ЦЕНТРАЛЕН КОНТРОЛ НА ТЯЛОТО И АПЕТИТТА - Doctor Info Ro
За разлика от сигналите за ситост, които постепенно се премахват по време на хранене, сигналите за затлъстяване са по-тонизиращи, като осигуряват непрекъснато съобщение на мозъка пропорционално на общата телесна мазнина. Инсулинът се секретира тонично в основни количества, като фазите се увеличават по време на хранене и двата компонента на общата секреция на инсулин (базална и мета-стимулирана) са пряко пропорционални на телесните мазнини. Лептинът се секретира директно пропорционално на телесните мазнини, следвайки дневен модел с по-малко преки връзки с храненето, отколкото инсулинът. Тъй като индивидът променя телесното си тегло чрез ограничаване на калориите или преяждането, количествата инсулин и лептин, секретирани в кръвта, се променят паралелно и това се отразява вместо това като сигнал, променен от телесните мазнини. Тези сигнали за затлъстяване взаимодействат с анаболните и катаболните невронни вериги, причинявайки промяна в чувствителността на мозъка към сигналите за ситост.
Ситови сигнали: резюме на общи принципи
Ситостта изглежда сложен феномен, медииран от редица стомашно-чревни (GI) пептиди. Въпреки че е ясно, че различните фактори на ситост реагират на специфични хранителни стимули (CCK в протеини и мазнини, глюкагон-подобен пептид 1 и 2, PAG-1 във въглехидрати и мазнини, тирозин х2 пептид, TTP, главно в мазнини) не е доказано смесените ястия със съдържание на различни макронутриенти изискват отделянето на коктейли от стомашно-чревни хормони. Въпреки това, предвид големия мащаб на специфични фактори, които изглежда посредничат за ситост, логично е да се приеме, че този предмет е обект на силно усъвършенствана регулация. От особено значение е модулирането на действието на ситостта от фактори като лептин и инсулин, които реагират на телесните мазнини. Това взаимодействие е критичното място за ендокринната регулация на енергията и храненето на хомеостазата.
Характерна особеност на системата, която регулира приема на храна, е, че повечето, ако не всички, пептиди, произведени в стомашно-чревния тракт и влияещи на ситостта, също се синтезират в мозъка. Те включват CCK, PAG-1, PAG-2, оксинтомодулин, апо A-IV, GRP, NMB, TTP, ентеростатин, бомбезин и грелин. Изключение правят хормоните на панкреаса, които влияят на енергийната хомеостаза (инсулин, глюкагон, амилин) и лептин, хормонът на мастната тъкан/стомаха. Може да се обобщи, че ако пептидът намалява (или увеличава) приема на храна, когато се прилага системно, той вероятно има същото централно администрирано действие. По отношение на промените в приема на храна, това важи за CCK, PAG-1, апо A-IV, GRP, NMB, TTP и грелин. Вярно е също така, че пептидните сигнали, които не се синтезират в мозъка, имат същия ефект върху приема на храна, когато се прилагат директно в мозъка. Това важи за лептина, инсулина, амилина, но не и за глюкагона.
Инсулинът от бета-панкреатичните клетки и лептинът от адипоцитите (както и от стомаха и други тъкани) се секретират право пропорционално на телесните мазнини. И двата хормона се транспортират през кръвно-мозъчната бариера и имат достъп до неврони в хипоталамуса и други места в мозъка, за да повлияят на енергийната хомеостаза. По този начин инсулиновите и/или чувствителните към лептин неврони получават сигнал, пряко пропорционален на количеството телесни мазнини. Ако към мозъка се добавят локално екзогенен инсулин или лептин, индивидът реагира така, сякаш в тялото има излишни мазнини, така че приемът на храна се намалява и телесното тегло се губи. И обратното също е вярно.
Лептинът няма същите системни контрапродуктивни ефекти като инсулина и всъщност подобрява инсулиновата чувствителност и циркулиращите концентрации на липопротеини при пациенти с метаболитни аномалии, свързани с анти-ХИВ лечение. Освен това, лечението с хроничен лептин при пациенти с генерализирана липодистрофия води до значителни подобрения в инсулиновата резистентност, хипертриглицеридемия, чернодробна стеатоза и метаболизма на глюкозата. Въпреки това, резултатите от клиничните изпитвания с използване на лептин при здрави затлъстели пациенти са променливи, със значителна загуба на тегло, но не със забележителна величина и някои неприятни странични ефекти, свързани с приложението на пептид.
Инсулиновата и лептиновата резистентност характеризират затлъстяването, което означава, че повече от всеки хормон е необходим за постигане на определен физиологичен ефект, който се проявява при слаби индивиди. Хората с диабет не могат да постигнат максимален инсулинов отговор поради дефекти в инсулиновата секреция и действието на инсулина. Резистентността към инсулин и лептин, която характеризира периферните тъкани при затлъстяване, се проявява и в мозъка. Транспортът на двата хормона от кръвта до мозъка е нарушен при затлъстяване, така че по-малко сигнал достига критичните неврони и способността на тези неврони да реагират също е нарушена. Когато инсулинът се прилага локално в мозъка в близост до хипоталамуса, генетично затлъстелите и затлъстелите при хранене хора са намалили или никакъв прием на храна, както и лептин. Неспособността на мозъка да реагира на сигнали, че в тялото има излишни мазнини, може да бъде фактор, допринасящ за затлъстяването.
Централни интегрални схеми
Въпреки че инсулиновите и лептиновите рецептори се намират в няколко отделни области в мозъка, много от тях, които са особено важни за контролиране на енергийната хомеостаза, се намират в ARC на хипоталамуса. ARC е идеално подходящ като рецепторно място за телесните мазнини и за интегриране на различни хормонални и невронни сигнали, тъй като има доказателства, че молекулите в кръвта имат относително по-голям достъп до рецепторите там, отколкото в други региони на мозъка, и това се смята за се дължи отчасти на кръвно-мозъчна бариера в ARC по отношение на изтичането. Две категории ARC неврони са особено важни. Човек синтезира препепептид, проопиомеланокортин (POMC) и в ARC POMC се разцепва до алфа-меланоцит-стимулиращ хормон (AMSH) като невротрансмитер. AMSH действа върху меланокортин 3 и меланокортин 4 рецептори (MC3R и MC4R) върху невроните в други хипоталамусни области и другаде в мозъка, за да намали приема на храна, а синтетичните агонисти за MC3R/MC4R причиняват хипофагия и загуба на тегло. Катаболното действие на инсулина и лептина се основава на AMSH сигнализиране, тъй като прилагането на MC3R/MC4R антагонисти блокира всяко тяхно действие в мозъка.
Втората група ARC неврони синтезира и секретира два важни невропептида в енергийната хомеостаза и техните аксони се проектират в много от същите области на мозъка като POMC невроните. Пептидът тип Agouti (AgRP) е антагонист на MC3R и MC4R, така че едно от действията на тези неврони е да блокират активността на POMC невроните. NPY действа върху Y рецепторите, за да стимулира приема на храна. Когато едно от тези две се прилага хронично в мозъка, телесното тегло се увеличава. Всъщност, когато една доза AgRP се дава на мозъка близо до ARC, приемът на храна се увеличава за една седмица или повече. Инсулинът и лептинът имат нетен потискащ ефект върху активността на NPY/AgRP невроните в ARC.
При нормални условия веригите POMC и NPY/AgRP са активни, така че промяната на входа, която е стимулираща или инхибираща за даден тип неврон, води до бързи промени в много енергийни параметри. В острата ситуация както приемът на храна, така и плазмената глюкоза се променят, тъй като ARC влияе върху веригите, като се проектира към поведенчески сайтове, както и върху автономните вериги, влияещи върху чернодробната секреция на глюкоза и панкреатичната секреция на инсулин. Друг важен аспект на зоната, включително ARC и близките ядра, е, че там се изразяват рецепторите за много сигнали за ситост. Изглежда, че циркулиращият грелин взаимодейства директно с ARC невроните, които също са пряко или косвено чувствителни към промените в CCK, PAG-1, NMB и апо A-IV. Повечето такива пептиди се раждат в мозъка, не всички идват от плазма като инсулин, лептин и грелин. ARC невроните са чувствителни и към местните нива на богати на енергия хранителни вещества, включително глюкоза, някои дълговерижни мастни киселини (олеинова киселина) и някои аминокиселини (левцин).
Многобройни невронни вериги свързват ARC и съседните области на хипоталамуса с ядрото на самотния тракт, което дава възможност на хомеостатичната мрежа на хипоталамуса да бъде постоянно информирана за дейностите на стомашно-чревния тракт, като същевременно влияе върху автономните мозъчни стволови области, които се проектират към стомашно-чревния тракт, черния дроб, панкреаса и други тъкани. . Паравентрикуларните ядра (NPV) експресират както MC3R/MC4R, така и различни Y рецептори, а NPV невроните вместо това синтезират и секретират катаболно действащи невропептиди, включително CRH и окситоцин. Прилагането на екзогенна CRH или окситоцин в мозъка намалява приема на храна. Страничната хипоталамусна област (AHL) има контрастен профил с NPV. Той също така получава директен вход от ARC и съдържа неврони, които синтезират и секретират анаболни пептиди, включително концентриращия хормон меланин и орексин.
Интегриране на сигналите за ситост и затлъстяване
Поглъщането на ежедневна храна е сумата от поглъщането при отделни хранения (включително закуски). Всеки регулаторен контрол върху телесното тегло трябва да се упражнява върху това колко се яде при отделни хранения, а краят на храненето е под влиянието на сигналите за ситост. Ефективността на сигналите за ситост за завършване на храненето варира в зависимост от количеството телесни мазнини, тъй като те се подават към мозъка от лептин и инсулин. Когато индивидът е бил на диета и отслабва, секрецията на лептин и инсулин намалява и сигнал за намалено затлъстяване достига ARC. Това от своя страна намалява чувствителността към сигнали за ситост като CCK и в резултат на това се яде повече храна по време на хранене преди ситост. Когато ниски дози лептин или инсулин се вливат директно в мозъка близо до ARC, те значително увеличават способността на сигналите за ситост да намалят приема на храна (много по-малко CCK или други сигнали за ситост са необходими за завършване на храненето) и когато сигналът за затлъстяване от мозъка се намалява, сигналите за ситост са по-малко ефективни.
Този артикул е разгледан 35612 пъти.