Grupa sa Univerziteta Nagoja u Japanu otkrila je da kada ishrana nematoda, sićušnih crva dužine oko milimetar ili manje, uključuje bakteriju Lactobacillus reuteri, ne dolazi do slabljenja sposobnosti asocijativnog učenja izazvanog starenjem. Ovi rezultati mogu da sugerišu načine za korišćenje ishrane za smanjenje kognitivnog opadanja povezanog sa godinama kod drugih životinja, uključujući ljude. Njihovi nalazi su objavljeni u časopisu eLife.
„Ovo istraživanje je značajno po tome što je uspostavilo metod za proučavanje efekata ishrane na funkciju mozga kod starijih osoba koristeći kombinaciju nematoda i bakterija kao hranu“, rekao je vanredni profesor Kentaro Noma sa Fakulteta nauka Univerziteta Nagoja.
„Iskoristivši karakteristike nematoda za merenje i individualnog životnog veka i starenja funkcije mozga, pronašli smo uslove u ishrani koji održavaju funkciju mozga, ali ne i dugovečnost. Obično mislimo da je pad funkcije mozga uzrokovan starenjem, ali možda i procesi starenja moždane funkcije i individualnog životnog veka kontrolišu različiti mehanizmi.“
Istraživače zanima kako osoba može da koristi ishranu za održavanje zdrave moždane aktivnosti. Međutim, pošto su efekti ishrane složeni, oni ostaju teška tema za proučavanje. Da bi zaobišli ovaj problem, istraživači proučavaju jednostavnije organizme kako bi razumeli osnovne mehanizme iza ovih procesa.
Takvi organizmi uključuju nematode, sićušne okrugle gliste koje favorizuju istraživači zbog njihove jednostavne anatomije, kratkog životnog veka i lakoće genetske manipulacije. Istraživačka grupa je koristila nematodu Caenorhabditis elegans, koja ima kratak životni vek od samo dve nedelje, ali koristi svoj jednostavan nervni sistem da bi pokazao ponašanje učenja pamćenja.
Noma je bila posebno zainteresovana za ponašanje poznato kao termotaksija, koje opisuje kretanje organizma ka željenoj temperaturi. „Čini se da nematode uče povezujući prisustvo ili odsustvo hrane sa temperaturom njihovog uzgoja“, objasnila je Noma.
Kada se C. elegans uzgaja na određenoj temperaturi sa hranom, a zatim se postavi na temperaturni gradijent bez hrane, on će se kretati prema temperaturi uzgoja. Međutim, ako se gaji na istoj temperaturi bez hrane, neće pokazati termotaksiju prema temperaturi uzgoja. „Zbog toga možemo koristiti termotaksu kao pokazatelj sposobnosti asocijativnog učenja“, rekao je on.
Da bi videli da li promena ishrane utiče na učenje, istraživači su pregledali 35 različitih sojeva bakterija mlečne kiseline u vlasništvu Megmilk Snov Brand Co. Oni su pokušali da identifikuju moguće dijete koje bi mogle da održe sposobnost asocijativnog učenja nematoda kako su stare. Istraživači su identifikovali Lactobaillus reuteri, probiotik koji se proučava zbog svojih potencijalnih zdravstvenih koristi, posebno za lečenje gastrointestinalnih poremećaja. Utvrđeno je da je ova bakterija povezana sa održavanjem sposobnosti asocijativnog učenja nematoda, a da nema uticaja na njihov životni vek.
Da bi razumeli kako L. reuteri utiče na nematode, grupa je identifikovala ključni protein, DAF-16 transkripcioni faktor, koji reguliše funkcionisanje neurona nematoda hranjenih L. reuteri. To je bilo ono čemu su se nadali da će otkriti jer je gen DAF-16 uključen u regulaciju procesa starenja i dugovečnosti.
„Pošto naša creva sadrže bezbroj bakterija, uključujući E. coli i laktobacile, ravnoteža ovih bakterija takođe može uticati na funkciju našeg mozga“, rekao je Noma. „Dalje, geni slični onima koji su pronađeni u ovoj studiji prisutni su i kod ljudi. Ovo sugeriše da mehanizam koji je objasnio uticaj ishrane na promene u funkciji mozga sa godinama može postojati i kod ljudi. Uz dalje istraživanje, moguće je da se održavanje visoka funkcija mozga u starosti kroz ishranu će postati stvarnost.“
