(L) Aportul alimentar un echilibru fragil între căile neuronale (2015)

August 24, 2015

Aportul de alimente este guvernat de mai multe rețele de neuroni: - circuitul care conduce aportul de alimente ca răspuns la nevoile de energie ale corpului (albastru) include nucleul paraventricular (PVN), hipotalamusul lateral (LH), nucleul tractus solitarius (NTS) și nucleul arcuatus (ARC). Neuronii ARC sunt activați atunci când nivelurile de energie sunt scăzute. Acestea secretă două molecule (NPY și AgRP) pentru a promova aportul de alimente. Circuitul de „plăcere” legat de alimente (în roz) include zona tegmentală ventrală (VTA), originea neuronilor dopaminergici, striatul și nucleul accumbens (Nacc ). Eliberarea dopaminei în circuitul de recompensă va promova consumul de alimente bogate în grăsimi și bogate în carbohidrați. Când activitatea neuronului NPY / AgRP este compromisă, aportul de alimente devine în mare parte condus de circuitul de recompensă. Comportamentul de hrănire este apoi mai puțin legat de nevoile metabolice și mai dependent de factori de mediu, cum ar fi stresul sau proprietățile gustative ale alimentelor. Credit: Serge Luquet

O echipă de la Laboratoire biologie fonctionnelle et adaptative (CNRS / Université Paris Diderot) a investigat rolul relativ al nevoilor energetice și al „plăcerii” de a mânca în consumul de alimente. Cercetătorii au studiat un grup de neuroni la șoareci. Ei au observat că atunci când activitatea neuronului este compromisă, comportamentul de hrănire devine mai puțin legat de nevoile metabolice ale organismului și mai dependent de gustul alimentelor. Aceste rezultate ar putea explica modul în care accesul mai ușor la alimente apetisante poate contribui la tulburări alimentare compulsive și poate favoriza obezitatea. Această lucrare tocmai a fost publicată în Metabolismului celular.

Comportamentul de hrănire este reglementat de diferite căi nervoase, astfel încât nevoia de a mânca este condusă atât de nevoile de energie ale corpului, cât și de plăcerea asociată cu mâncarea. În contextul de astăzi în care alimentele bogate în energie sunt din ce în ce mai prezente în dietele noastre și în care patologii precum obezitatea, diabetul și bolile de inimă sunt în creștere, este important să se elucideze modul în care aceste diferite circuite neuronale sunt implicate și conectate. Înțelegerea contribuțiilor respective ale mecanismului care menține echilibrul energetic iar circuitul de recompensare (sau plăcere) ar face posibilă dezvoltarea de tratamente mai eficiente pentru aceste boli.

O echipă de cercetare a investigat un grup de neuroni în hipotalamus numit NPY / AgRP, despre care se știe că joacă un rol în aport alimentar. Acești neuroni fac parte din circuitul care menține echilibrul energetic: promovează aportul alimentar atunci când sunt activați, în caz de post sau hipoglicemie, de exemplu. Până acum au fost considerate ținte-cheie pentru dezvoltarea tratamentelor de obezitate. Studiind șoarecii lipsiți de acești neuroni, cercetătorii au demonstrat că aceștia sunt esențiali pentru declanșarea aportului alimentar atunci când alimentul nu are o valoare hedonică ridicată și este pur și simplu un răspuns la nevoile metabolice. În schimb, acestea contribuie mai puțin la aportul alimentar atunci când alimentul este foarte plăcut, bogat în grăsimi și carbohidrați.

Când acești neuroni sunt absenți sau inhibați, șoarecii consumă mai puține alimente standard, chiar și după post. În schimb, se vor alimenta normal, dacă li se administrează alimente bogate în grăsimi și carbohidrați. O serie de experimente au arătat că atunci când NPY / AgRP activitatea neuronilor este compromis, hormonul care i-a stimulat va activa în schimb neuronii implicați în circuitul recompenselor. Această cale nervoasă controlată de dopamină, prin urmare, preia și direcționează comportamentul de hrănire. Rezultatul este un tipar de hrănire deranjat, deconectat de nevoile de energie ale organismului și care depinde în esență de plăcerea provocată de alimente.

Șoarecii studiați au mâncat apoi alimente bogate în grăsimi și carbohidrați în cantități mai mari și au câștigat în greutate. Comportamentul lor de hrănire a fost, de asemenea, mult mai sensibil la factori externi, cum ar fi stresul. În general, acești șoareci sunt un bun model de hrănire confortabilă.

Șoarecii din acest studiu au suferit o intervenție genetică pentru a modifica activitatea neuronilor NPY / AgRP. Expunerea continuă la o dietă bogată în energie ar putea avea consecințe similare, determinând desensibilizarea acestor neuroni și un alt driver care să-i înlocuiască: circuitul de recompense. Obiceiurile alimentare rezultate, fără legătură cu metabolismul, contribuie la apariția tulburărilor compulsive și favorizează obezitatea. Prin urmare, aceste rezultate aruncă o nouă lumină asupra rolului neuronilor NPY / AgRP în menținerea echilibrului energetic. De asemenea, ei indică faptul că acționarea la nivel farmacologic asupra acestor neuroni pentru tratarea hiperfagiei ar putea fi contraproductivă.

Explorați în continuare: Neuronii creierului și dieta influențează debutul obezității și diabetului la șoareci

Mai multe informații: „Palatabilitatea poate determina alimentarea independent de neuronii AgRP”. Cell Metab. 2015 Aug 12. pii: S1550-4131 (15) 00340-X. DOI: 10.1016 / j.cmet.2015.07.011


 

Palatabilitatea poate conduce alimentația independent de neuronele AgRP

DOI:
http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.07.011

 

Repere

  • • Neuronii AgRP sunt importanți pentru a conduce hrănirea atunci când mâncarea nu este plăcută
  • • Neuronii AgRP sunt dispensabili atunci când alimentele sunt foarte plăcute
  • • Animalele cu activitate de neuron AgRP compromise sunt un model de hrănire confortabilă
  • • Inhibarea neuronilor AgRP favorizează alimentarea cu recompense

Rezumat

Comportamentul de hrănire este reglat în mod deosebit de substraturi neuronale homeostatice și hedonice care integrează cererea de energie, precum și aspectele întăritoare și satisfăcătoare ale alimentelor. Înțelegerea contribuției nete a hranei homeostatice și a recompensei a devenit esențială din cauza sursei omniprezente de alimente dense în energie și a epidemiei de obezitate în consecință. Neuronii secretori de peptide asociați cu agouti hipotalamici (neuroni AgRP) asigură acțiunea primară orexigenă a hranei homeostatice. Folosind modele de inhibare sau ablație neuronală, demonstrăm că răspunsul de hrănire la un agonist rapid al receptorilor de grelină sau serotonină se bazează pe neuronii AgRP. Cu toate acestea, atunci când este oferit un aliment plăcut, neuronii AgRP sunt dispensabili pentru un răspuns adecvat de hrănire. În plus, șoarecii abravați de AgRP prezintă anorexie exacerbată indusă de stres și aportul de alimente plăcut - un semn distinctiv al hrănirii confortabile. Aceste rezultate sugerează că, atunci când activitatea neuronului AgRP este afectată, circuitele neuronale sensibile la emoție și stres sunt angajate și modulate de gustul alimentelor și de semnalizarea dopaminei.