Ο άξονας «εντέρου-εγκεφάλου» (“brain-gut”) περιγράφει την αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων που συνθέτουν το κεντρικό νευρικό σύστημα (το οποίο περιλαμβάνει τον εγκέφαλο) και του περιφερικού νευρικού συστήματος (που περιλαμβάνει το έντερο), αλλά και την επικοινωνία μεταξύ των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου και του νευρικού συστήματος. Υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι ο εγκέφαλος μπορεί να επηρεάσει την υγεία και τη λειτουργία του εντέρου και το αντίστροφο. Ερευνητές αναδεικνύουν πώς αυτή η επικοινωνία, μεταξύ του εντέρου και του εγκεφάλου, είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ενεργειακής ισορροπίας στον ανθρώπινο οργανισμό και τη ρύθμιση του μεταβολισμού γενικότερα, αλλά και για την εμφάνιση ποικιλόμορφων παθήσεων, όπως είναι η παχυσαρκία, ο διαβήτης, ο καρκίνος, η νόσος Πάρκινσον κ.ά.
Ακριβώς στον άξονα «εγκέφαλος-έντερο», με στόχο τον εντοπισμό των θεμελιωδών, εξελικτικά διατηρημένων μηχανισμών με τους οποίους οι νευρώνες του εντέρου ρυθμίζουν το μεταβολισμό επικεντρώνεται η έρευνα της Δάφνης Χατζηοικονόμου στο ICM Paris Brain Institute (Ινστιτούτο Εγκεφάλου του Παρισιού). Η Ελληνίδα επιστήμονας είναι η μια από τους δύο ερευνητές που επιλέχθηκαν ανάμεσα από 260 υποψήφιες και υποψήφιους συναδέλφους τους για να αναπτύξουν τις δικές τους ερευνητικές ομάδες στο εργαστήριο Gut Sense Lab εντός του Ινστιτούτου στο Παρίσι και να εφαρμόσουν εντελώς νέες επιστημονικές και τεχνικές προσεγγίσεις, σύμφωνα με το σχέδιο καινοτομίας 2023-2030 του Ινστιτούτου.
Υψηλή ευρωπαϊκή χρηματοδότηση στην Ελληνίδα επιστήμονα
Και κάπου εδώ έρχεται και η υψηλή χρηματοδότηση από το ιδιαίτερα ανταγωνιστικό πρόγραμμα του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας ERC Starting Grant, που αποτελεί είδηση! Τα ERC Starting Grants χορηγούνται σε ταλαντούχους νέες και νέους επιστήμονες, οι οποίοι έχουν ήδη παραγάγει εξαιρετικό ερευνητικό έργο και έχουν τη δυνατότητα να ηγηθούν στο επιστημονικό τους πεδίο. Η Δάφνη Χατζηοικονόμου θα λάβει χρηματοδότηση ύψους 1.929.674 ευρώ για 5 έτη για το έργο “GutSense” (Environmental control of physiology through the brain-gut axis).
«Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο μύγας Drosophila melanogaster (μύγα των φρούτων) δείξαμε πρόσφατα ότι οι εντερικοί νευρώνες είναι λειτουργικά πλαστικοί. Αυτή η πλαστικότητα είναι κεντρικής σημασίας για την διατήρηση της μεταβολικής ομοιόστασης (ισορροπίας). Πιο απλά, οι συγκεκριμένοι νευρώνες τροποποιούν την λειτουργία τους, επιτρέποντας στον οργανισμό να αυξήσει την ποσότητα τροφής που προσλαμβάνει για να καλύψει τις (νέες και αυξημένες) μεταβολικές του απαιτήσεις», εξηγεί η ίδια και συνεχίζει: «Τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο των αναπαραγωγικών αναγκών στα θηλυκά έντομα, ανέδειξαν για πρώτη φορά τον ρυθμιστικό ρόλο του εντερικού νευρικού συστήματος στην πρόσληψη τροφής ανάλογα με τις μεταβολικές ανάγκες του οργανισμού. Αυτή η μελέτη περίπτωσης προσομοιάζει τη ρύθμιση των αυξημένων διατροφικών αναγκών κατά την εγκυμοσύνη, διαδικασία που παρατηρείται σε πολλά είδη ζώων».
Η έρευνα που σκοπεύει να διενεργήσει η Δάφνη Χατζηοικονόμου στο ICM Paris Brain Institute θα επικεντρωθεί στην επίδραση αυτού του μηχανισμού (που εμπλέκεται στον άξονα εντέρου-εγκεφάλου) σε ομοιοστατικούς μηχανισμούς, όπως είναι οι δίαιτες ή η αύξηση της σωματικής δραστηριότητας, στοχεύοντας στον εντοπισμό των σχετικών εντερικών νευρώνων, των εγκεφαλικών κυκλωμάτων και των μοριακών παραγόντων που πρωταγωνιστούν.
Όταν το έντερο πιάνει…κουβέντα με το σώμα του θηλυκού
Τα τελευταία χρόνια, μια ερευνητική ομάδα στο MRC LMS (MRC London Institute of Medical Sciences) παρατηρεί και περιγράφει το πως οι διάφορες λειτουργίες του γαστρεντερικού συστήματος επηρεάζουν την φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού. Μεταξύ άλλων μελετάει και τις συνδέσεις μεταξύ του εγκεφάλου και του εντέρου στις μύγες των φρούτων, παρέχοντας μια εικόνα του πώς ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου συνεισφέρει στον έλεγχο των βασικών αποφάσεων και της φυσιολογίας. Η Δρ. Χατζηοικονόμου συμμετείχε σε αυτή την προσπάθεια τα τελευταία 10 χρόνια.
Πριν 3 χρόνια, η συγκεκριμένη ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι οι μύγες των φρούτων αυξάνουν την πρόσληψη τροφής κατά την αναπαραγωγή ως αποτέλεσμα αλλαγών στη δραστηριότητα των νευρώνων που «μιλούν» στο έντερο. «Σε ζητήματα όπως η κρίση παχυσαρκίας ή η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου διατηρεί την ενεργειακή ισορροπία, η συγκεκριμένη έρευνα θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τι μπορεί να πάει στραβά όταν η όρεξη δεν ρυθμίζεται καλά. Το ίδιο ισχύει για την εγκυμοσύνη και την αναπαραγωγή. Η δημιουργία υγιών απογόνων δημιουργεί πρόσθετες μεταβολικές απαιτήσεις στο σώμα μιας γυναίκας, επομένως η αύξηση της πρόσληψης τροφής βοηθά πολλά είδη να αντιμετωπίσουν αυτές τις ανάγκες», περιγράφει η Ελληνίδα επιστήμονας.
ΦΩΤΟ: MRC London Institute of Medical Sciences
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature και της οποίας ηγήθηκε η Δρ. Χατζηοικονόμου, οι ερευνητές έδειξαν ότι κάποιες αλλαγές στον τρόπο λειτουργίας ορισμένων νευρώνων αποτελούν το «κλειδί» για τις θηλυκές μύγες να ανταποκριθούν στις αυξημένες μεταβολικές απαιτήσεις για την παραγωγή υγιών απογόνων. Η ομάδα έδειξε ότι ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου εμπλέκεται στη ρύθμιση της πρόσληψης τροφής μέσω ενός μηχανισμού που εμπλέκει τους νευρώνες που «μιλούν» στο έντερο.
«Αν και αυτό είναι αρκετά σημαντικό καθώς αυτή η γνώση θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε θεραπείες που στοχεύουν αυτούς τους νευρώνες που δίνουν σήμα στο έντερο. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στη διαχείριση ποικίλων καταστάσεων όπου η υπερβολική πρόσληψη τροφής μπορεί να είναι ένα ζήτημα ή να εξηγήσει γιατί πολλές γυναίκες παίρνουν βάρος κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και αγωνίζονται να το χάσουν. Αλλά τέτοιες εξελίξεις θα είναι δυνατές μόνο εάν κατανοήσουμε τι συμβαίνει σε μοριακό επίπεδο υπό κανονικές συνθήκες και πότε ο μηχανισμός του άξονα εντέρου-εγκεφάλου απορρυθμίζεται», καταλήγει η Δρ. Χατζηοικονόμου.
Σημείωση: Η Δρ. Δάφνη Χατζηοικονόμου σπούδασε Μοριακή Βιολογία και γενετική στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο στην Αλεξανδρούπολη και έκανε μεταπτυχιακό στη Κλινική Νευροεπιστήμη στο University College London (UCL), στη Μ. Βρετανία. Εκπόνησε τη διδακτορική της διατριβή στη Νευροβιολογία στο National Institute for Medical Research (NIMR), University College London (UCL), υπό την επίβλεψη της καθηγήτριας Iris Salecker και διενήργησε μεταδιδακτορική έρευνα στο London Institute of Medical Sciences (LMS), Imperial College, στο Λονδίνο. Από το 2023 ηγείται της δικής ερευνητικής ομάδας στο ICM Institute for Brain and Spinal Cord, στο Παρίσι. Μέχρι στιγμής, έχει λάβει αρκετές διακρίσεις και βραβεία για το ερευνητικό της έργο.
