अन्न आणि सिग्नलिंग सिस्टम | Food and Signaling System

 

अन्न आणि सिग्नलिंग सिस्टम

मानवाच्या जीवनात अन्नाचे महत्त्व निर्विवाद आहे. अन्न केवळ उष्मांक (कॅलरीज) किंवा पोषण देणारे साधन नसून ते शरीरात विविध सिग्नलिंग सिस्टम्स सक्रिय करते. म्हणजेच आपण जे खातो ते शरीरातील पेशींना, हार्मोन्सना आणि मेंदूतील न्यूरॉन्सना विशिष्ट संदेश (signals) देत असते. त्यामुळे अन्न ही केवळ ऊर्जा नव्हे, तर माहिती देणारी प्रक्रिया आहे. या लेखात आपण अन्न व सिग्नलिंग सिस्टम यातील संबंध, त्यांचे शारीरिक व मानसिक आरोग्यावर होणारे परिणाम, तसेच शास्त्रीय उदाहरणे पाहणार आहोत.

सिग्नलिंग सिस्टम म्हणजे काय?

जीवशास्त्रात सिग्नलिंग सिस्टम ही संकल्पना अत्यंत मूलभूत व महत्त्वाची आहे. प्रत्येक सजीव पेशी स्वतंत्र असली तरी तिचे अस्तित्व टिकवण्यासाठी आणि इतर पेशी किंवा अवयवांशी समन्वय साधण्यासाठी सतत माहितीची देवाणघेवाण करणे आवश्यक असते. ही माहिती विविध रासायनिक किंवा विद्युत संदेशांच्या स्वरूपात दिली-घेतली जाते. अशा पद्धतशीर संवाद प्रक्रियेला सिग्नलिंग सिस्टम असे म्हणतात (Alberts et al., 2015).

सिग्नलिंग ही प्रक्रिया केवळ पेशी ते पेशी (cell-to-cell) मर्यादित नसून अवयव ते अवयव (organ-to-organ) संवादासाठीसुद्धा महत्त्वाची असते. उदाहरणार्थ, पोट, यकृत, मेंदू, चरबी पेशी, हृदय अशा अवयवांमध्ये हार्मोन्स आणि न्यूरोट्रान्समीटर्सच्या साहाय्याने सतत माहितीची देवाणघेवाण होत असते (Lodish et al., 2016). या संवादामुळे शरीरातील ऊर्जा संतुलन, वाढ, प्रजनन, तणाव-प्रतिसाद, तसेच भूक आणि तृप्ती यासारख्या मूलभूत जैविक गरजा नियंत्रित राहतात.

सिग्नलिंग सिस्टममध्ये प्रामुख्याने खालील घटकांचा समावेश होतो:

• हार्मोन्स (Hormones): हे रासायनिक संदेशवाहक असून रक्ताद्वारे दूरच्या अवयवांपर्यंत पोहोचतात. उदाहरणार्थ, इन्सुलिन हे हार्मोन पॅन्क्रियासमधून स्रवून संपूर्ण शरीरातील पेशींना ग्लुकोज शोषायला प्रवृत्त करते (Saltiel & Kahn, 2001).
• न्यूरोट्रान्समीटर्स (Neurotransmitters): हे संदेशवाहक मेंदू व मज्जासंस्थेतील पेशी (neurons) यांच्यामधील सिग्नल पोचवतात. उदाहरणार्थ, डोपामिन, सेरोटोनिन, GABA.
• एंझाइम्स (Enzymes): हे विशिष्ट जैवरासायनिक प्रक्रियांना गती देतात आणि अनेकदा सिग्नलिंग मार्ग (pathways) सक्रिय किंवा निष्क्रिय करतात.
• इतर रासायनिक संदेशवाहक (Cytokines, Growth factors, Peptides): हे प्रतिकारशक्ती, वाढ आणि पुनरुत्पादनाशी संबंधित संदेश पोचवतात (Hunter, 2000).

सिग्नलिंग सिस्टमचा दैनंदिन जीवनातील परिणाम आपण भूक आणि तृप्तीच्या उदाहरणातून समजू शकतो. जेव्हा पोट रिकामे होते, तेव्हा पोटातील घ्रेलिन नावाचे हार्मोन रक्तामध्ये सोडले जाते आणि ते थेट मेंदूतील हायपोथॅलॅमस या भागाला संदेश पाठवते की शरीराला अन्नाची गरज आहे (Kojima & Kangawa, 2005). त्यामुळे आपल्याला भूक लागल्याची जाणीव होते. उलट, जेव्हा आपण जेवतो आणि शरीरात चरबी पेशींमध्ये ऊर्जा साठवली जाते, तेव्हा त्या पेशी लेप्टिन नावाचे हार्मोन स्रवतात. लेप्टिन हा सिग्नल मेंदूपर्यंत पोहोचून “आता पुरेसे खाल्ले गेले आहे, खाणे थांबवा” असा संदेश देतो (Friedman & Halaas, 1998).

यावरून स्पष्ट होते की सिग्नलिंग सिस्टम म्हणजे केवळ रासायनिक संदेशांचा प्रवाह नसून तो संपूर्ण शरीराच्या समतोलासाठी (homeostasis) अत्यावश्यक आहे. अन्नाशी संबंधित सिग्नलिंगमुळे भूक, तृप्ती, ऊर्जा संतुलन आणि मनःस्थितीपर्यंत सर्व गोष्टींवर परिणाम होतो.

अन्न व हार्मोनल सिग्नलिंग

(अ) कार्बोहायड्रेट्स व इन्सुलिन सिग्नलिंग

मानव शरीरासाठी कार्बोहायड्रेट्स हे प्राथमिक उर्जास्रोत आहेत. अन्नातील कार्बोहायड्रेट्स पचवल्यानंतर ते ग्लुकोजच्या स्वरूपात रक्तामध्ये शोषले जातात, ज्यामुळे रक्तातील शर्करेचे प्रमाण वाढते. या वाढलेल्या ग्लुकोजला नियंत्रित करण्यासाठी अग्न्याशयातील बीटा पेशी (β-cells) इन्सुलिन नावाचा हार्मोन स्रवतात. इन्सुलिन हा पेशींना ग्लुकोज शोषण्याचा “सिग्नल” देतो. यामुळे यकृत, स्नायू आणि चरबी पेशींमध्ये ग्लुकोज साठवला जातो किंवा ऊर्जा निर्मितीसाठी वापरला जातो (Saltiel & Kahn, 2001).

मात्र, दीर्घकाळ जास्त प्रमाणात साखर व परिष्कृत कार्बोहायड्रेट्सचे सेवन केल्यास पेशी हळूहळू इन्सुलिनला प्रतिसाद देण्याची क्षमता गमावतात, ज्याला इन्सुलिन रेसिस्टन्स म्हणतात. ही अवस्था पुढे जाऊन टाईप-२ मधुमेह निर्माण करू शकते. त्यामुळे आहारातील कार्बोहायड्रेट्सचा प्रकार (संपूर्ण धान्य विरुद्ध परिष्कृत साखर) आणि प्रमाण हे हार्मोनल सिग्नलिंगवर थेट प्रभाव टाकतात.

(ब) प्रथिने व न्यूरोट्रान्समीटर

प्रथिने हे शरीराच्या वाढी आणि दुरुस्तीसाठी आवश्यक घटक असून त्यातील अमिनो अॅसिड्स हे मेंदूतील न्यूरोट्रान्समीटर तयार करण्यासाठी महत्त्वाचे “पूर्वद्रव्य (precursors)” असतात. उदाहरणार्थ, ट्रिप्टोफॅन हे एक आवश्यक अमिनो अॅसिड आहे, जे सेरोटोनिन या न्यूरोट्रान्समीटरचे पूर्वद्रव्य आहे. सेरोटोनिन हे मूड, भूक व झोप नियंत्रित करण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे (Richard et al., 2009). त्यामुळे ट्रिप्टोफॅनयुक्त पदार्थ (जसे की दूध, अंडी, कडधान्ये) मानसिक आरोग्यासाठी उपयुक्त मानले जातात.

याचप्रमाणे टायरोसिन हे अमिनो अॅसिड डोपामिन, नॉरअ‍ॅड्रेनालिन आणि अ‍ॅड्रेनालिन या कॅटेचोलामाइन समूहातील न्यूरोट्रान्समीटरचे पूर्वद्रव्य आहे. हे न्यूरोट्रान्समीटर लक्ष केंद्रीत करणे, उत्तेजना, ताण-प्रतिसाद आणि प्रेरणा यामध्ये निर्णायक भूमिका बजावतात (Fernstrom & Fernstrom, 2007). त्यामुळे प्रथिनेयुक्त आहार केवळ शारीरिक दृष्टीनेच नव्हे, तर मानसिक सिग्नलिंगच्या दृष्टीनेही आवश्यक ठरतो.

(क) चरबी व हार्मोनल संतुलन

चरबी म्हणजे केवळ ऊर्जा साठवणूक नव्हे, तर हार्मोनल सिग्नलिंग व मेंदूच्या कार्यप्रणालीसाठी आवश्यक घटक. विशेषतः आवश्यक फॅटी अॅसिड्स (Essential Fatty Acids) जसे की Omega-3 व Omega-6 हे पेशींच्या झिल्लींचा (cell membrane) भाग बनून न्यूरल सिग्नलिंगच्या गती व परिणामकारकतेवर प्रभाव टाकतात (Calder, 2015).

Omega-3 फॅटी अॅसिड्स (EPA व DHA) हे मेंदूतील न्यूरोट्रान्समीटरच्या कार्यप्रणालीसाठी अत्यावश्यक आहेत. संशोधन दर्शवते की Omega-3 ची कमतरता असल्यास डिप्रेशन, चिंताग्रस्तता, स्मृती कमी होणे व न्यूरोडिजेनेरेटिव्ह आजारांची जोखीम वाढते (Freeman et al., 2006; Bazinet & Layé, 2014). Omega-6 देखील महत्त्वाचे असले तरी त्याचा अतिरेक शरीरात सूज (inflammation) निर्माण करू शकतो. त्यामुळे Omega-3 आणि Omega-6 यांचे योग्य प्रमाणात सेवन हे हार्मोनल आणि न्यूरल सिग्नलिंग संतुलित ठेवण्यासाठी आवश्यक आहे.

वरील कार्बोहायड्रेट्स, प्रथिने आणि चरबी हे तीन घटक केवळ पोषक घटक नसून शरीरातील हार्मोनल व न्यूरल सिग्नलिंग सिस्टमचे नियामक आहेत. कार्बोहायड्रेट्सद्वारे इन्सुलिन सिग्नलिंग, प्रथिनांद्वारे न्यूरोट्रान्समीटर निर्मिती आणि चरबीतून फॅटी अॅसिड्सच्या सहाय्याने मेंदूचे संतुलन ही परस्परसंबंधित यंत्रणा आरोग्यासाठी मूलभूत मानले आहे. चुकीचा आहार घेतल्यास या सिग्नलिंग मार्गांत बिघाड होऊन मधुमेह, डिप्रेशन किंवा बोधनिक विकार यांसारखे आजार उद्भवतात.

मेंदूतील रिवार्ड व भूक सिग्नलिंग

     भूक आणि तृप्ती यांचा अनुभव हा फक्त पोटभर अन्न खाण्यापुरता मर्यादित नसून तो मेंदूतील जटिल रिवार्ड आणि सिग्नलिंग सिस्टम्सवर आधारित असतो. मानवी मेंदूत मेसोलिंबिक डोपामिन सिस्टीम ही रिवार्ड प्रणाली म्हणून ओळखली जाते. विशेषतः व्हेंट्रल टेगमेंटल एरिया (VTA) ते न्यूक्लियस अॅकम्बेन्स (NAc) यामधील डोपामिनर्जिक मार्ग अन्नामुळे होणाऱ्या आनंददायी अनुभवांसाठी जबाबदार आहे (Volkow et al., 2013). जेव्हा आपण गोड पदार्थ, चॉकलेट किंवा तळलेले पदार्थ खातो, तेव्हा या प्रणालीत डोपामिनची पातळी वाढते आणि आपल्याला आनंद, समाधान व सुखाची अनुभूती मिळते. त्यामुळे असे अन्न “रिवार्डिंग” म्हणून ओळखले जाते.

मात्र, वारंवार अशा उच्च-कॅलरी व उच्च-चविष्ट (palatable) पदार्थांचे सेवन केल्यास डोपामिन रिसेप्टर्सची संवेदनशीलता कमी होऊ लागते. यामुळे व्यक्तीला त्याच आनंदाची अनुभूती घेण्यासाठी अधिक प्रमाणात अन्नाची गरज भासते, ज्याला अन्नव्यसन (food addiction) असे म्हणतात (Gearhardt et al., 2011). या प्रक्रियेत अन्न सेवनाची सवय हळूहळू नियंत्रणाबाहेर जाते, जशी औषध किंवा मद्य व्यसनाच्या बाबतीत दिसून येते. संशोधनानुसार, विशेषतः साखरयुक्त व चरबीयुक्त अन्नपदार्थ डोपामिनर्जिक सिस्टमला औषधासारखा प्रभाव देऊ शकतात (Avena et al., 2008).

भूक नियंत्रण केवळ डोपामिनपुरते मर्यादित नसून लेप्टिन, घ्रेलिन, इन्सुलिन यांसारख्या हार्मोन्सचाही यात सहभाग असतो. उदाहरणार्थ, पोट रिकामे असताना घ्रेलिन हार्मोन वाढते व मेंदूतील हायपोथॅलॅमसला भूक वाढल्याचा संदेश मिळतो. तृप्तीनंतर चरबी पेशींतून स्रवणारे लेप्टिन हार्मोन हायपोथॅलॅमसला “आता खाणे थांबवा” असा सिग्नल देते (Morton et al., 2014). या दोन्ही हार्मोन्सची क्रिया रिवार्ड सिस्टीमशी जोडलेली असल्याने, व्यक्तीच्या खाण्याच्या पॅटर्नवर त्याचा परिणाम होतो.

याशिवाय, अलीकडच्या संशोधनात गट-ब्रेन अॅक्सिस (Gut-Brain Axis) हा एक महत्त्वाचा घटक म्हणून समोर आला आहे. आपल्या आतड्यातील मायक्रोबायोटा हे अन्न पचवताना शॉर्ट-चेन फॅटी अॅसिड्स, न्यूरोट्रान्समीटरसारखे घटक (जसे की गॅमा-अमिनोब्युटरिक अॅसिड म्हणजे GABA, सेरोटोनिन) तयार करतात आणि हे घटक वेगवेगळ्या न्यूरल मार्गांद्वारे मेंदूशी संवाद साधतात (Cryan et al., 2019). त्यामुळे आतड्याच्या मायक्रोबायोटाचे संतुलन बिघडल्यास भूक नियंत्रण, मूड, तसेच अन्नाची आवड या सर्वांवर परिणाम होऊ शकतो.

थोडक्यात, भूक आणि रिवार्ड सिस्टीम ही एकमेकांशी घट्ट जोडलेली प्रणाली आहे. उच्च-कॅलरी, साखरयुक्त व तळलेले पदार्थ तात्पुरता आनंद निर्माण करतात, पण दीर्घकाळात डोपामिन सिस्टमची असंतुलित प्रतिक्रिया देऊन अन्नव्यसन तयार करतात. त्याच वेळी, आतड्याचा मायक्रोबायोम व गट-ब्रेन अॅक्सिस हा भूक व रिवार्ड सिग्नलिंगवर नियंत्रण ठेवण्यात महत्त्वाचा जैविक घटक ठरतो.

महत्वाचे सिग्नलिंग पाथ (Pathways)

1. Insulin/IGF-1 Signaling Pathway

इन्सुलिन व IGF-1 (Insulin-like Growth Factor-1) मार्ग हा शरीरातील सर्वात महत्वाचा चयापचय (metabolic) सिग्नलिंग पाथ मानला जातो. आपण कार्बोहायड्रेटयुक्त अन्न खाल्ले की रक्तातील ग्लुकोजचे प्रमाण वाढते. या वाढलेल्या ग्लुकोजला पेशींमध्ये पोहोचवण्यासाठी अग्न्याशय (pancreas) इन्सुलिन हार्मोन स्रवते. इन्सुलिन हे पेशींवरील रिसेप्टर्सशी जोडून पुढे PI3K-Akt-mTOR pathway सक्रिय करते, ज्यामुळे पेशींमध्ये ग्लुकोज ग्रहण (uptake), ग्लायकोजेन साठवण (storage), आणि प्रथिन संश्लेषण (protein synthesis) वाढते (Saltiel & Kahn, 2001).

याचबरोबर IGF-1 हा वाढीशी, पेशींच्या दुरुस्तीशी, आणि विकासाशी निगडित असतो. प्रथिनयुक्त आहारामुळे IGF-1 चे प्रमाण वाढते, ज्यामुळे बालकांच्या वाढीपासून ते प्रौढांमधील स्नायूंची देखभाल यावर परिणाम होतो. चुकीचा आहार (जास्त साखर, रिफाइंड कार्ब्स) यामुळे इन्सुलिन रेसिस्टन्स निर्माण होतो व टाईप-2 मधुमेह, स्थूलता आणि हृदयविकाराचा धोका वाढतो.

2. mTOR Signaling Pathway

mTOR (mechanistic Target of Rapamycin) हा पेशींच्या वाढीचा, प्रथिन संश्लेषणाचा आणि ऊतकांच्या (tissue) पुनर्निर्मितीचा प्रमुख नियामक आहे. हा पाथ विशेषतः अमिनो अॅसिड्स (विशेषतः leucine) आणि प्रथिने यांवर संवेदनशील असतो. प्रथिनयुक्त आहार घेतल्यावर mTOR सक्रिय होतो, ज्यामुळे स्नायूंची वाढ (muscle hypertrophy) होते (Saxton & Sabatini, 2017).

तथापि, mTOR चा अतिरेक झाल्यास पेशींमध्ये वृद्धत्व वेगाने होणे, कर्करोगाच्या पेशींची वाढ (tumorigenesis) आणि मेटाबोलिक आजार यांचा धोका वाढतो. यासाठीच उपवास (intermittent fasting) किंवा प्रथिनांचे संतुलित सेवन mTOR नियमनासाठी फायदेशीर मानले जाते. म्हणजेच, mTOR हा एकप्रकारे “पेशींचा पोषण संवेदक” आहे, जो अन्नातील प्रथिनांच्या गुणवत्तेवर आणि प्रमाणावर आधारित सक्रिय होतो.

3. AMPK Signaling Pathway

AMPK (AMP-activated Protein Kinase) हा ऊर्जा संवेदक (energy sensor) आहे. जेव्हा पेशींमध्ये ऊर्जा (ATP) कमी होते आणि AMP/ATP गुणोत्तर वाढते, तेव्हा AMPK सक्रिय होतो. हा सिग्नलिंग पाथ शरीराला “ऊर्जा कमी आहे” अशी सूचना देतो. त्यामुळे तो तात्काळ ऊर्जा वाचवण्यासाठी catabolic प्रक्रियांना (जसे की चरबी जाळणे, ग्लुकोज ऑक्सिडेशन) प्रोत्साहन देतो आणि ऊर्जा खर्ची पडणाऱ्या anabolic प्रक्रियांना (जसे की प्रथिन संश्लेषण, फॅटी अॅसिड संश्लेषण) थांबवतो (Hardie, 2014).

उपवास, कॅलरीचे निर्बंध, व्यायाम आणि काही नैसर्गिक घटक (जसे की resveratrol, curcumin) AMPK सक्रिय करतात. संशोधनानुसार AMPK हे दीर्घायुष्य, लठ्ठपणावरील नियंत्रण आणि मेटाबोलिक आजारांपासून संरक्षण यांच्याशी जोडले गेले आहे. त्यामुळे AMPK हा अन्नाचे प्रमाण आणि ऊर्जेची उपलब्धता यावर आधारित शरीराचे संतुलन राखणारा महत्त्वाचा पाथ मानला जातो.

4. Neurotransmitter Signaling Pathways

मेंदूमध्ये माहितीची देवाणघेवाण न्यूरोट्रान्समीटर्सद्वारे होते. अन्नातील विशिष्ट घटक हे न्यूरोट्रान्समीटर तयार होण्यावर थेट परिणाम करतात. उदाहरणार्थ:

• ट्रिप्टोफॅन (अमिनो अॅसिड) → सेरोटोनिन → मूड, झोप, तृप्ती.
• टायरोसिन → डोपामिन, नॉरअ‍ॅड्रेनालिन → लक्ष, उत्तेजना, प्रेरणा.
• कोलीन → अ‍ॅसिटिलकोलीन → स्मृती, शिकणे.

याशिवाय जीवनसत्वे (उदा. B6, B12, फोलेट) आणि खनिजे (उदा. मॅग्नेशियम, जस्त) हे न्यूरोट्रान्समीटर संश्लेषण आणि सिग्नलिंगसाठी आवश्यक cofactors म्हणून काम करतात. चुकीच्या आहारामुळे (उदा. जीवनसत्वांची कमतरता) न्यूरोट्रान्समीटरची निर्मिती कमी होते, ज्यामुळे डिप्रेशन, स्मृतीभ्रंश व चिंताग्रस्तता वाढते (Fernstrom, 2013). त्यामुळे “अन्न आणि मन” हा संबंध प्रत्यक्षात न्यूरोट्रान्समीटर सिग्नलिंगमार्फत प्रकट होतो.

वरील चार सिग्नलिंग पाथ म्हणजेच Insulin/IGF-1, mTOR, AMPK आणि Neurotransmitter signaling हे अन्नाशी थेट संबंधित आहेत आणि मानवी शरीराच्या ऊर्जा संतुलनापासून मानसिक आरोग्यापर्यंत सर्वच स्तरांवर कार्यरत असतात. संतुलित आहार या पाथना योग्यरित्या सक्रिय करतो, तर चुकीचा आहार आजारांना आमंत्रण देतो. त्यामुळे आहार हा केवळ पोषणाचा नाही तर सिग्नलिंगचा जैविक संदेशवाहक आहे.

अन्न व मानसिक आरोग्य

मानसिक आरोग्य केवळ सामाजिक आणि मानसशास्त्रीय घटकांवर अवलंबून नसून, आहाराचे स्वरूप देखील त्यामध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते. अन्नामधील पोषक घटक थेट मेंदूतील न्यूरोट्रान्समीटरच्या संतुलनावर, हार्मोनल सिग्नलिंगवर आणि गट-ब्रेन अ‍ॅक्सिसवर परिणाम करतात. त्यामुळे आपण काय खातो याचा आपल्या भावनिक स्थितीवर, झोपेवर, लक्ष केंद्रीकरणावर आणि दीर्घकालीन मानसिक आरोग्यावर ठोस परिणाम होतो (Jacka et al., 2017). खालील उपघटक यात विशेष महत्त्वाचे आहेत.

(अ) कॅफीन (कॉफी, चहा) आणि मानसिक आरोग्य

कॅफीन हे जगातील सर्वाधिक प्रमाणात वापरले जाणारे मानसप्रभावी (psychoactive) द्रव्य मानले जाते. ते प्रामुख्याने कॉफी, चहा, एनर्जी ड्रिंक्स आणि काही सॉफ्ट ड्रिंक्समध्ये आढळते. कॅफीनचे प्रमुख कार्य म्हणजे अॅडेनोसिन रिसेप्टर्स ब्लॉक करणे. अॅडेनोसिन हा मेंदूमध्ये झोप व थकवा निर्माण करणारा न्यूरोमॉड्युलेटर आहे. कॅफीन अॅडेनोसिनला रिसेप्टरशी जोडण्यापासून रोखते, ज्यामुळे न्यूरॉन्स सक्रिय राहतात आणि जागृती, सतर्कता व लक्ष वाढते. योग्य प्रमाणातील कॅफीन मानसिक कार्यक्षमता, लक्ष केंद्रीकरण आणि मूड सुधारण्यासाठी उपयुक्त असते, परंतु अति सेवन केल्यास चिंताग्रस्तता, हृदयाचे ठोके वाढणे व झोपेच्या समस्या निर्माण होऊ शकतात (Smith, 2002).

(ब) साखरयुक्त अन्न आणि डोपामिन रिलीज

साखरयुक्त अन्न (जसे की मिठाई, शीतपेये, चॉकलेट्स) मेंदूतील रिवार्ड सिस्टम सक्रिय करून डोपामिनचे झटपट स्रवण घडवते. यामुळे क्षणिक आनंद आणि समाधानाची भावना निर्माण होते. तथापि, हा परिणाम अल्पकाळ टिकतो आणि नंतर अचानक थकवा, उदासीनता किंवा ऊर्जा कमी होण्याची स्थिती निर्माण होते, ज्याला “sugar crash” असे म्हटले जाते. दीर्घकाळ साखरेचे अति सेवन केल्यास मेंदूतील डोपामिन रिसेप्टर्सची संवेदनशीलता कमी होते, ज्यामुळे आनंद मिळवण्यासाठी अधिक साखरेची गरज भासते, आणि यामुळे व्यसनासारखी अवस्था निर्माण होऊ शकते (Avena et al., 2008). ही प्रक्रिया मानसिक आरोग्यावर प्रतिकूल परिणाम करून उदासीनता व चिंतेचा धोका वाढवते.

(क) संतुलित आहार आणि न्यूरोट्रान्समीटर संतुलन

फळे, भाज्या, संपूर्ण धान्य, शेंगदाणे, बियाणे व ओमेगा-३ समृद्ध मासे यांचा समावेश असलेला संतुलित आहार मानसिक आरोग्यासाठी अत्यंत लाभदायक आहे. अशा आहारामुळे मेंदूमध्ये सेरोटोनिन व डोपामिन यांचे संतुलन चांगले राहते. सेरोटोनिन हा मूड नियंत्रित करणारा महत्त्वाचा न्यूरोट्रान्समीटर असून त्याचे पूर्वद्रव्य (precursor) ट्रिप्टोफॅन आहारातून मिळते (Richard et al., 2009). तसेच जीवनसत्व-B समूह (B-vitamins), मॅग्नेशियम आणि जस्त यांसारखे सूक्ष्म पोषक घटक न्यूरोट्रान्समीटरच्या जैवरासायनिक प्रक्रियांमध्ये सहाय्यक भूमिका बजावतात. संशोधनातून सिद्ध झाले आहे की भूमध्य आहार पद्धती (Mediterranean diet) ही डिप्रेशन आणि चिंतेच्या प्रमाणात घट घडवते (Lassale et al., 2019).

(ड) चुकीचा आहार आणि मानसिक आरोग्याचे धोके

फास्ट फूड, अत्यंत प्रक्रियायुक्त अन्न, ट्रान्स-फॅट्स आणि जास्त साखर असलेले पदार्थ हे दीर्घकाळ मानसिक आरोग्यावर नकारात्मक परिणाम करतात. अशा आहारामुळे शरीरातील दाह, ऑक्सिडेटिव्ह स्ट्रेस आणि इन्सुलिन प्रतिरोध वाढतो, जे डिप्रेशन आणि चिंतेच्या वाढत्या जोखमीशी संबंधित आहेत (Li et al., 2017). WHO आणि अनेक क्लिनिकल अभ्यासांनुसार चुकीच्या आहारामुळे डिप्रेशनची लक्षणे 25–30% अधिक प्रमाणात दिसतात (WHO, 2021). त्यामुळे मानसिक आरोग्याच्या दृष्टीने संतुलित व पौष्टिक आहार हा उपचार आणि प्रतिबंध दोन्ही स्तरांवर महत्त्वाचा घटक आहे.

अन्न व मानसिक आरोग्य यांचा परस्परसंबंध स्पष्ट आहे. कॅफीन योग्य प्रमाणात घेतल्यास जागृती वाढवते, तर अति सेवन मानसिक अस्वस्थता निर्माण करू शकते. साखरयुक्त पदार्थ डोपामिनद्वारे क्षणिक आनंद देतात, पण त्यानंतर उदासीनता आणि थकवा निर्माण करतात. संतुलित आहार हा सेरोटोनिन-डोपामिन संतुलन राखून मूड स्थिर ठेवतो, तर चुकीचा आहार डिप्रेशन व चिंतेस कारणीभूत ठरतो. त्यामुळे मानसिक आरोग्य टिकवण्यासाठी संतुलित व शास्त्रीय दृष्टिकोनातून निवडलेला आहार आवश्यक आहे.

समारोप:

अन्न आणि सिग्नलिंग सिस्टम यांचा संबंध मानवी शरीर व मनाच्या प्रत्येक स्तरावर दिसून येतो. योग्य अन्न सेवन हे आरोग्यदायी हार्मोनल सिग्नलिंग व संतुलित न्यूरल कम्युनिकेशन घडवून आणते, तर चुकीचे अन्न सेवन हा समतोल बिघडवते. म्हणूनच अन्नाकडे केवळ उर्जेचा स्रोत म्हणून न पाहता ते एक जैव-सूचना प्रणालीचा घटक (biological information system) म्हणून समजणे आवश्यक आहे.

(सर्व चित्रे आणि इमेजेस google वरून साभार)

संदर्भ:

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular Biology of the Cell. 6th Edition. Garland Science.

Avena, N. M., Rada, P., & Hoebel, B. G. (2008). Evidence for sugar addiction: Behavioral and neurochemical effects of intermittent, excessive sugar intake. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 32(1), 20–39.

Bazinet, R. P., & Layé, S. (2014). Polyunsaturated fatty acids and their metabolites in brain function and disease. Nature Reviews Neuroscience, 15(12), 771–785.

Calder, P. C. (2015). Marine omega-3 fatty acids and inflammatory processes: Effects, mechanisms and clinical relevance. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids, 1851(4), 469–484.

Cryan, J. F., O’Riordan, K. J., Cowan, C. S., Sandhu, K. V., Bastiaanssen, T. F., Boehme, M., ... & Dinan, T. G. (2019). The microbiota-gut-brain axis. Physiological Reviews, 99(4), 1877–2013.

Fernstrom, J. D. (2013). Large neutral amino acids: dietary effects on brain neurochemistry and function. Amino Acids, 45(3), 419–430.

Fernstrom, J. D., & Fernstrom, M. H. (2007). Tyrosine, phenylalanine, and catecholamine synthesis and function in the brain. Journal of Nutrition, 137(6 Suppl 1), 1539S–1547S.

Freeman, M. P., Hibbeln, J. R., Wisner, K. L., Davis, J. M., Mischoulon, D., Peet, M., ... & Stoll, A. L. (2006). Omega-3 fatty acids: Evidence basis for treatment and future research in psychiatry. Journal of Clinical Psychiatry, 67(12), 1954–1967.

Friedman, J. M., & Halaas, J. L. (1998). Leptin and the regulation of body weight in mammals. Nature, 395(6704), 763–770.

Gearhardt, A. N., Corbin, W. R., & Brownell, K. D. (2011). Food addiction: An examination of the diagnostic criteria for dependence. Journal of Addiction Medicine, 5(4), 265–273.

Hardie, D. G. (2014). AMPK—sensing energy while talking to other signaling pathways. Cell Metabolism, 20(6), 939–952.

Hunter, T. (2000). Signaling—2000 and beyond. Cell, 100(1), 113–127.

Jacka, F. N., et al. (2017). Nutritional psychiatry: The present state of the evidence. Proceedings of the Nutrition Society, 76(4), 427–436.

Kojima, M., & Kangawa, K. (2005). Ghrelin: Structure and function. Physiological Reviews, 85(2), 495–522.

Lassale, C., et al. (2019). Healthy dietary indices and risk of depressive outcomes: A systematic review and meta-analysis of observational studies. Molecular Psychiatry, 24(7), 965–986.

Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., & Martin, K. C. (2016). Molecular Cell Biology. 8th Edition. W. H. Freeman.

Morton, G. J., Meek, T. H., & Schwartz, M. W. (2014). Neurobiology of food intake in health and disease. Nature Reviews Neuroscience, 15(6), 367–378.

Richard, D. M., Dawes, M. A., Mathias, C. W., Acheson, A., Hill-Kapturczak, N., & Dougherty, D. M. (2009). L-Tryptophan: Basic metabolic functions, behavioral research and therapeutic indications. International Journal of Tryptophan Research, 2, 45–60.

Saltiel, A. R., & Kahn, C. R. (2001). Insulin signalling and the regulation of glucose and lipid metabolism. Nature, 414(6865), 799–806.

Saxton, R. A., & Sabatini, D. M. (2017). mTOR signaling in growth, metabolism, and disease. Cell, 168(6), 960–976.

Smith, A. (2002). Effects of caffeine on human behavior. Food and Chemical Toxicology, 40(9), 1243–1255.

Volkow, N. D., Wang, G. J., Tomasi, D., & Baler, R. D. (2013). The addictive dimensionality of obesity. Biological Psychiatry, 73(9), 811–818.

World Health Organization. (2021). Healthy diet fact sheet.