Nutriție - indicator de combustibil în creier - cunoștințe
Știri actuale în Süddeutsche Zeitung
Bord
economie
Munchen
Cultură
societate
Cunoştinţe
Nutriție: indicator de combustibil în creier
Modul în care hipotalamusul controlează foamea și sațietatea.
Dacă efectul yo-yo transformă fiecare efort de dietă în opus, chiar dacă udarea gurii săturate la vederea unui tratament, atunci se învață un lucru mai presus de toate: În creier, mecanismele care sunt greu de înțeles și chiar mai dificil de controlat reglează în mod voluntar foamea și Sațietate, metabolism și greutate corporală.
Deschideți imaginea într-o pagină nouă
Mecanismele greu de înțeles și chiar mai greu de controlat controlează în mod voluntar foamea și sațietatea, metabolismul și greutatea corporală.
Din nou și din nou, cercetătorii descoperă noi substanțe de semnalizare care intervin în ciclul de reglementare, în care o regiune din hipotalamus joacă rolul cheie. Hormonii, proteinele și semnalele nervoase care contează aici pot declanșa o senzație de sațietate chiar și în cazul figurilor emaciate și a consumului excesiv de mâncare în cazul celor grase.
O echipă condusă de Daniela Cota și Randy Seeley de la Universitatea din Cincinnati prezintă acum un nou candidat pentru o moleculă cheie în bucla de control: o substanță cu abrevierea mTOR (Știință, Vol. 312, p. 927, 2006). Această enzimă și rudele sale sunt vechi prieteni pentru biologii moleculari, deoarece joacă un rol bine înțeles în reglarea metabolismului și diviziunea celulară în celulele vii.
Aceștia acționează ca senzori pentru echilibrul energetic al celulei, ca să spunem așa ca un indicator de combustibil. mTOR trebuie să fie o invenție străveche a evoluției, deoarece se găsește în celulele de drojdie, precum și în celulele corpului uman.
Daniela Cota și colegii ei au descoperit mai întâi că mTOR a fost găsit peste tot în creierul animalelor lor de test, șobolanii. Cu toate acestea, forma activată a enzimei a putut fi detectată numai în experimentele cu anticorpi din regiunile hipotalamusului responsabile de senzația de sațietate și numai la șobolanii care tocmai își consumaseră umplutura. Dacă, pe de altă parte, animalele trebuiau să țină post 48 de ore, cantitatea de enzimă activată a scăzut brusc.
Apoi, cercetătorii au început să manipuleze mTOR într-un mod țintit. Ei au injectat șobolanii cu leucină într-o cameră cerebrală lângă hipotalamus. Leucina este un aminoacid esențial pe care oamenii trebuie să îl consume din germeni de grâu, ton sau carne de vită, de exemplu.
Unii spun că are un efect de suprimare a apetitului, la nivel molecular promovează activarea mTOR. Și într-adevăr: după injecție, șobolanii, care ar fi trebuit să fie flămânzi după un post lung, nu au mâncat cu greu nimic și au slăbit.
Opusul s-a întâmplat atunci când cercetătorii au injectat substanța rapamicină, care inhibă efectul mTOR (de fapt, TOR reprezintă ținta, adică ținta rapamicinei): chiar și șobolanii hrăniți au continuat să mănânce. Cercetătorii au mai făcut o verificare încrucișată. Când au blocat mTOR în sine cu un antidot, leucina și-a pierdut influența asupra apetitului animalelor.
Cercetătorii cunosc principiul conform căruia o mulțime de mTOR activat te face plin și puțin din asta îți face foame. Deoarece hormonul leptină funcționează și după acest model: dacă o mare parte din ea înoată în sânge, animalele testate își lasă mâncarea în picioare, dacă au puțin din ea, hipotalamusul creează dorința de a mânca.
Cu ani în urmă, această realizare a declanșat eforturi de cercetare sârguincioase; mai multe companii au încercat să facă o pastilă de slăbire bazată pe acest principiu care ar fi devenit un bestseller. Majoritatea încercărilor, însă, au eșuat. Acest lucru a fost posibil și pentru că nimeni nu știa exact cum funcționează leptina. Dar grupul de cercetare al lui Cota a reușit să facă cel puțin plauzibil cu o serie de experimente că efectul leptinei este mediat de mTOR.
Luate împreună, aceste rezultate fac probabil ca mTOR să joace un rol central în reglarea apetitului și a echilibrului energetic. Endocrinologul Jeffrey Flier de la Universitatea Harvard vede rezultatele într-un comentariu însoțitor în Știință ca un pas major către înțelegerea modului în care hipotalamusul controlează aportul și greutatea alimentelor.
Cu toate acestea, cunoștințele acumulate lasă multe întrebări fără răspuns, care trebuie clarificate în investigații ulterioare. În experimentele lor, de exemplu, cercetătorii de la Cincinnati au administrat întotdeauna leucina artificial și în cantități relativ mari. Rămâne de clarificat dacă și modul în care modificările minore ale concentrației de leucină afectează bucla de control din hipotalamus.
De asemenea, nu este clar dacă numai această substanță sau alți aminoacizi au un efect asupra zonei creierului. În orice caz, Jeffrey Flier consideră că ideile Danielei Cota și ale colegilor ei îi vor ajuta pe cercetători să înțeleagă legătura dintre obezitate și diabetul de tip II.