Hvordan fede diæter forhindrer hjernen i at sige nej til mad
Mennesker med fedme støder ofte på vanskeligheder, når det kommer til at regulere deres spisevaner, da deres kroppe ikke længere ved, hvornår de er og ikke er sultne. Forskere spørger, hvorfor dette sker.
Hvordan ved vi, hvornår vi skal spise, og hvornår vi skal stoppe med at spise? Let: vi føler os sultne, så vi ved, at det er tid til et måltid.
Derefter, når vi føler os mætte, ved vi, at det er tid til at lægge bestiket ned og fortsætte med vores dag.
Disse tilstande med sult og mæthed opstår på grund af hjernens evne til at "afkode" signalerne fra to nøglehormoner: det såkaldte "sulthormon", ghrelin og "energiforbrugshormonet", leptin, der frigives, når det er tid at stoppe med at spise og begynde at forbrænde disse kalorier.
Forskere påpeger, at fedme ofte er kendetegnet ved leptinresistens, hvilket betyder, at kroppen ikke er i stand til at "læse" signalerne fra hormonet, der typisk begrænser appetitten.
Hvad der forbliver uklart er, hvordan leptinresistens udvikler sig, og hvilke elementer i leptin-hjernekredsløbet påvirkes.
En ny undersøgelse fra University of California, San Diego og en række internationale forskningsinstitutioner har afsløret, at fedtfattige kostvaner kan forringe hjernens evne til at "fornemme" leptin og derfor føre til leptinresistens.
Forskerne har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Science Translational Medicine.
Enzymet, der beskadiger leptinreceptorer
”Vores hypotese,” siger den første undersøgelsesforfatter Rafi Mazor, “var at et enzym, der nedbryder proteiner i aminosyrer og polypeptider, kan spalte membranreceptorer og føre til dysfunktionel aktivitet.”
Det vil sige, forskerne ønskede at teste, om kroppen i processen med at metabolisere de fede fødevarer skaber en type molekyle, der "afskærer" de leptinreceptorer, der findes på neuronecellerne i hypothalamus, som er hjernens område der typisk modtager leptinsignalerne.
De testede denne hypotese i en musemodel af fedme, hvor dyrene regelmæssigt blev fodret med en fedtfattig diæt.
Faktisk fandt Mazor og kolleger, at deres forudsætning havde været korrekt. Hjernen hos mus, der havde spist en fed diæt, producerede en protease - en type enzym - kaldet “metalloproteinase-2” (Mmp-2).
Aktiveret Mmp-2 skærer derefter de leptinreceptorer, der findes på membranerne i neuronale celler i hypotalamus, hvorved hjernens evne til at fortælle, hvornår det er tid til at stoppe med at spise, forringes.
Forskerne var i stand til at identificere Mmp-2 og bekræfte dens indvirkning på leptinreceptorer ved at vurdere proteaseaktivitet i hjernen hos mus med fedme. Ved at se på responsen fra leptinreceptorer bemærkede de, at Mmp-2-aktivitet forhindrede dem i at binde til leptin.
Desuden observerede Mazor og team i laboratoriekulturer af hjerneceller med leptinreceptorer den samme effekt: Mmp-2-eksponering forringede cellernes respons på hormonet.
Omvendt, da forskergruppen konstruerede en gruppe mus til ikke at producere Mmp-2, fik dyrene ikke meget ekstra vægt - selv når de spiste en fed diæt - og leptinreceptorerne i deres hjerner forblev intakte.
'Et nyt studieområde for metabolisk sygdom'
Ved at observere denne mekanisme i spil er forskerne også begyndt at udvikle en strategi, som de håber ville være i stand til at blokere den. Derfor spørger de, om brug af Mmp-2-hæmmere kan modvirke leptinresistens og hjælpe enkeltpersoner med at kaste ekstra vægt.
"Når du blokerer proteasen, der fører til, at receptorer ikke signaliserer, kan du behandle problemet," mener studieforfatter Prof. Geert Schmid-Schönbein.
Forskerne sigter mod at til sidst selv udvikle en sådan hæmmer; i mellemtiden planlægger de at gennemføre en undersøgelse med menneskelige deltagere for at kontrollere, om den samme leptinblokerende mekanisme gælder.
"I fremtiden," tilføjer Mazor, "vil vi forsøge at finde ud af, hvorfor proteaser aktiveres, hvad der aktiverer dem, og hvordan man stopper det," tilføjer, "Der er stadig meget arbejde at gøre for bedre at forstå receptorspaltning og tabet af cellefunktion under en fedtfattig diæt. ”
”Vi åbnede et nyt felt for metabolisk sygdom. Vi er nødt til at spørge, hvilke andre veje, ud over leptin og dets receptorer, gennemgår en lignende destruktiv proces, og hvad konsekvenserne kan være. ”
Rafi Mazor
