Τροφή ή αναπαραγωγή; Η απάντηση εξαρτάται και από το φύλο

Πρώτη καταχώρηση: Σάββατο, 20 Δεκεμβρίου 2014, 07:26
Τροφή ή αναπαραγωγή; Η απάντηση εξαρτάται και από το φύλο
Όταν τα ζώα έχουν να επιλέξουν ανάμεσα στην τροφή και το ζευγάρωμα, η απάντηση τους δεν είναι πάντα η αναμενόμενη. Η ανακάλυψη μιας πρόσφατης μελέτης η οποία μπορεί να έχει κάποια ισχύ και στους ανθρώπους, οι εγκέφαλοι των αρρένων, τουλάχιστον στην περίπτωση των νηματωδών, καταστέλλουν την ικανότητα τους να εντοπίσουν τροφή προκειμένω να επικεντρωθούν στην αναζήτηση συντρόφου.

Πιο συγκεκριμένα η πρόσφατη αυτή μελέτη που δημοσιεύτηκε σε έγκυρο επιστημονικό περιοδικό αναδεικνύει πως διακριτικές αλλαγές στα εγκεφαλικά κυκλώματα επιβάλουν διαφορές στη συμπεριφορά ανάμεσα στα φύλα.

Είναι ήδη γνωστό ότι η ανθρώπινη συμπεριφορά επηρεάζεται από πολυάριθμους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των κοινωνικών και πολιτισμικών νορμών. Τα ευρήματα αυτά , όμως, αναδεικνύουν τους βασικούς βιολογικούς μηχανισμούς που μπορεί να βοηθήσουν στην εξήγηση όχι μόνο των διαφορετικών συμπεριφορών ανάμεσα στα δύο φύλα, αλλά και των διαφορών τους ως προς την ευπάθεια σε συγκεκριμένα νευρολογικά νοσήματα.

Τα ευρήματα είναι αποτέλεσμα πειραμάτων στο C. Elegans, έναν μικροσκοπικό σκώληκα που χρησιμοποιείται εδώ και χρόνια από τους ερευνητές για την κατανόηση των θεμελιωδών αρχών της βιολογίας. Πολλές από τις μελέτες που έχουν χρησιμοποιήσει αυτόν τον οργανισμό, έχουν οδηγήσει στην καλύτερη κατανόηση της ανθρώπινης βιολογίας, ενώ τρία βραβεία νόμπελ στην ιατρική και τη χημεία έχουν δοθεί για ανακαλύψεις που έγιναν με τη βοήθεια του C. Elegans.

Ο C elegans είναι ιδιαίτερα χρήσιμος στη μελέτη του νευρικού συστήματος και οι επιστήμονες κατανοούν με μεγαλύτερη λεπτομέρεια την ανάπτυξη, τη λειτουργία και τις πολλαπλές συνδέσεις ολόκληρου το νευρικού δικτύου. Η μελέτη επικεντρώθηκε στη δραστηριότητα ενός μόνο ζεύγους νευρώνων που βρέθηκε στο C.
Elegans, το οποίο ονομάζεται AWA και ελέγχει την όσφρηση. Η όσφρηση μαζί με τη γεύση και την αφή είναι κρίσιμοι αισθητηριακοί παράγοντες υπεύθυνοι για το πώς ο C. Elegans κατανοεί το περιβάλλον του και κινείται μέσα σε αυτό. Εδώ συμπεριλαμβάνεται η κατανόηση του πώς βρίσκει την τροφή, πως αποφεύγει τους κινδύνους και πως εντοπίζει το σύντροφο.

Υπάρχουν δύο φύλα του C. elegans, το άρρεν και το ερμαφρόδιτο. Αν και οι ερμαφρόδιτοι σκώληκες μπορούν να αυτογονιμοποιηθούν, λειτουργούν επίσης και ως σύντροφοι για τους άρρενες.
Σε προηγούμενες μελέτες είχε παρατηρηθεί ότι οι άρρενες και οι ερμαφρόδιτοι σκώληκες αντιδρούσαν διαφορετικά όταν έρχονταν σε επαφή με τροφή. Όταν τοποθετούνταν σε πηγή τροφής, οι ερμαφρόδιτοι έμεναν εκεί, ενώ οι άρρενες άφηναν την τροφή και άρχιζαν να μετακινούνται στο περιβάλλοντα χώρο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η περιπλάνηση των αρρένων είχε ως σκοπό την αναζήτηση συντρόφου.

Στην παρούσα μελέτη οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι αισθητηριακοί μηχανισμοί των AWA νευρώνων , οι οποίο ονομάζονται χημειοϋποδοχείς, ρυθμίζονται από τη φυλετική ταυτότητα αυτών των κυττάρων, η οποία με τη σειρά της ελέγχει την έκφραση ενός υποδοχέα που ονομάζεται ODR-10. Οι υποδοχείς αυτοί δένονται σε μια χημική οσμή που προκαλείται από την τροφή ή από άλλες ουσίες.

Στα ερμαφρόδιτα παράγονται περισσότεροι ODR-10 υποδοχείς, με αποτέλεσμα οι σκώληκες αυτοί να είναι πιο ευαίσθητοι στην παρουσία της τροφής και να έλκονται περισσότερο από αυτή. Στους άρρενες είναι μικρότερος ο αριθμός των υποδοχέων αυτών που είναι ενεργοί, με αποτέλεσμα να καταστέλλεται η ικανότητα και ενδεχομένως και η επιθυμία τους να βρουν τροφή. Όταν όμως οι άρρενες στερήθηκαν την τροφή, παρήγαγαν δραματικά υψηλότερα επίπεδα αυτού του υποδοχέα και μπορούσαν προσωρινά να επικεντρωθούν στην αναζήτηση τροφής.

Για να επιβεβαιώσουν το ρόλο των γενετικών διαφορών ανάμεσα στις συμπεριφορές των φύλων, οι ερευνητές σχεδίασαν έναν αριθμό πειραμάτων, στα οποία παρατήρησαν τη συμπεριφορά των C. elegans όταν τοποθετήθηκαν σε ένα εργαστηριακό σκεύος και τους δόθηκε η δυνατότητα είτε να τραφούν είτε να ζευγαρώσουν. Οι ερμαφρόδιτοι σκώληκες τοποθετήθηκαν στο κέντρο του σκεύους, δίπλα στην τροφή και όπως ήταν αναμενόμενο, έμειναν εκεί. Οι άρρενες σκώληκες χωρίστηκαν σε δύο κατηγορίες. Σε αυτούς που είχαν ένα φυσιολογικό γενετικό προφίλ και σε αυτούς που τροποποιήθηκαν γενετικά από τους ερευνητές, ώστε να υπέρ-εκφράζουν τον υποδοχέα ODR-1, γεγονός που τους έκανε πιο ευαίσθητους στην οσμή του φαγητού. Οι άρρενες λοιπόν τοποθετήθηκαν στην περιφέρεια του σκεύους, κοντά σε δική τους τροφή. Σαν επιπλέον εμπόδιο, μάλιστα, ανάμεσα σε αυτούς και τους πιθανούς συντρόφους τους, βρισκόταν ένας κύκλος τροφής, ο οποίος περιέβαλε τους ερμαφρόδιτους που βρίσκονταν στο κέντρο του σκεύους.

Οι ερευνητές βρήκαν ότι οι φυσιολογικοί άρρενες σκώληκες κατάφεραν τελικά να φτάσουν στους ερμαφρόδιτους και να ζευγαρώσουν, ενώ οι γενετικά τροποποιημένοι δεν τα κατάφεραν, γιατί ενδιαφέρονταν περισσότερο για την τροφή.

Σε άλλες πειραματικές συνθήκες, οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να τροποποιήσουν τη συμπεριφορά των ερμαφρόδιτων σκωλήκων, καταστέλλοντας τους υποδοχείς ODR-10, με αποτέλεσμα να συμπεριφέρονται σαν άρρενες και να αγνοούν την τροφή.

Τα ευρήματα αυτά λοιπόν, δείχνουν ότι διαμορφώνοντας τις ιδιότητες ενός μοναδικού κυττάρου μπορεί να τροποποιηθεί η συμπεριφορά. Πρόκειται για μια πολύ σημαντική πληροφορία που προστίθεται σε ένα αυξανόμενο όγκο δεδομένων που τεκμηριώνουν ότι η φυλετική ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης μπορεί να έχει σημαντικό ρόλο στη νευροπλαστικότητα και κατά συνέπεια να επηρεάζει τις διαφορές στη συμπεριφορά, αλλά και την ευπάθεια σε διάφορα νοσήματα ανάμεσα στα δύο φύλα.
 
Πηγή : medicalnewstoday

Το άρθρο επιμελήθηκε ο Κ.Κωνσταντινίδης, Χειρουργός, Ουρολόγος-Ανδρολόγος, Πρόεδρος του Ανδρολογικού Ινστιτούτου Αθηνών, www.andrologia.gr

Τελευταία ενημέρωση: Κυριακή, 21 Δεκεμβρίου 2014, 11:00