Jak tłuste diety powstrzymują mózg przed mówieniem „nie” jedzeniu
Osoby z otyłością często napotykają trudności w regulowaniu swoich nawyków żywieniowych, ponieważ ich ciała nie wiedzą już, kiedy są i nie są głodne. Badacze pytają, dlaczego tak się dzieje.
Skąd wiemy, kiedy jeść, a kiedy przestać jeść? Łatwe: czujemy się głodni, więc wiemy, że nadszedł czas na posiłek.
Następnie, kiedy czujemy się pełni, wiemy, że nadszedł czas, aby odłożyć sztućce i kontynuować nasz dzień.
Te stany głodu i sytości występują ze względu na zdolność mózgu do „dekodowania” sygnałów dwóch kluczowych hormonów: tak zwanego „hormonu głodu”, greliny i „hormonu wydatkowania energii”, leptyny, która jest uwalniana w odpowiednim czasie. przestać jeść i zacząć spalać te kalorie.
Naukowcy podkreślają, że otyłość często charakteryzuje się opornością na leptynę, co oznacza, że organizm nie jest w stanie „odczytać” sygnałów wysyłanych przez hormon, który zazwyczaj ogranicza apetyt.
Nie jest jasne, w jaki sposób rozwija się oporność na leptynę i które elementy obwodów leptyna-mózg są dotknięte.
Nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego i wielu międzynarodowych instytucjach badawczych ujawniło, że diety wysokotłuszczowe mogą osłabiać zdolność mózgu do „wyczuwania” leptyny, prowadząc w ten sposób do oporności na leptynę.
Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Science Translational Medicine.
Enzym uszkadzający receptory leptyny
„Nasza hipoteza”, mówi autor pierwszego badania Rafi Mazor, „była taka, że enzym rozkładający białka na aminokwasy i polipeptydy może rozszczepiać receptory błonowe i prowadzić do dysfunkcjonalnej aktywności”.
Oznacza to, że naukowcy chcieli sprawdzić, czy w procesie metabolizowania tłustych pokarmów organizm tworzy rodzaj cząsteczki, która „odcina” receptory leptyny znajdujące się na komórkach neuronalnych w podwzgórzu, czyli w rejonie mózgu. który zazwyczaj odbiera sygnały leptyny.
Przetestowali tę hipotezę na mysim modelu otyłości, w którym zwierzęta były regularnie karmione dietą wysokotłuszczową.
Rzeczywiście, Mazor i współpracownicy stwierdzili, że ich założenie było słuszne. Mózgi myszy, które jadły tłustą dietę, wytwarzały proteazę - rodzaj enzymu - zwany „metaloproteinazą-2” (Mmp-2).
Aktywowana Mmp-2 przecina następnie receptory leptyny znajdujące się na błonach komórek neuronalnych w podwzgórzu, tym samym upośledzając zdolność mózgu do określenia, kiedy należy przestać jeść.
Naukowcom udało się zidentyfikować Mmp-2 i potwierdzić jego wpływ na receptory leptyny, oceniając aktywność proteazy w mózgach otyłych myszy. Patrząc na odpowiedź receptorów leptyny, zauważyli, że aktywność Mmp-2 uniemożliwia im wiązanie się z leptyną.
Co więcej, w laboratoryjnych hodowlach komórek mózgowych z receptorami leptyny, Mazor i zespół zaobserwowali ten sam efekt: ekspozycja na Mmp-2 osłabiła odpowiedź komórek na hormon.
I odwrotnie, kiedy zespół badawczy zaprojektował grupę myszy tak, aby nie wytwarzały Mmp-2, zwierzęta nie przybierały na wadze - nawet gdy jadły tłustą dietę - a receptory leptyny w ich mózgach pozostały nienaruszone.
„Nowa dziedzina badań nad chorobami metabolicznymi”
Obserwując ten mechanizm, naukowcy zaczęli również opracowywać strategię, która - mają nadzieję - byłaby w stanie go zablokować. Dlatego pytają, czy stosowanie inhibitorów Mmp-2 może przeciwdziałać oporności na leptynę i pomóc osobom zrzucić zbędne kilogramy.
„Kiedy blokujesz proteazę, która powoduje, że receptory nie sygnalizują, możesz leczyć problem” - uważa współautor badania, prof. Geert Schmid-Schönbein.
Naukowcy zamierzają ostatecznie samodzielnie opracować taki inhibitor; w międzyczasie planują przeprowadzić badanie z udziałem ludzi, aby sprawdzić, czy ma zastosowanie ten sam mechanizm blokowania leptyny.
„W przyszłości”, dodaje Mazor, „postaramy się dowiedzieć, dlaczego proteazy są aktywowane, co je aktywuje i jak to zatrzymać”, dodaje: „Jest jeszcze wiele do zrobienia, aby lepiej zrozumieć rozszczepianie receptorów i utrata funkcji komórek podczas diety wysokotłuszczowej ”.
„Otworzyliśmy nowy kierunek badań nad chorobami metabolicznymi. Musimy zapytać, jakie inne szlaki, oprócz leptyny i jej receptorów, podlegają podobnemu destrukcyjnemu procesowi i jakie mogą być tego konsekwencje ”.
Rafi Mazor
