Dana M. Small, Alexandra G. DiFeliceantonio
Eolaíocht 25 Eanáir 2019:
Vol. 363, Eagrán 6425, lgh. 346-347
DOI: 10.1126 / science.aav0556
Déanann comharthaí a chuireann faisnéis chothaitheach ó ghlúin na hinchinne rialáil ar threisiú bia agus rogha bia (1-4). Go sonrach, cé go ndéanann ríomhaireachtaí lárnacha nóral rogha, cuireann córas néaróg na n-inní faisnéis ar fáil faoi thorthaí cothaithe na roghanna don inchinn ionas gur féidir ionadaíocht ar luachanna bia a nuashonrú. Anseo, déanaimid plé ar thorthaí le déanaí a thugann le tuiscint go bhfuil bianna próiseáilte i gcontúirt le dílseacht chomharthaíochta an ghoile-inchinne agus an léiriú ar luach bia dá bharr (3, 4). D'fhéadfadh tuiscint ar an ais seo eolas a thabhairt faoi iompar beathúcháin lena mbaineann bianna próiseáilte agus murtall.
I 1947, léirigh turgnaimh inar tugadh creimirí aistí bia isocaloric a bhí éagsúil ó thaobh toirte go dtógfadh creimirí méid an bhia a itear go cruinn chun iontógáil caloric leanúnach a choinneáil ar feadh laethanta, rud a léiríonn go n-itheann francaigh calraí ”(5). Thug sé seo le tuiscint go gcaithfear comhartha a ghiniúint chun luach fuinniúil an bhia a chur in iúl don inchinn chun iontógáil a threorú. Níos déanaí, dheimhnigh daoine eile gur féidir na comharthaí “iar-thaitneamhacha” seo a threisiú trí thaispeáint go bhfuil ainmhithe ábalta roghanna a chruthú le haghaidh blasanna a chaitear le calraí i gcomparáid leo siúd a chaitear gan - cineál foghlama ar a dtugtar riochtú blais-chothaitheach (FNC) (6). Tá sé tábhachtach, áfach, go dtarlaíonn FNC fiú mura bhfuil spreagadh céadfach béil comhchéimneach ann, a dhéanann comharthaí iar-thaitneamhacha a leithlisiú mar an bpríomh-athneartú (7). Mar shampla, is féidir le hainmhithe nach bhfuil an t-innealra néareolaíoch acu blas milis a tharchur mar sin féin roghanna le haghaidh uisce ina bhfuil siúcrós i gcomparáid le huisce ina n-aonar, agus bíonn arduithe i ndopamine eisilteach sa striatum in éineacht leis an iompar seo, réigiún inchinne atá riachtanach le haghaidh inspreagtha agus foghlama. Go criticiúil, áfach, insileadh an ghníomhaire fhrith-mheitibileach 2-deoxyglucose, a chuireann bac ar chumas na gceall glúcós a úsáid mar bhreosla, a laghdaíonn dopamine eisiach agus foirmiú tosaíochta (1). Is dócha go bhfuil na comharthaí seo néarach seachas inchríneacha (is é sin, hormónach) toisc go bhfuil an t-ardú i dopamine eisilteach tapaidh i ndiaidh insileadh intricastrach glúcóis (8). Ina theannta sin, méadaíonn insileadh glúcóis ach ní glúcós neamh-in-asaitheach ag an bhféith thairseach dopamine eisilteach (8). Le chéile, molann sé seo gur comhartha meitibileach é an spreagadh neamhchoinníollach a spreagann atreisiú siúcra (carbaihiodráit) in ainmhithe nuair a úsáideann na cealla glúcós le haghaidh breosla; ansin braitear an comhartha seo le meicníocht sa fhéith thairseach agus ina dhiaidh sin tugtar é don inchinn chun comharthaíocht dopamine a rialáil (féach an figiúr). Ní fios cén cineál beacht atá sa chomhartha meitibileach, a bhraiteoir, agus an chaoi a dtarchuirtear é chuig an inchinn.
Tá fianaise ann go bhfeidhmíonn meicníocht den chineál céanna i ndaoine. Tá sé cruthaithe ag staidéir neuroimaging go gcuireann leideanna bia, atá réamh-mheasta le calraí, an striatum i ngníomh i ndaoine agus go ndéantar méid na bhfreagairtí seo a rialú le comharthaí meitibileacha (9). Go sonrach, méadaíonn méaduithe ar ghlúcós plasma fola tar éis dí de charbaihiodráit a ól méid an fhreagra striapaigh choinníollaithe ar radharc agus blas na dí. Toisc go gcaithfidh glúcós a bheith i láthair le húsáid mar bhreosla, tugann sé sin le fios go mbraitheann atreisiú carbaihiodráit i ndaoine, mar atá in ainmhithe, ar chomhartha meitibileach a bhaineann le glúcós a bheith i láthair. Ina theannta sin, tugann breathnuithe ar dhaoine le fios go bhfuil léiriú inchinne na gcomharthaí meitibileacha neamhspleách ar thuairimí comhfhiosacha, cosúil le bia-thaitneamh. Ní raibh baint ag na freagraí striatal céanna leis an gcnaipe blas calraí-réamh-mheastach a bhí chomh dlúth sin le hathruithe ar ghlúcós plasma le liocáil rátáil na ndeochanna ag rannpháirtithe. Tá sé seo i gcomhréir le staidéir neuroimaging breise a aimsíonn go dtuigeann an dlús fuinnimh iarbhír, agus ní dlús measta fuinnimh nó liostú rátáil na bpictiúr bia, toilteanas íoc as bianna agus freagairtí ciorcaid luacha saothair (3, 10). Tugann na breathnuithe seo le tuiscint go bhfuil ionadaíocht neodrach ar na comharthaí cothaitheacha athneartaithe seo neamhspleách ar thuiscintí comhfhiosacha faoi bhia. Féidearthacht spéisiúil is ea go bhfuil na comharthaí meitibileacha ina ngineadóirí tábhachtacha d’aoineas dreasachta (conas a éiríonn na leideanna ciallmhar ó thaobh inspreagadh de) agus go léarscáileann na cosáin ar leith a thionscnaíonn na comharthaí seo ar chiorcaid itheacháin atá ag iarraidh bia i gcomparáid le ciorcaid neamhleithiúla11).
Is foinse thábhachtach eile fuinnimh iad lipidí a mheitibiliú go difriúil ó charbaihiodráití. Dá réir sin, tá an bealach trína gcuirtear luach fuinniúil na saille in iúl don inchinn difriúil. Méadaíonn ocsaídiú saille méadaíonn goile saille, agus méadaíonn ocsaídiú glúcóis a bhlocáil méadaíonn an goile siúcra. Mar sin féin, ní chuireann vagotomy (máinliacht chun an néaróg vagus a ghéarú) i lucha isteach ach ar an dúil mhéadaithe saille, rud a fhágann nach gcuirtear isteach ar ghoile glúcóis (12). Ar bhonn comhsheasmhach, cosúil le glúcós, táirgeann insileadh díreach lipidí isteach sa ghoile méadú láithreach i ndopamine striaceach eisilteach. Mar sin féin, tarlaíonn sé seo trí ghabhdóir α (PPARα) - meicníocht shonrach atá gníomhachtaithe ag peroxisome;2). Tá PPARα curtha in iúl ag enterocytes duodenal agus jejunal sa stéig bheag agus cuireann sé in iúl don néaróg vagus trí mheicníochtaí neamh-anaithnid. Cosúil le scaoileadh dopamine striatal ag glúcós, tá an t-ardú i dopamine tapa, atá comhsheasmhach le comharthaíocht néarach seachas comharthaíocht inchríneacha. Ina theannta sin, is leor gníomhachtú na néaróin céadfach vagal seo sa stéig uachtarach a dhíríonn ar an ganglion nóid srón, hindbrain, subsia nigra, agus droma droma droma chun tacú le foghlaim luaíochta (rogha áite) agus dopamine striatal i lucha a scaoileadh (13). Ní léir cé acu an bhfuil an cosán seo i ndaoine, agus an bhfuiltear ag fiosrú cibé an bhfuil conairí affral cleamhnaithe meitibileach (MNA) ann le haghaidh lipidí agus cothaitheach eile.
Is ábhar iontais é an fionnachtain gur comhartha MNA é an spreagadh neamhchoinníollach a thacaíonn le hatreisiú bia — is ionadh é sin ar a laghad uaireanta ó phléisiúr céadfach —. Mar sin féin, léiríonn machnamh níos doimhne elegance an tuaslagáin seo. Ní mór do gach orgánach fuinneamh a fháil chun maireachtáil, agus tá easpa feidhmeanna inchinne níos airde ag an gcuid is mó a thacaíonn le feasacht. Dá bhrí sin, is dócha go dtaispeánann an mheicníocht córas caomhnaithe atá deartha chun airíonna cothaitheacha bia a chur in iúl do chiorcaid lárnacha san inchinn a rialaíonn beathú go neamhspleách ar chonaic, ionas go mbeidh bia chomh athneartach mar go bhfuil sé ina fhoinse úsáideach fuinnimh. Dá réir sin, tá aistriú ard-dílseachta faisnéise cothaithe ó ghlú go dtí an inchinn ríthábhachtach chun meastachán cruinn ar luach.
Cé go bhfuil sé soiléir go gcuireann an timpeallacht bia nua-aimseartha murtall agus diaibéiteas chun cinn, tá conspóid thart ar na meicníochtaí beachta trína dtarlaíonn sé seo. Is iondúil go mbíonn bianna próiseáilte nua-aimseartha dlúth le fuinneamh, go ndéantar innealtóireacht orthu a bheith chomh dochúlaithe agus is féidir, agus go dtugann siad cothaithigh i ndáileoga agus i gcomhcheangail nach dtagann os a gcomhair. Toisc go spreagann treisiú comharthaí fuinniúla, d’fhéadfadh dáileoga méadaithe an acmhainneacht atá ag bianna próiseáilte a athneartú agus a “andúileach”. Mar sin féin, b'fhéidir nach iad seo na fachtóirí amháin a chuireann le diaibéiteas agus otracht mhéadaithe.
Chun inghlacthacht a mhéadú, is minic a chuirtear milseoirí neamh-chothaitheacha (substaintí nach bhfuil aon ábhar calrach iontu) le bianna agus le deochanna ina bhfuil siúcraí agus stáirsí cothaitheacha. Mar shampla, i measc deochanna milsithe siúcra tá na siúcraí cothaitheacha glúcóis agus fruchtós, chomh maith le milseoirí neamh-chothaitheacha sucralose agus aicéasuilféime K. Is minic a bhíonn siúcraí cothaitheacha agus milseoirí neamh-chothaitheacha i sliocht iógart mar shliocht duille stevia. Léireoidh léiriú gearr lipéad bia ag siopa grósaera go leor samplaí de bhianna agus deochanna ina bhfuil siúcraí cothaitheacha agus milseoirí neamh-chothaitheacha. I gcodarsnacht leis sin, i mbianna neamhphróiseáilte, tá binneas comhréireach le cion siúcra, agus dá bhrí sin ábhar calrach (fuinneamh) an bhia. Tugann fianaise le déanaí le fios go dtáirgeann táirgí ina bhfuil meascán de shiúcraí cothaitheacha agus milseoirí neamh-chothaitheacha éifeachtaí meitibileacha agus athneartaithe iontais. Mar shampla, má ghlactar deochanna 115-kcal spreagfaidh sé éifeachtaí teirmeasigineacha níos mó má dhéantar binneas a “mheaitseáil” leis an ualach calorrach i gcomparáid le má tá sé ró-milis nó mura bhfuil sé milis go leor (4). Ós rud é gur marcóir meitibileacht chothaithe agus meitibileach freagra a spreagann atreisiú trí MNA is ea teirmemogenesis (DIT) a chothaítear le haiste bia, is féidir le dí “meaitseála” níos ísle calraí freagairt níos mó a thabhairt ar ghrá agus striatal ná dí “neamh-chomhoiriúnach” níos airde (4). Tá sé tábhachtach go dtarlaíonn an éifeacht seo cé go n-ardaíonn glúcós plasma. Léiríonn sé seo nach bhfuil an cothaitheach sa ghoile nó san fhuil a spreagann atreisiú i ndaoine, mar atá in ainmhithe, ach giniúint MNA nuair a úsáidtear an cothaitheach mar bhreosla atá ríthábhachtach. Ní fios cad é an mheicníocht atá taobh thiar den éifeacht “mhí-oiriúnaithe” seo i ndaoine agus ní mór tuilleadh staidéir a dhéanamh uirthi. Is treo ríthábhachtach sa todhchaí é tuiscint a fháil ar chinniúint an ghlúcóis neamh-mhiotalaithe, agus a chinneadh an bhfuil impleachtaí ann don diaibéiteas agus don mhurtall. Is é an rud atá soiléir ná nach gcuirtear luach fuinniúil na ndeochanna ina bhfuil siúcraí cothaitheacha agus milseoirí neamh-chothaitheacha in iúl go cruinn don inchinn, ar a laghad i gcúinsí áirithe, agus d’fhéadfadh sé seo go gcruthófaí comharthaí míchruinne, ní hamháin chun luach saothair a rialú ach freisin próisis cosúil le stóráil fuinnimh agus deighilt chothaitheach.
Comharthaí meitibileacha a threisiú leis an inchinn
Sa tsamhail mholta seo chun comharthaí meitibileacha acraíoch afferent (MNA) a athneartú, braitheann an comhartha saille ar ghníomhachtú PPARα-idirghabhálaithe afferents céadfach faighne a thionscnaíonn an ganglion nóid srón, hindbrain, subsia nigra, agus droma droimneach. Gintear an comhartha le haghaidh carbaihiodráit le linn ocsaídiúcháin glúcóis agus gníomhaíonn sé braiteoir vein tairseach anaithnid, a spreagann comhartha a ghníomhaíonn néaróin dopamine midbrain ag teilgean chuig an striatum. Comhtháthaíonn líonra neamhspleách cortical comharthaí MNA le luach comhfhiosach.
GRAPHIC: A. KITTERMAN /EOLAÍOCHT
Tagann an dara sampla de dhílseacht chomharthaíochta gut-brain ó staidéar ina ndearnadh comparáid idir luach atreisiú na mbianna ina bhfuil saill go príomha, carbaihiodráit go príomha, nó saill agus carbaihiodráit (3). Ní bhíonn bianna atá ard saille agus carbaihiodráit le fáil go héasca i mbianna neamhphróiseáilte ach is minic a bhíonn siad faoi réir cravings bia (mar shampla, seacláid agus donuts). Léirigh an staidéar go raibh daoine ag iarraidh bianna a raibh saill agus carbaihiodráit iontu níos mó ná iad siúd le saill nó carbaihiodráit ina n-aonar, ó rogha de bhianna a bhfuil an oiread caloric acu agus a bhí le feiceáil ina n-aonar, agus léiríodh é seo i bhfreagraí stria-fhorlíontacha3). D’fhéadfadh sé go gcuirfeadh sé seo le bianna áirithe a bheith cráite nó níos dochúlaí ná a chéile agus dá bhrí sin go mbeadh ról acu i ró-mheá.
Léiríonn na torthaí seo atá ag teacht chun cinn go bhfuil dhá chóras inscartha ag tiomáint rogha bia. Léiríonn córas amháin luach cothaitheach na mbianna go díreach agus braitheann sé ar chomharthaí meitibileach a shroicheann an inchinn (MNAanna). Is cosúil go bhfuil ról ríthábhachtach ag an gcóras braite cothaitheach seo maidir le dopamine striatal a rialú, luach na mbianna a chinneadh, agus rogha bia a thiomáint. Sa dara córas, is cinntithigh thábhachtacha de rogha bia iad braistintí comhfhiosacha amhail blas agus creidimh faoi ábhar caloric, costas agus folláine na mbianna.14, 15). Is cosúil go bhfuil ríomhaireachtaí néarógacha a bhaineann le rannchuiditheoirí comhfhiúntacha luacha ar leithligh ó ríomhaireachtaí comhfhiosacha a bhaineann le comharthaí athneartaithe cothaitheacha na MNAnna agus a bheith ag brath ar chiorcaid laistigh den chortex réamhbhunaitheach agus den chortex insular (9). Ábhar tábhachtach taighde is ea an dóigh a n-idirghníomhaíonn an dá chóras le hiompar neamhchoitianta a rialáil agus le meitibileacht chothaitheach.
Is fianaise é an fhianaise nach gcuirtear ábhar cothaitheach na mbianna próiseáilte in iúl go cruinn don inchinn. Ardaíonn sé seo an fhéidearthacht go dtéann an chaoi a ullmhaítear agus a bpróiseáiltear bianna, thar a ndlús fuinnimh nó a n-inmharthanacht, isteach ar fhiseolaíocht ar bhealaí nach rabhthas ag súil leo a d'fhéadfadh ró-mhaolú agus mífheidhm meitibileach a chur chun cinn. Tá tuiscint níos fearr ar an dóigh a n-idirghníomhaíonn airíonna bianna próiseáilte le conair na hinchinne ríthábhachtach, mar aon le cinneadh a dhéanamh cibé an dtéann éifeachtaí den sórt sin i bhfeidhm ar chomharthaíocht satiety, airíonna andúileacha bianna, sláinte mheitibileach, agus otracht. Ina theannta sin, cé go ndírímid ar shaill agus ar charbaihiodráit, is dócha go mbeidh bealaí comharthaíochta iolracha ann chun raon faisnéise cothaithe a chur in iúl don inchinn chun rogha bia a threorú — agus d'fhéadfadh bianna próiseáilte tionchar a imirt ar na cosáin seo.
http://www.sciencemag.org/about/science-licenses-journal-article-reuse
Is alt é seo a dháileadh faoi théarmaí an Ceadúnas Réamhshocraithe Eolaíocht Irisí.
Tagairtí agus Nótaí
- ↵
- LA Tellez et al
., J. Physiol. 591, 5727 (2013).
- ↵
- LA Tellez et al
., Eolaíocht 341, 800 (2013).
Téacs Iomlán Abstract / SAOR IN AISCEGoogle Scholar
- ↵
- AG DiFeliceantonio et al
., Cell Metab. 28, 33 (2018).
- ↵
- MG Veldhuizen et al
., Curr. Biol. 27, 2476 (2017).
- ↵
- EF Adolph
, Am. J. Physiol. 151, 110 (1947).
- ↵
- GL Holman
, J. Comp. Physiol. Síceol. 69, 432 (1969).
CrossRefPubMedGréasáin na hEolaíochtaGoogle Scholar
- ↵
- X. Ren et al
., J. Neurosci. 30, 8012 (2010).
Téacs Iomlán Abstract / SAOR IN AISCEGoogle Scholar
- ↵
- L. Zhang et al
., Tosaigh. Integr. Nuerosci. 12, 57 (2018).
- ↵
- IE de Araujo et al
., Curr. Biol. 23, 878 (2013).
- ↵
- DW Tang et al
., Síceol. Sci. 25, 2168 (2014).
- ↵
- KC Berridge
, Neurosci. Biobehav. Rev. 20, 1 (1996).
CrossRefPubMedGréasáin na hEolaíochtaGoogle Scholar
- ↵
- S. Ritter,
- JS Taylor
, Am. J. Physiol. 258, R1395 (1990).
- ↵
- W. Han et al
., Cill 175, 665 (2018).
- ↵
- TA Hare et al
., Eolaíocht 324, 646 (2009).
Téacs Iomlán Abstract / SAOR IN AISCEGoogle Scholar
- ↵
- H. Plassmann et al
., J. Neurosci. 30, 10799 (2010).
Téacs Iomlán Abstract / SAOR IN AISCEGoogle Scholar
Buíochas: Gabhaimid buíochas le I. de Araujo, A. Dagher, S. La Fleur, S. Luquet, M. Schatzker, agus M. Tittgemeyer as a gcabhair chun ár Pheirspictíocht a mhúnlú. Aithnímid B. Milner as a cuid oibre ceannródaí ar fhoghlaim intuigthe.
;
