Zašto stres dovodi do debljanja? Studija baca svjetlost
Novo istraživanje, objavljeno u časopisu Metabolizam stanica, možda su pronašli razlog zašto je kronična izloženost stresu toliko usko povezana s pretilošću. Odgovor leži u odnosu između masnih stanica i vremenu hormona stresa.
Istraživači koje je vodila Mary Teruel, docentica kemijske i sistemske biologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Stanford u Kaliforniji, bili su zbunjeni inače prirodnim - i dobro poznatim - postupkom kroz koji naše tijelo proizvodi masne stanice.
U ljudskom tijelu, takozvane stanice prekursora ili rodoslovlja - tj. Srednje stanje između nediferencirane matične stanice i potpuno diferencirane - pretvaraju se u masne stanice, što dovodi do debljanja.
Zdrava osoba ne pretvara više od 1 posto svojih prekursorskih stanica u masne stanice, i to kada ih pokreću hormoni nazvani glukokortikoidi.
Glukokortikoidi su prirodni steroidni hormoni koje ljudsko tijelo proizvodi za ublažavanje upale. Kao što Teruel i kolege objašnjavaju u svom radu, razina glukokortikoida osobe prirodno raste i opada tijekom dana, ciklus reguliran našim cirkadijskim ritmovima.
Ali ti hormoni mogu se pojačati i vanjskim podražajima, poput kratkotrajnog ili dugotrajnog stresa. Međutim, stariji istražitelj novog istraživanja smatrao je da je ova dinamika intrigantna.
"Zašto se ne utapamo u masnoći svaki put kad razina glukokortikoida ujutro naraste zbog normalnih cirkadijalnih ritmova ili kad nam razina glukokortikoida skoči kada vježbamo ili iz tople zgrade pređemo na hladno?" Pitala se Teruel.
"A zašto je gubitak normalnog ritma izlučivanja glukokortikoida - kao što je u uvjetima kroničnog stresa, zaostajanja mlaza i poremećaja spavanja kod radnika u smjeni - toliko povezan s pretilošću?"
Takva pitanja potaknula su Teruel i njezine kolege da krenu u novo istraživanje.
Kako glukokortikoidi djeluju na masne stanice?
Da bi saznali odgovore, znanstvenici su izveli nekoliko eksperimenata. U prvom je tim tijekom 4 dana kupao masne stanice preteče u koktelu glukokortikoida u „ritmičkim impulsima“.
Prebrojali su koliko se progenitornih stanica pretvorilo u masne stanice i otkrili da je jedan 48-satni puls hormona uzrokovao da se većina stanica pretvori u masne stanice, dok su kraći pulsi doveli do minimalne stanične diferencijacije.
Teruel i kolege htjeli su dublje proniknuti, pa su uvećali molekularne mehanizme putem kojih progenitorne stanice mogu "reći" kada će se pretvoriti u masne stanice. Znanstvenici su bili zaintrigirani zbog čega stanice rodosljednici ignoriraju kratke impulse, ali reagiraju na duže.
Kako bi razriješili misterij, koristili su jednostruko slikanje uživo kako bi pratili aktivnost proteina za koji je poznato da korelira s diferencijacijom i zrelošću masne stanice: PPAR-gama (PPARG).
Praćenje ovog proteina u tisućama stanica tijekom nekoliko dana i pomoću računalnog modeliranja otkrilo je da postoje dvije vrste povratnih informacija koje pomažu rodoslovnim stanicama da ignoriraju normalni cirkadijski ciklus glukokortikoida i filtriraju samo duge hormonske impulse.
Točnije, autori pišu: "ovo cirkadijsko filtriranje zahtijeva brze i spore pozitivne povratne informacije PPARG-u." Nadovezujući se na svoja prethodna istraživanja, znanstvenici su pronašli i druge proteine koji posreduju 34-satnu povratnu petlju koja omogućuje PPARG-u da se i dalje akumulira, što dovodi do više masnih stanica.
"Sada znamo cirkadijanski kod koji kontrolira prekidač i identificirali smo ključne molekule koje su uključene", kaže Teruel.
Konačno, znanstvenici su morali testirati djeluje li ovaj novootkriveni cirkadijski kod na isti način kod sisavaca. Tako su tijekom 21 dan povećali razinu glukokortikoida u skupini miševa i usporedili svoju težinu s težinom kontrolne skupine glodavaca.
Pokus je otkrio da su miševi potaknuti glukokortikoidima dobili dvostruku težinu u odnosu na skupinu kontrolnih miševa. Znanstvenici su to utvrdili ne samo zbog stvaranja novih masnih stanica, već i zbog rasta već postojećih.
Stalni stres može dovesti do debljanja
Nalazi, kaže Teruel, „[objasnite] zašto su tretmani glukokortikoidnim lijekovima, koji su često neophodni da bi ljudi s reumatoidnim artritisom i astmom uopće funkcionirali, toliko povezani s pretilošću i [predlažu] načine na koje se takvi tretmani mogu sigurno provoditi bez uobičajenih nuspojava debljanja i gubitka kostiju. "
Uz to, stariji istražitelj primjećuje kako istraživanje osvjetljava proces debljanja kod ljudi izazvanog stresom, kao i nužne naznake kako to kontrolirati.
"Da, vrijeme vašeg stresa je važno", kaže ona. "Budući da se [pretvorba] stanica prethodnika u masne stanice odvija putem bistabilnog prekidača, to znači da možete kontrolirati postupak pulsiranjem."
„Naši rezultati sugeriraju da čak i ako se značajno stresirate ili liječite svoj reumatoidni artritis glukokortikoidima, nećete se debljati“, nastavlja Teruel, „sve dok se stres ili liječenje glukokortikoidima događaju samo tijekom dana.
"Ali ako doživite kronični, kontinuirani stres ili uzimate glukokortikoide noću, rezultirajući gubitak normalnih cirkadijskih oscilacija glukokortikoida rezultirat će značajnim debljanjem."
Mary Teruel
