Jesť do sýtosti: Bitka medzi dvoma mozgovými signálmi
Prečo túžba pokračovať v jedení premôže signál, ktorý hovorí, že sme plní? Nový výskum zisťuje, že zahŕňa boj medzi dvoma susednými skupinami mozgových buniek, v ktorom hrá úlohu aj opioidný systém mozgu.
Zistilo sa tiež, že liečivo naloxón blokovaním opioidného systému zastavilo prejedanie.
Štúdia, ktorá je súčasťou Zborník Národnej akadémie vied, sa uskutočnilo na myšiach, ale vedci veria, že zistenia nám pomôžu lepšie pochopiť podobné mechanizmy u ľudí.
„Naša práca,“ vysvetľuje hlavný autor štúdie Prof. Huda Akil, neurovedec na katedre psychiatrie na Inštitúte molekulárnej a behaviorálnej neurovedy v Michiganskej univerzite v Ann Arbor, „ukazuje, že signály sýtosti - nedostatku potravy - sú nie je dosť silný na to, aby pracoval proti silnej snahe jesť, čo má silnú evolučnú hodnotu. “
Nadváha alebo obezita zvyšuje riziko vzniku niekoľkých dlhotrvajúcich stavov, ako sú kardiovaskulárne choroby a cukrovka typu 2, ako aj rakovina.
Nosenie príliš veľkej váhy je celosvetovým problémom verejného zdravia, ktorý ovplyvňuje krajiny s nízkymi a strednými príjmami i krajiny s vysokými príjmami.
Odhady Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) z roku 2016 naznačujú, že 39 percent dospelých na celom svete má nadváhu a 13 percent je obéznych.
Potreba porozumieť mozgovým mechanizmom
Tlak na lepšie pochopenie faktorov ovplyvňujúcich obezitu - napríklad úloha mozgu v regulácii stravovania - nikdy nebol väčší. Medzi nimi, všimnite si autorov štúdie, sú „mechanizmy, ktoré modulujú tak začatie, ako aj zastavenie kŕmenia.“
Prof. Akil a jej kolegovia sa zamerali na dve malé skupiny susedných nervových buniek alebo neurónov v hypotalame, čo je malá oblasť mozgu, ktorá sa podieľa na niekoľkých funkciách, napríklad na kontrole „motivovaného správania“.
Tieto dve bunkové skupiny sa nazývajú proopiomelanokortínové (POMC) a peptidové bunky súvisiace s agouti (AgRP). Prebývajú v oblasti hypotalamu známej ako oblúkové jadro (Arc).
Vedci už vedeli, že tieto dve skupiny a oblúk boli nejakým spôsobom zapojené do „kontroly kŕmenia“.
V minulosti niektorí z tímu skutočne odhalili, že po prijatí určitých signálov pôsobia neuróny POMC „ako brzda“ na jedenie a neuróny AgRP pôsobia ako plynový pedál - najmä keď od posledného uplynulo veľa času krmivo.
„Spojenie plynového a brzdového pedála spolu“
Nejasné však zostalo, ako tieto dve skupiny interagovali. Nástroj nazývaný optogenetika pomohol vyšetrovateľom zmapovať signály mechanizmu pomocou laserového svetla na aktiváciu a deaktiváciu vybraných buniek u myší, ktoré sa prejedali.
Odhalili, že keď aktivovali bunky POMC, došlo aj k aktivácii blízkych buniek AgRP. To znamenalo, že plynový pedál a brzda pri kŕmení boli zapojené súčasne a výsledkom bolo, že plynový pedál zvíťazil.
"Ak sú obaja stimulovaní naraz, program AgRP ukradne," vysvetľuje profesor Akil.
Pomocou inej optogenetickej metódy vedci zistili, že môžu spustiť bunky POMC bez aktivácie blízkych buniek AgRP. To viedlo k rýchlemu a „významnému zníženiu“ stravovania myší.
Pomocou vizualizačného nástroja vytvorili aj podrobné mapy príslušných ciest. Vytvorili 3-D mapu dráh, ktoré začínajú v POMC a AgRP. Akonáhle sú tieto signálne cesty aktívne, vyvolávajú buď pocit sýtosti, alebo nutkanie na jedlo.
V ďalších testoch vyšetrovatelia skúmali signály, ktoré sú „po prúde“ od aktivácie buniek POMC a AgRP, a odhalili, že ich vplyv sa rozširuje v mozgu a zahrnuje dokonca aj oblasti v mozgovej kôre, ktoré riadia vnímanie, pamäť a pozornosť.
Opiátový systém má svoju úlohu
V poslednej sérii experimentov tím odhalil, že aktivácia AgRP tiež zapne mozgový opioidný systém. Podávanie blokátorov opioidných receptorov naloxónu hlodavcom zastavilo kŕmenie.
"To naznačuje, že vlastný endogénny opioidný systém v mozgu môže hrať úlohu v tom, že chce jesť viac, ako je potrebné," poznamenáva profesor Akil.
Štúdie zamerané na metabolické stimulátory stravovania a prejedania sa zvyčajne zameriavajú na hormóny, ako je grelín a leptín.
Tieto objavy však naznačujú, že dôležitú úlohu zrejme zohrávajú aj mozgové okruhy alebo „nervové systémy“.
Môžu to byť reakcie na emočné, sociálne a vnímavé signály. Prof. Akil žiada ďalší výskum tohto aspektu prejedania sa.
„Existuje celé odvetvie založené na lákaní k jedlu, či už to potrebujete alebo nie, prostredníctvom vizuálnych podnetov, obalov, vôní, emocionálnych asociácií. Ľudia majú hlad už pri pohľade na ne a my musíme študovať nervové signály zapojené do mechanizmov pozornosti a vnímania, ktoré nás poháňajú k jedlu. “
Huda Akil
