Чому люди з надмірною вагою постійно голодні; Писання Санкоре; SciLogs - наукові блоги
Люди з надмірною вагою їдять занадто багато, тому що постійно голодні. Чому вони постійно голодні? Оскільки вони стійкі до лептину. Лептин - гормон, що виробляється жировими клітинами, коли ми їмо. Інсулін гарантує, що жирові клітини виділяють лептин у кров, а кров транспортує лептин до гіпоталамуса, центру ситості1 мозку. Там він зв’язується з рецепторами лептину певних нервових клітин2. Цей зв’язок активує сигнальний шлях у нервових клітинах, який змушує нас почуватись ситими і перестати їсти. Коли центр насичення вже не реагує на лептин, фізіологи говорять про стійкість до лептину. Результат - постійний голод, хоча запаси жиру вже заповнені.
Які причини стійкості до лептину?
Деякі дієтологи підозрюють, що транспорт лептину з крові до мозку порушений. Якщо лептин транспортується лише через гематоенцефалічний бар’єр у дуже обмеженій мірі, то недостатньо досягає центру насичення, голод залишається, хоча спожито достатньо їжі.
Тому Пол Пфлюгер та його дослідницька група з центру Мюнхена Гельмгольца дослідили шлях лептину в мозку у мишей за допомогою нового методу 3D-зображення та опублікували результати своїх досліджень у Міжнародному журналі з ожиріння [1].
Їх дослідження спростувало тезу про порушення транспорту лептину. Вони змогли довести, що лептин завжди надходить до мозку в достатній кількості у мишей, незалежно від того, чи була у них надмірна вага чи ні. З цього результату вчені дійшли висновку, що причина постійного голоду повинна полягати в самому центрі ситості. "Тепер ми можемо звузити причину стійкості до лептину і зосередити наші дослідження на молекулярних механізмах у нервових клітинах", - пояснює Пол Пфлюгер.
Потім дві інші дослідницькі групи також виявили два механізми, які перешкоджають зв’язуванню лептину з нервовими клітинами в центрі ситості. Макото Фукуда та його вчені з Медичного коледжу Бейлора в Х'юстоні, США, опублікували результати своїх досліджень у Journal of Clinical Investigation [2]. Дослідники вивчали дві групи мишей: одна група отримувала збалансований раціон, інша група - дієту з високим вмістом жиру. Миші, яких годували збалансованим харчуванням, підтримували свою нормальну вагу, миші, які харчувались жирною дієтою, отримували надмірну вагу.
У мишей, які їли жирну їжу, рівень шлункового інгібуючого пептиду (GIP), гормону, що виробляється в кишечнику, збільшився. Дослідники пишуть, що надлишок GIP потрапляє до центру ситості через кров, де пригнічує дію лептину; отже, тварини продовжують їсти і набирати вагу. Коли дослідники блокували ГІП в центрі ситості антитілами, здатність лептину вгамовувати голод була відновлена і призвела до втрати ваги у мишей, яких годували дієтами з високим вмістом жиру.
"Ці миші їли менше, а також зменшували жирову масу та рівень цукру в крові", - говорить Фукуда. "На відміну від цього, нормальні миші, що годували чау, отримували антитіла, не зменшували споживання їжі, ваги тіла або маси жиру, що свідчить про те, що ефект антитіла специфічний для ожиріння, пов’язаного з дієтою.
Підводячи підсумок, можна сказати, що при збалансованому харчуванні значення ГІП не зростають, а лептин працює так, як очікувалося, і викликає відчуття ситості в мозку, говорить Фукуда. "Але коли тварини їдять жирну їжу і страждають ожирінням, рівень ГІП у крові зростає", - говорить Фукуда. GIP впадає в гіпоталамус, де пригнічує дію лептину. В результаті тварини не почуваються ситими, занадто багато їдять і набирають вагу.
Дослідницька група Герта В. Шмід-Шонбейна з Каліфорнійського університету, США, опублікувала результати своїх досліджень у журналі Science Translational Medicine [3]. Вчені виявили, що миші, які харчуються з високим вмістом жиру, виробляють фермент, який називається матрична металопротеаза 2 (ММР-2). MMP-2 відсікає рецептори лептину на поверхні нервових клітин у гіпоталамусі. Як результат, лептин не може зв’язуватися з нервовими клітинами. Це в свою чергу заважає нервовим клітинам сигналізувати про те, що шлунок переповнений, і миші повинні припинити їсти.
Дослідники показали, що коли MMP-2 блокується, лептин все ще може зв’язуватися з рецепторами та насичувати сигнал. На наступному етапі вчені намагаються підтвердити, що той самий механізм має місце і в нервових клітинах мозку людини. "Надалі ми спробуємо з'ясувати, чому протеази активуються, що їх активує і як їх можна зупинити", - сказав Мазор, перший автор дослідження. Дослідники сподіваються, що в майбутньому лікарі зможуть лікувати стійкість до лептину у людей, блокуючи MMP-2.
Виноски
1. Центр ситості знаходиться в гіпоталамусі у вентромедіальній частині дугоподібного ядра.
2. Це нервові клітини AgRP/NPY, які названі так, оскільки вони виробляють нейропептиди, пов’язані з гуті-білком (AgRP), і нейропептид Y.