Jesti kad je sit: Bitka između dva moždana signala
Zašto želja da nastavimo jesti nadjačava signal koji kaže da smo siti? Novo istraživanje otkriva da uključuje borbu između dvije susjedne skupine moždanih stanica u kojima ulogu ima i opioidni sustav mozga.
Također je utvrdilo da je lijek nalokson, blokirajući opioidni sustav, zaustavio prejedanje.
Studija koja se nalazi u Zbornik Nacionalne akademije znanosti, provedena je na miševima, ali znanstvenici vjeruju da će nam nalazi pomoći da bolje razumijemo slične mehanizme kod ljudi.
"Naš rad", objašnjava viša autorica studije prof. Huda Akil, neuroznanstvenica s Odjela za psihijatriju na Institutu za molekularnu i bihevioralnu neuroznanost Sveučilišta Michigan u Ann Arboru, "pokazuje da su signali sitosti - da ste imali dovoljno hrane - nedovoljno moćan da djeluje protiv snažnog nagona za jelom koji ima snažnu evolucijsku vrijednost. "
Prekomjerna tjelesna težina ili pretilost povećavaju rizik od razvoja nekoliko dugotrajnih stanja, poput kardiovaskularnih bolesti i dijabetesa tipa 2, kao i raka.
Nošenje prevelike težine svjetski je zdravstveni problem koji pogađa zemlje s niskim i srednjim dohotkom, kao i one s visokim dohotkom.
Procjene Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) iz 2016. godine sugeriraju da 39 posto odraslih osoba u svijetu ima prekomjernu tjelesnu težinu, a 13 posto pretilih.
Treba razumjeti moždane mehanizme
Pritisak da se bolje razumiju pokretači pretilosti - poput uloge mozga u regulaciji prehrane - nikada nije bio veći. Među njima su, napominju autori studije, "mehanizmi koji moduliraju i pokretanje i prestanak hranjenja."
Profesor Akil i njezini kolege usredotočili su se na dvije male skupine susjednih živčanih stanica ili neurona u hipotalamusu, što je mala moždana regija koja je uključena u nekoliko funkcija, poput kontrole nad "motiviranim ponašanjem".
Dvije stanične skupine nazivaju se pro-opiomelanokortin (POMC) i stanice povezane s agouti peptidom (AgRP). Smješteni su u regiji hipotalamusa poznatom kao lučna jezgra (Arc).
Znanstvenici su već znali da su dvije skupine i Luk na neki način bili uključeni u "kontrolu hranjenja".
Zapravo, u prethodnom su radu neki od tima već otkrili da po primanju određenih signala POMC neuroni djeluju "poput kočnice" pri jelu, a AgRP neuroni djeluju poput papučice gasa - pogotovo kad je prošlo puno vremena od zadnjeg hraniti.
‘Primjena pedala za plin i kočnicu zajedno’
Međutim, ostalo je nejasno kako su ove dvije skupine međusobno djelovale. Alat nazvan optogenetika pomogao je istražiteljima da mapiraju signale mehanizma koristeći lasersko svjetlo za aktiviranje i deaktiviranje odabranih stanica kod miševa koji su se prejeli.
Otkrili su da kada su aktivirali POMC stanice, to je aktiviralo i obližnje AgRP stanice. To je značilo da su papučica plina i kočnica pri hranjenju bili istodobno uključeni, a rezultat je bio da je papučica plina pobijedila.
"Kada se oboje stimulira odjednom, AgRP krade predstavu", objašnjava prof. Akil.
Drugom optogenetskom metodom znanstvenici su vidjeli da mogu pokretati POMC stanice bez aktiviranja obližnjih AgRP stanica. To je dovelo do brzog i "značajnog smanjenja" u prehrani miševa.
Pomoću alata za vizualizaciju napravili su i detaljne karte uključenih putova. Izradili su trodimenzionalnu mapu putova koji počinju u POMC-u i AgRP-u. Jednom aktivni, ovi signalni putovi pokreću ili osjećaj sitosti ili nagon za jelom.
U daljnjim testovima istražitelji su istraživali signale koji su "nizvodno" od aktivacije POMC i AgRP stanica, otkrivajući da se njihov utjecaj širi u mozgu, obuhvaćajući čak i područja u korteksu koja kontroliraju percepciju, pamćenje i pažnju.
Opioidni sustav ima ulogu
U posljednjem nizu eksperimenata, tim je otkrio da aktiviranje AgRP također uključuje opioidni sustav mozga. Davanje glodavcima blokatora opioidnih receptora naloksona zaustavilo je ponašanje hranjenja.
"To sugerira da vlastiti endogeni opioidni sustav mozga može igrati ulogu u želji da jede više od onoga što je potrebno", napominje prof. Akil.
Obično se studije o metaboličkim pokretačima prehrane i prejedanja usredotočuju na hormone poput grelina i leptina.
Ova otkrića, međutim, sugeriraju da moždani krugovi ili "živčani sustavi" također imaju važnu ulogu.
Oni mogu reagirati na emocionalne, socijalne i perceptivne signale. Profesor Akil potiče na daljnja istraživanja ovog aspekta prejedanja.
„Čitava je industrija izgrađena na tome da vas privuče da jedete, trebate li to ili ne, vizualnim znakovima, pakiranjem, mirisima, emocionalnim asocijacijama. Ljudi postanu gladni samo gledajući ih, a mi moramo proučavati neuronske signale koji su uključeni u one mehanizme pozornosti, percepcije koji nas tjeraju da jedemo. "
Prof. Huda Akil
