechanizmusa a következő: ha az állat olfaktorikus neuronjai működésben maradnak, nem következik be közöttük az autofágia, ami a kalóriamegvonás élethossznövelő hatásának egyik alapja. A gasztrointesztinális rendszerben bekövetkező autofágia tovább folyik ilyenkor is, azonban ez nem elegendő ahhoz, hogy olyan mértékben átalakítsa az egész szervezet metabolizmusát és fiziológiáját, mint amire a szagokat is nélkülöző kalóriamegvonás képes. A kutatók a következő lépésben egy olyan protokoll kifejlesztésén fognak dolgozni, amivel autofágia inhibitorokat és aktivátorokat fognak keresni molekulakönyvtárakban. A remények szerint ezek az elhízáson kívül a rákok és a neurodegeneratív betegségek kezelésében is hasznosak lehetnek.