Het is zo moeilijk om nog een muffin, cupcake of koekje te weigeren. Onderzoek naar knaagdieren onthult waarom: de mechanismen die de honger naar en het plezier uit voedsel beheersen, zijn onlosmakelijk met elkaar verweven.
Je hebt al een muffin gehad. En een half. Je weet dat je vol bent. Maar daar zijn ze, donzig en heerlijk, wachtend op de voorbijgangers op kantoor. Alleen al aan het denken maakt je de mond vol.
Misschien als je er maar een in vieren snijdt. Ik bedoel, dat telt amper ...
En dan geven we toe, onze hersens overschrijden ons lichaam beter. Als ik mezelf betrap op het opnieuw polijsten van een hele bak gebakken producten, zou ik willen dat ik iets kon doen, een kleine pil die ik kon nemen die de laatste heerlijke bijt eruit zou zien - en proeven - iets minder aantrekkelijk.
Maar hoe meer wetenschappers over het menselijk lichaam te weten komen, hoe meer ze gaan beseffen dat er geen enkele set hormonen voor honger bestaat, met een aparte set die je ijsbende op gang brengt. In plaats daarvan zijn onze ingewanden en hun hormonen stevig verweven met onze gevoelens van beloning en motivatie. Die hechte relatie laat zien hoe belangrijk het voor ons lichaam is om ons gevoerd te houden, en hoe moeilijk het is om ons te stoppen van overeten.
Onderzoekers hebben ons voedingsgedrag al lang onderverdeeld in twee verschillende categorieën. De ene, de homeostatische portie, is in de eerste plaats bedoeld om te zorgen dat we genoeg energie hebben om door te gaan en is gelokaliseerd in de laterale hypothalamus in de hersenen. De beloningsgerelateerde of "hedonistische" component is gecentraliseerd in het mesolimbische dopaminesysteem, gebieden van de hersenen waarnaar gewoonlijk wordt verwezen wanneer we praten over de effecten van geslacht, drugs en rock 'n' roll.
Wanneer velen van ons nadenken over wat de eetlust reguleert, komen insuline, ghreline en leptine bij me op. Al deze hormonen zijn betrokken bij het feit of we honger hebben of niet. Insuline, vrijgemaakt uit de pancreas als we eten opnemen en verteren, helpt ons de vork neer te leggen. Leptine, vrijgemaakt uit vetcellen, draagt op dezelfde manier bij aan een goed gevoel. Ghreline wordt daarentegen geproduceerd in het maag-darmkanaal wanneer de maag leeg is en neemt toe naarmate we dichter bij onze volgende maaltijd komen, en bijdraagt aan hongergevoelens.
Andere chemische boodschappers zijn gebonden aan de homeostatische delen van honger en worden ook in verband gebracht met de beloningsgerelateerde aspecten van eten. Glucagon-achtig peptide-1, dat vrijkomt uit een klein aantal hersencellen in de hersenstam, zorgt ervoor dat proefpersonen niet specifiek vetrijk voedsel eten. Evenzo kan het inheemse cannabinoïdesysteem van de hersenen het eten bevorderen wanneer het wordt gestimuleerd, en het verminderen wanneer het wordt onderdrukt (de op planten gebaseerde cannabinoïden stimuleren dit systeem, voor iedereen die ooit heeft gehoord van "de munchies"). Orexine, een chemische stof die vrijkomt uit de hypothalamus, verhoogt ook de hoeveelheid die dieren eten.
Maar wetenschappers kunnen energiegerelateerd eten niet zo gemakkelijk onderscheiden van het voeden met plezier. Al deze chemicaliën (en nog veel meer) komen samen in dezelfde regio van de hersenen, het mesolimbische dopaminesysteem. Dopamine wordt geassocieerd met gevoelens van plezier en beloning, maar het is ook verbonden met iets dat saillantie wordt genoemd, of dat iets prominent of belangrijk genoeg is om aandacht aan te schenken en het dan te onthouden. "Als het dopamine-systeem niet betrokken is bij een gedrag ... dan zal het niet gebeuren", zegt Roger Adan, een moleculair neurowetenschapper aan het Universitair Medisch Centrum Utrecht in Nederland. "Het is goed om een systeem te hebben dat lonend is. Dit is een aangeboren reactie. "Het dopamine-systeem geeft ons de schok van saillantie die ons helpt ons te concentreren op het krijgen wanneer het goed gaat.
De noodzaak om in te spelen op kansen betekent dat de beloningsgerichte kant soms voorrang moet hebben op de energiebehoeften. Je hebt op dit moment mogelijk geen eten nodig, maar je moet leren en onthouden waar die smakelijke appels zijn. En dus zijn de energie-in evenwicht brengende hypothalamus en het mesolimbische dopamine-systeem zeer goed verbonden geworden. "Het circuit is volledig met elkaar verweven," zegt Zhiping Pang, een synaptische fysioloog aan de Rutgers University in New Brunswick, NJ. "Het is heel moeilijk om ze apart te plagen."
Ghreline en leptine hebben beide receptoren in het gebied van de hersenen waar dopamine-cellichamen zich bevinden. Leptine kan dopamine-cellen afvuren op dit gebied, verminderden de gevoeligheid van een dier voor voedselelementen, meldden Adan en collega's juli 17 in de International Journal of Obesity. Omgekeerd, ghrelin verhoogt de gevoeligheid van een dier voor voedselaanwijzingen door het verhogen van dopamine-reacties in het mesolimbische systeem, Mitchell Roitman, een gedrags neurowetenschapper aan de Universiteit van Illinois in Chicago, en zijn collega's meldden in maart in de Journal of Neurochemistry.
De hormonen uit de periferie zijn verre van alleen. Pang en zijn collega's hebben onlangs aangetoond dat glucagon-achtig peptide-1 via het dopaminesysteem werkt om vetrijke (en dus smakelijke) voedselinname bij muizen te onderdrukken. Ze gepubliceerde hun resultaten augustus 4 in Cell Reports.
Orexin, hoewel geproduceerd in de hypothalamus, is ook sterk betrokken bij dopamine. "Het lijkt een brug te zijn tussen de homeostatische en de hedonistische systemen", zegt Mario Perello, een neuroendocrinoloog van het Multidisciplinair Instituut voor Celbiologie in La Plata, Argentinië. Zijn groep heeft ontdekt dat orexineproducerende neuronen worden geactiveerd wanneer muizen een vetrijk dieet volgen, maar ghreline moet van eenvoudig voeren naar vreetvoedsel gaan, de onderzoekers rapporteren in oktober Psychoneuroendocrinology.
Leptine en ghreline, scheidsrechters van volheid en honger, beïnvloeden cellen in de hersenen die dopamine produceren - die chemische boodschapper die zo vaak in verband wordt gebracht met beloning - maar dat geldt ook voor de hormonen uit de hypothalamus. Sommige hormonen van de hypothalamus kunnen ook de effecten van leptine en ghreline moduleren.
Dus te midden van deze kruisingssignalen is het moeilijk om een enkel doelwit te kiezen voor een medicijn dat de eetlust kan beheersen, laat staan het eten dat we doen als we niet echt honger hebben. Alle moleculaire wegen kunnen leiden tot dopamine, maar het aanvallen van dopamine zelf is helaas uitgesloten. Het is waar dat het mesolimbische dopaminesysteem volledig wordt weggesneden vermindert de motivatie van een dier voor voedsel. Maar het snijdt ook al het andere weg. "Je sluit het dopaminesysteem af en je beloont de beloning", zegt Peter Kalivas, neurowetenschapper aan de medische universiteit van South Carolina in Charleston. "Het is te dicht bij de wortel van menselijk gedrag."
Een les is te vinden in het verhaal van rimonabant, een cannabinoïde receptor antagonist die in Europa is goedgekeurd in 2006 voor de behandeling van obesitas. Het onderdrukt het dopamine-systeem en daarmee de voedselinname. "Het resulteerde in gewichtsverlies", zegt Adan. "Maar het maakte mensen ook depressief. Het was niet specifiek genoeg. "Rimanobant was teruggetrokken van de markt in 2009 voor angsten over bijwerkingen, waaronder psychiatrisch effecten.
Andere chemicaliën tonen meer belofte voor het verminderen van overeten zonder zo veel bijwerkingen. Geneesmiddelen die glucagon-achtig peptide-1 stimuleren zijn eerder goedgekeurd voor type 2 diabetes, en in december 2014 was een van deze, Saxenda, ook goedgekeurd voor obesitasbehandeling. In de hersenen wordt glucagon-achtig peptide-1 "alleen uitgescheiden door een zeer kleine groep neuronen in de hersenstam", zegt Pang. "Het is maar een groep neuronen, dus het is makkelijker om aan te pakken."
Al dat onderzoek illustreert dat het niet juist is om sommige hormonen in een hongeremmer te stoppen en anderen in een doos voor beloning. "Ik denk dat we ons in de toekomst minder op dat verschil gaan concentreren", zegt Stephanie Borgland, een neurowetenschapper aan de Universiteit van Calgary in Alberta, Canada, die gepubliceerde een beoordeling in maart van meer dan 15-chemicaliën die interageren met het dopaminesysteem. "Wanneer je honger hebt, wordt het beloningssysteem beïnvloed, ben je in een negatieve beloningstoestand en eet je om die negatieve beloning te overwinnen," zegt ze. "Naar mijn mening gebeuren de twee niet onafhankelijk."
Dus hoewel een muffin-resistentiepil waarschijnlijk nooit in onze toekomst is, is er meer begrip voor hoe voedselinname werkt. Maar helaas is kennis slechts de helft van de strijd. "Elke ochtend haal ik een kopje koffie van het campuscafé en de meeste ochtenden die ik maak, verzaken me niet tegen de aantrekkingskracht van de chocolademuffin," zegt Roitman spijtig. Zijn grotere begrip van waarom en hoe de snackies krijgen, zegt hij, "maakt het niet eenvoudiger." Het begrijpen van de vele chemische signalen achter waar en waarom we eten kan ons halverwege brengen, maar we zullen die kennis moeten toepassen op onze gewoonten veranderen voor de beste kans om de muffins alleen te verlaten.
;