(L) Potreba po krmljenju in prehranjevanju za užitek sta neločljivo povezana (2015)

by Bethany Brookshire

POVEZAVA - 27. avgust 2015

Tako težko zavrnete samo še en muffin, cupcake ali piškotek. Študije glodalcev razkrivajo, zakaj: Mehanizmi, ki nadzirajo lakoto in užitek iz hrane, so neločljivo prepleteni. 

Muffin ste že imeli. In pol. Veste, da ste polni. Toda tam so, puhasti in okusni, čakajo mimoidoče v pisarni. Že samo razmišljanje o njih naredi usta.

Mogoče, če eno samo razrežete na četrtine. Mislim, to komaj šteje ...

In potem se vdamo, naši možgani pa prevladajo nad boljšo presojo našega telesa. Ko se spet ujamem, da poliram cel krožnik pekovskih izdelkov, bi si želel, da bi lahko nekaj naredil, nekaj majhnih tabletk, ki bi jih lahko vzel, da bi bil ta zadnji okusni zalogaj - in okus - nekoliko manj privlačen.

Toda več ko znanstveniki izvedo o človeškem telesu, bolj razumejo, da ni nobenega nabora hormonov za lačne, z ločenim setom, ki odganja vaš napitek sladoleda. Namesto tega so naša črevesja in njihovi hormoni trdno prepleteni z našimi občutki nagrade in motivacije. Ta tesna povezanost kaže, kako pomembno je za naše telo, da nas hrani, in kako težko nas je preprečiti prenajedanje.

Raziskovalci so naše hranjenje vedenja že dolgo razdelili na dve ločeni kategoriji. Eden, homeostatični del, se ukvarja predvsem s tem, da imamo dovolj energije, da nadaljujemo in je lokaliziran v stranskih hipotalamusih v možganih. Nagrada, povezana z nagradami, ali hedonska komponenta je centralizirana v mezolimbičnem dopaminskem sistemu, možganska območja, na katera se običajno govori, o učinkih sex, droge in rock 'n' roll.

Ko mnogi od nas pomislimo, kaj uravnava apetit, pridejo na pamet inzulin, grelin in leptin. Vsi ti hormoni sodelujejo pri tem, ali čutimo lakoto ali ne. Insulin, ki se sprošča iz trebušne slinavke, ko zaužijemo in prebavljamo hrano, nam pomaga odložiti vilice. Leptin, ki se sprošča iz maščobnih celic, prav tako prispeva k temu, da se počutimo polni. Po drugi strani se Ghrelin proizvaja v prebavilih, ko je želodec prazen, in se poveča, ko se približamo naslednjem obroku, prispeva k občutkom lakote.

Drugi kemični selci so vezani na homeostatske dele lakote in so povezani tudi z vidiki prehranjevanja, povezanimi z nagrado. Glukagonu podoben peptid-1, ki se sprosti iz majhnega sklopa možganskih celic v možganskem deblu, preprečuje osebam, da bi jedle hrano z veliko maščobami. Podobno lahko izvorni kanabinoidni sistem v možganih spodbuja prehranjevanje, kadar je stimuliran, in ga zmanjša, kadar ga zatremo (rastlinski kanabinoidi spodbujajo ta sistem, za vsakogar, ki je kdaj slišal za "munchies"). Oreksin, kemikalija, ki se sprošča iz hipotalamusa, prav tako poveča količino, ki jo živali pojedo.

Toda znanstveniki ne morejo razlikovati prehranjevanja, povezanega z energijo, od tako lahkega hranjenja z užitkom. Vse te kemikalije (in še veliko več) se konvergirajo na istem predelu možganov, mezolimbičnem dopaminskem sistemu. Dopamin je povezan z občutki ugodja in nagrajevanja, povezan pa je tudi z nečim, ki se imenuje salience, ali je nekaj izrazito ali dovolj pomembno, da bodite pozorni in se nato spomnite. "Če dopaminskega sistema ne bo vpleteno v vedenje ... potem se to ne bo zgodilo," pravi Roger Adan, molekularni nevroznanstvenik z Univerzitetnega medicinskega centra Utrecht na Nizozemskem. „Dobro je imeti sistem, ki se obrestuje. To je prirojena reakcija. "Dopaminski sistem, pravi, nam daje sunkovitost, ki nam pomaga, da se osredotočimo na to, ko je pridobivanje dobro.

Potreba, ki jo izkoristijo priložnosti, pomeni, da bo včasih stran, ki je usmerjena v nagrado, morala imeti prednost pred potrebami po energiji. Ta trenutek morda ne potrebujete hrane, vendar se boste morali naučiti in si zapomniti, kje so ta okusna jabolka. In tako sta hipotalamus, ki uravnava energijo, in mezolimbični dopaminski sistem zelo dobro povezana. "Vezje je popolnoma prepleteno," pravi Zhiping Pang, sinaptični fiziolog z univerze Rutgers v New Brunswicku, NJ "Zelo težko jih je raztrgati."

Ghrelin in leptin imata receptorje na območju možganov, kjer se nahajajo celična telesa dopamina. Leptin lahko zmanjša streljanje dopaminskih celic na tem področju, ki zmanjšuje občutljivost živali na prehrano, so Adan in sodelavci poročali o julijskem 17 v Mednarodni dnevnik debelosti. In obratno, grelin povečuje občutljivost živali na prehrano s povečanjem odzivov na dopamin v mezolimbičnem sistemu, Mitchell Roitman, vedenjski nevroznanstvenik z univerze v Illinoisu v Chicagu, in njegovi kolegi so marca poročali v Journal of Neurochemistry.  

Hormoni s periferije še zdaleč niso sami. Pang in njegovi sodelavci so pred kratkim pokazali, da glukagonu podoben peptid-1 deluje prek dopaminskega sistema in tako zavira vnos hrane z veliko maščob (in s tem tudi okusnega) hrane pri miših. Oni objavljeno njihovi rezultati avgust 4 v Poročila o celicah.

Oreksin, čeprav nastaja v hipotalamusu, je tudi močno vpleten z dopaminom. "Zdi se, da je most med homeostatičnim in hedonskim sistemom," pravi Mario Perello, nevroendokrinolog z Multidisciplinarnega inštituta za celično biologijo v La Plati, Argentina. Njegova skupina je ugotovila, da se nevroni, ki proizvajajo oreksin, aktivirajo, ko miši jedo dieto z veliko maščob, vendar gre grenlin od preprostega hranjenja do uživanja maščobne hrane, poročajo raziskovalci v oktobru Psihoneuroendokrinologija.

Leptin in grelin, razsodnika polnosti in lakote, vplivata na celice v možganih, ki proizvajajo dopamin - tisti kemični sel, ki je tako pogosto povezan z nagrado -, pa tudi hormoni hipotalamusa. Nekateri hormoni iz hipotalamusa lahko tudi modulirajo učinke leptina in grelina.

Torej je med temi križnimi signali težko izbrati eno tarčo za zdravilo, ki bi lahko nadziralo apetit, kaj šele pri prehranjevanju, ki ga počnemo, ko dejansko nismo lačni. Vse molekularne ceste lahko vodijo do dopamina, a napad dopamina sam po sebi žal ne pride v poštev. Res je, da v celoti izrežemo mezolimbični dopaminski sistem zmanjšuje motivacija živali za hrano. Vendar pa izseka tudi vse ostalo. "Vzameš dopaminski sistem in izbrišeš nagrado," pravi Peter Kalivas, nevroznanstvenik z Medicinske univerze v Južni Karolini v Charlestonu. "Preveč je koren človeškega vedenja."

Lekcija se nahaja v zgodbi o rimonabant, antagonist kanabinoidnih receptorjev, ki je bil v Evropi odobren v 2006 za zdravljenje debelosti. Zavira dopaminski sistem, z njim pa tudi vnos hrane. "Rezultat je izguba teže," pravi Adan. "A tudi ljudi je potlačil. Ni bilo dovolj natančno. "Rimanobant je bil umaknjena s trga 2009 zaradi strahu pred stranskimi učinki, vključno psihiatrični učinki.

Druge kemikalije kažejo večjo obljubo za zmanjšanje prenajedanja brez toliko stranskih učinkov. Zdravila, ki stimulirajo glukagonu podoben peptid-1, so bila predhodno odobrena za sladkorno bolezen tipa 2, decembra pa je bila ena od teh, Saxenda, tudi 2014 odobren za zdravljenje debelosti. V možganih glukagonu podoben peptid-1 "izloča le iz zelo majhne skupine nevronov v možganskem steblu," pravi Pang. "To je samo ena skupina nevronov, zato se je lažje spoprijeti."

Vse te raziskave kažejo, da nekaterih hormonov ni treba dati v vedro lakote, druge pa v škatlo za nagrado. "Mislim, da se bomo v prihodnosti manj osredotočili na to razliko," pravi Stephanie Borgland, nevroznanstvenica z univerze v Calgaryju v Alberti v Kanadi, ki objavljeno pregled marca več kot 15 kemikalij, ki delujejo z dopaminskim sistemom. "Ko ste lačni, na sistem nagrajevanja vpliva, ste v negativnem nagradnem stanju in jeste, da premagate to negativno nagrado," pravi. "Po mojem mnenju se to ne zgodi samostojno."

Kljub temu, da tabletke za odpornost proti muffinom v naši prihodnosti verjetno nikoli ne obstajajo, je boljše razumevanje, kako deluje vnos hrane. A na žalost je znanje le polovica bitke. "Vsako jutro grem po kavo v kavarno in večino zjutraj se zaključim, ne da bi se uprl vabanju muffina iz čokoladnega čipsa," hudomušno pravi Roitman. Po njegovem širšem razumevanju, zakaj in kako pripeljejo kače, "ne olajša." Razumevanje številnih kemičnih signalov, kdaj in zakaj jemo, nas lahko popelje na polovico tja, vendar bomo to znanje morali uporabiti pri spreminjanje naših navad za najboljšo priložnost, če muffine pustimo same.