Augusti 24, 2015
Matintag styrs av flera neuronnätverk: kretsen som driver matintaget som svar på kroppens energibehov (blå) inkluderar den paraventrikulära kärnan (PVN), laterala hypotalamus (LH), nucleus tractus solitarius (NTS) och nucleus arcuatus (BÅGE). ARC-neuroner aktiveras när energinivåerna är låga. De utsöndrar två molekyler (NPY och AgRP) för att främja födointag.- den matrelaterade "lust"-kretsen (i rosa) inkluderar det ventrala tegmentala området (VTA), ursprunget till dopaminerga neuroner, striatum och nucleus accumbens (Nacc) ). Dopaminfrisättning i belöningskretsen kommer att främja att äta mat med hög fetthalt och hög kolhydrathalt. När NPY/AgRP-neuronaktiviteten äventyras, blir matintaget till stor del styrt av belöningskretsen. Matbeteendet är då mindre relaterat till metabola behov och mer beroende av miljöfaktorer som stress eller matens smakegenskaper. Kredit: Serge Luquet
Ett team vid Laboratoire biologie fonctionnelle et adaptative (CNRS/Université Paris Diderot) undersökte den relativa rollen av energibehov och "njutning" av att äta i matintaget. Forskarna studerade en grupp neuroner hos möss. De observerade att när neuronaktiviteten äventyras, blir matbeteendet mindre relaterat till kroppens metabola behov och mer beroende av matens smak. Dessa resultat kan förklara hur allt lättare tillgång till aptitretande livsmedel kan bidra till tvångsmässiga ätstörningar och gynna fetma. Detta arbete har precis publicerats i Cell Metabolism.
Matbeteendet regleras av olika nervbanor, så behovet av att äta drivs av både kroppens energibehov och av nöjet som är förknippat med mat. I dagens sammanhang där energirik mat är mer och mer närvarande i vår kost och där patologier som fetma, diabetes och hjärtsjukdomar ökar, är det viktigt att belysa hur dessa olika neurala kretsar är inblandade och sammankopplade. Förstå de respektive bidragen från mekanismen som upprätthåller Energibalans och belönings- (eller nöjes-) kretsen skulle göra det möjligt att utveckla mer effektiva behandlingar för dessa sjukdomar.
En forskargrupp undersökte en grupp av neuroner i hypotalamus som kallas NPY/AgRP, som är kända för att spela en roll i matintag. Dessa neuroner är en del av kretsen som upprätthåller energibalansen: de främjar födointaget när de aktiveras, till exempel vid fasta eller hypoglykemi. Fram till nu har de ansetts vara nyckelmål för att utveckla behandlingar för fetma. Genom att studera möss som saknar dessa neuroner har forskarna visat att dessa är avgörande för att trigga matintag när maten inte har högt hedoniskt värde och helt enkelt är ett svar på metabola behov. Däremot bidrar de mindre till matintaget när maten är mycket välsmakande, hög i fett och kolhydrater.
När dessa nervceller saknas eller hämmas, konsumerar mössen mindre standardmat, även efter fasta. Däremot kommer de att äta normalt om de får mat med hög fetthalt och hög kolhydrat. En serie experiment visade att när NPY/AgRP neuronaktivitet är äventyrad, kommer hormonet som stimulerade dem istället att aktivera nervceller som är involverade i belöningskretsen. Denna dopaminkontrollerade nervbana tar därför över och styr matningsbeteende. Resultatet är ett stört matmönster, bortkopplat från kroppens energibehov och i grunden beroende av nöjet som maten ger.
De studerade mössen åt sedan mat med hög fetthalt och hög kolhydrathalt i större mängder och gick upp i vikt. Deras matbeteende var också mycket känsligare för yttre faktorer som stress. Sammantaget är dessa möss en bra modell för tröstmatning.
Mössen i denna studie genomgick genetisk intervention för att ändra NPY/AgRP-neuronaktivitet. Fortsatt exponering för en energirik kost kan få liknande konsekvenser, vilket gör att dessa nervceller blir okänsliga och en annan drivkraft att ersätta dem: belöningskretsen. De resulterande matvanorna, som inte är relaterade till ämnesomsättningen, bidrar till uppkomsten av tvångssyndrom och gynnar fetma. Dessa resultat kastar därför nytt ljus över NPY/AgRP-neuronernas roll för att upprätthålla energibalansen. De indikerar också att det kan vara kontraproduktivt att agera på en farmakologisk nivå på dessa neuroner för att behandla hyperfagi.
Utforska vidare: Hjärnneuroner och kost påverkar uppkomsten av fetma och diabetes hos möss
Mer information: "Smaklighet kan driva matning oberoende av AgRP-neuroner." Cell Metab. 2015 12 aug. pii: S1550-4131(15)00340-X. DOI: 10.1016 / j.cmet.2015.07.011
Smaklighet kan driva utfodring oberoende av AgRP-neuroner
DOI:
http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.07.011
Höjdpunkter
- •AgRP-neuroner är viktiga för att driva matning när maten inte är välsmakande
- •AgRP-neuroner är oumbärliga när maten är mycket välsmakande
- •Djur med nedsatt AgRP-neuronaktivitet är en modell för tröstmatning
- •Hämning av AgRP-neuroner främjar belöningsmatning
Sammanfattning
Matningsbeteende regleras utsökt av homeostatiska och hedoniska neurala substrat som integrerar energibehovet såväl som de förstärkande och givande aspekterna av mat. Att förstå nettobidraget av homeostatisk och belöningsdriven matning har blivit avgörande på grund av den allestädes närvarande källan till energität mat och den åtföljande fetmaepidemin. Hypotalamus agouti-relaterade peptidutsöndrande neuroner (AgRP-neuroner) tillhandahåller den primära orexigena drivkraften för homeostatisk matning. Med hjälp av modeller för neuronal hämning eller ablation, visar vi att matningssvaret på en snabb ghrelin- eller serotoninreceptoragonist är beroende av AgRP-neuroner. Men när välsmakande mat tillhandahålls är AgRP-neuroner nödvändiga för ett lämpligt matningssvar. Dessutom uppvisar AgRP-ablerade möss förvärrad stressinducerad anorexi och välsmakande matintag - ett kännetecken för tröstmatning. Dessa resultat tyder på att när AgRP-neuronaktiviteten är nedsatt, kopplas neurala kretsar som är känsliga för känslor och stress in och moduleras av matsmak och dopaminsignalering.
;