Φαγητό όταν είναι γεμάτο: Μια μάχη μεταξύ δύο εγκεφαλικών σημάτων
Γιατί η επιθυμία να συνεχίσει να τρώει ξεπερνά το σήμα που λέει ότι είμαστε γεμάτοι; Νέα έρευνα ανακαλύπτει ότι περιλαμβάνει έναν αγώνα μεταξύ δύο γειτονικών ομάδων εγκεφαλικών κυττάρων, όπου το σύστημα οπιοειδών του εγκεφάλου παίζει επίσης ρόλο.
Διαπίστωσε επίσης ότι το φάρμακο ναλοξόνη, εμποδίζοντας το σύστημα οπιοειδών, σταμάτησε την υπερκατανάλωση τροφής.
Η μελέτη, η οποία περιλαμβάνεται στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, πραγματοποιήθηκε σε ποντίκια, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα ευρήματα θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα παρόμοιους μηχανισμούς στον άνθρωπο.
«Η δουλειά μας», εξηγεί ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης καθηγητής Huda Akil, ένας νευροεπιστήμονας στο Τμήμα Ψυχιατρικής στο Ινστιτούτο Μοριακής και Συμπεριφορικής Νευροεπιστήμης του Πανεπιστημίου του Michigan στο Ann Arbor, «δείχνει ότι τα σήματα κορεσμού - ότι είχαν αρκετό φαγητό - είναι δεν είναι αρκετά ισχυρή για να καταπολεμήσει την ισχυρή επιθυμία για φαγητό, η οποία έχει ισχυρή εξελικτική αξία. "
Το υπερβολικό βάρος ή το παχύσαρκο αυξάνει τον κίνδυνο εμφάνισης αρκετών μακροχρόνιων παθήσεων, όπως καρδιαγγειακών παθήσεων και διαβήτη τύπου 2, καθώς και καρκίνου.
Το να πάρετε πάρα πολύ βάρος είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα δημόσιας υγείας, που πλήττει χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος, καθώς και χώρες υψηλού εισοδήματος.
Οι εκτιμήσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ) από το 2016 δείχνουν ότι το 39% των ενηλίκων παγκοσμίως είναι υπέρβαροι και το 13% είναι παχύσαρκοι.
Πρέπει να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς του εγκεφάλου
Η πίεση για καλύτερη κατανόηση των παραγόντων της παχυσαρκίας - όπως ο ρόλος του εγκεφάλου στη ρύθμιση της διατροφής - δεν ήταν ποτέ μεγαλύτερη. Μεταξύ αυτών, σημειώστε οι συγγραφείς της μελέτης, είναι «οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τόσο την έναρξη όσο και τη διακοπή της σίτισης».
Η καθηγήτρια Akil και οι συνεργάτες της επικεντρώθηκαν σε δύο μικρές ομάδες γειτονικών νευρικών κυττάρων, ή νευρώνες, στον υποθάλαμο, η οποία είναι μια μικρή περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται σε διάφορες λειτουργίες, όπως ο έλεγχος των «παρακινημένων συμπεριφορών»
Οι δύο κυτταρικές ομάδες ονομάζονται προ-οπιομελανοκορτίνη (POMC) και κύτταρα σχετιζόμενα με agouti (AgRP). Βρίσκονται σε μια περιοχή του υποθάλαμου γνωστή ως τοξοειδής πυρήνας (τόξο).
Οι επιστήμονες ήδη ήξεραν ότι οι δύο ομάδες και το τόξο συμμετείχαν κάπως στον «έλεγχο της διατροφής».
Πράγματι, σε προηγούμενη δουλειά, ορισμένοι από την ομάδα είχαν ήδη αποκαλύψει ότι κατά τη λήψη ορισμένων σημάτων, οι νευρώνες POMC ενεργούν «σαν φρένο» στο φαγητό και οι νευρώνες AgRP λειτουργούν σαν το πεντάλ αερίου - ειδικά όταν έχει περάσει πολύς χρόνος από το τελευταίο ταίζω.
«Εφαρμογή των πεντάλ αερίου και φρένων»
Αυτό που παρέμεινε ασαφές, ωστόσο, ήταν ο τρόπος αλληλεπίδρασης αυτών των δύο ομάδων. Ένα εργαλείο που ονομάζεται οπτογενετική βοήθησε τους ερευνητές να χαρτογραφήσουν τα σήματα του μηχανισμού χρησιμοποιώντας φως λέιζερ για να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν επιλεγμένα κύτταρα σε ποντίκια που είχαν υπερκατανάλωση τροφής.
Αποκάλυψαν ότι όταν ενεργοποίησαν τα κελιά POMC, αυτό ενεργοποίησε επίσης τα κοντινά κελιά AgRP. Αυτό σήμαινε ότι το πεντάλ γκαζιού και το φρένο που ταΐζονταν ταυτόχρονα, και το αποτέλεσμα ήταν ότι το πεντάλ γκαζιού κέρδισε.
«Όταν και οι δύο διεγείρονται ταυτόχρονα, το AgRP κλέβει την παράσταση», εξηγεί ο καθηγητής Akil.
Με μια διαφορετική οπτογενετική μέθοδο, οι επιστήμονες είδαν ότι θα μπορούσαν να προκαλέσουν κύτταρα POMC χωρίς να ενεργοποιήσουν τα κοντινά κύτταρα AgRP. Αυτό οδήγησε σε μια γρήγορη και «σημαντική μείωση» στην κατανάλωση των ποντικών.
Χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο οπτικοποίησης, έκαναν επίσης λεπτομερείς χάρτες των διαδρομών που εμπλέκονται. Δημιούργησαν έναν τρισδιάστατο χάρτη μονοπατιών που ξεκινούν από το POMC και το AgRP. Μόλις ενεργοποιηθούν, αυτές οι διαδρομές σηματοδότησης προκαλούν είτε το αίσθημα της πληρότητας είτε την επιθυμία για φαγητό.
Σε περαιτέρω δοκιμές, οι ερευνητές διερεύνησαν τα σήματα που είναι «κατάντη» της ενεργοποίησης των κυττάρων POMC και AgRP, αποκαλύπτοντας ότι η επιρροή τους επεκτείνεται ευρέως στον εγκέφαλο, συμπεριλαμβάνοντας ακόμη και περιοχές στον φλοιό που ελέγχουν την αντίληψη, τη μνήμη και την προσοχή.
Το σύστημα οπιοειδών έχει έναν ρόλο
Σε μια τελευταία σειρά πειραμάτων, η ομάδα αποκάλυψε ότι η ενεργοποίηση του AgRP ενεργοποιεί επίσης το οπιοειδές σύστημα του εγκεφάλου. Το να δοθεί στα τρωκτικά ο αποκλειστής υποδοχέων οπιοειδών ναλοξόνη διέκοψε τη συμπεριφορά σίτισης.
"Αυτό υποδηλώνει ότι το ενδογενές οπιοειδές σύστημα του εγκεφάλου μπορεί να παίζει ρόλο στην επιθυμία να φάει πέρα από αυτό που χρειάζεται", σημειώνει ο καθηγητής Akil.
Συνήθως, οι μελέτες σχετικά με τους μεταβολικούς παράγοντες της διατροφής και της υπερκατανάλωσης τροφής τείνουν να επικεντρώνονται σε ορμόνες όπως η γκρελίνη και η λεπτίνη.
Αυτά τα ευρήματα, ωστόσο, υποδηλώνουν ότι τα εγκεφαλικά κυκλώματα, ή «νευρικά συστήματα», φαίνεται επίσης να παίζουν σημαντικό ρόλο.
Αυτά μπορεί να αντιδρούν σε συναισθηματικά, κοινωνικά και αντιληπτικά σήματα. Ο καθηγητής Akil προτρέπει για περαιτέρω έρευνα σχετικά με αυτήν την πτυχή της υπερκατανάλωσης τροφής.
«Υπάρχει μια ολόκληρη βιομηχανία που βασίζεται στην προσέλκυση να φάτε, είτε τη χρειάζεστε είτε όχι, μέσω οπτικών συνθηκών, συσκευασιών, μυρωδιών, συναισθηματικών συσχετίσεων. Οι άνθρωποι πεινούν απλά κοιτάζοντας τους και πρέπει να μελετήσουμε τα νευρικά σήματα που εμπλέκονται σε αυτούς τους προσεκτικούς, αντιληπτικούς μηχανισμούς που μας οδηγούν να τρώμε. "
Καθ. Huda Akil
