Хранене - габарит на горивото в мозъка - знания
Актуални новини в Süddeutsche Zeitung
Табло
икономика
Мюнхен
Култура
общество
Знание
Хранене: габарит на горивото в мозъка
Как хипоталамусът контролира глада и ситостта.
Ако йо-йо ефектът превърне всяко диетично усилие в противоположно, ако дори преситената уста напои при вида на лакомството, тогава човек научава едно нещо преди всичко: В мозъка механизмите, които са трудни за разбиране и още по-трудни за доброволно регулиране, регулират глада и Ситост, метаболизъм и телесно тегло.
Отваряне на снимката в нова страница
Механизмите, които са трудни за разбиране и още по-трудни за доброволен контрол, контролират глада и ситостта, метаболизма и телесното тегло.
Отново и отново изследователите откриват нови сигнални вещества, които се намесват в регулаторния цикъл, в който регионът в хипоталамуса играе ключова роля. Хормоните, протеините и нервните сигнали, които имат значение тук, могат да предизвикат чувство на ситост дори при изтощени фигури и преяждане в случай на мазнини.
Екип, ръководен от Даниела Кота и Ранди Сийли от Университета в Синсинати, сега представя нов кандидат за ключова молекула в контролната верига: вещество със съкращението mTOR (Science, том 312, стр. 927, 2006). Този ензим и неговите роднини са стари приятели за молекулярните биолози, тъй като играят добре разбрана роля в регулирането на метаболизма и клетъчното делене в живите клетки.
Те действат като сензори за енергийния баланс на клетката, така да се каже като манометър за гориво. mTOR трябва да е древно изобретение на еволюцията, тъй като се намира в клетките на дрождите, както и в клетките на човешкото тяло.
Даниела Кота и нейните колеги откриха за първи път, че mTOR се среща навсякъде и в мозъка на техните опитни животни - плъховете. Активираната форма на ензима обаче може да бъде открита само при експерименти с антитела в регионите на хипоталамуса, отговорни за чувството за ситост, и само при плъхове, които току-що са се нахранили. Ако, от друга страна, животните трябваше да постят в продължение на 48 часа, количеството активиран ензим спадна рязко.
Тогава изследователите започнаха да манипулират mTOR целенасочено. Те инжектираха плъховете с левцин в мозъчна камера близо до хипоталамуса. Левцинът е основна аминокиселина, която хората трябва да консумират от пшеничен зародиш, риба тон или говеждо месо, например.
Някои казват, че има потискащ апетита ефект, на молекулярно ниво насърчава активирането на mTOR. И наистина: след инжекцията плъховете, които би трябвало да са гладни след дълъг пост, почти не са яли нищо и са отслабнали.
Обратното се случи, когато изследователите инжектираха веществото рапамицин, което инхибира ефекта на mTOR (всъщност TOR означава цел, т.е. целта на рапамицин): Дори хранени плъхове продължават да ядат. Изследователите направиха друга кръстосана проверка. Когато блокираха самия mTOR с противоотрова, левцинът загуби влиянието си върху апетита на животните.
Изследователите познават принципа, че много активиран mTOR ви прави сити и малко от него ви гладува. Тъй като хормонът лептин също работи по този модел: ако голяма част от него плува в кръвта, тестваните животни оставят храната си да стои, ако имат малко от нея, хипоталамусът създава желание за ядене.
Преди години тази реализация предизвика усърдни изследователски усилия; няколко компании се бяха опитали да направят хапче за отслабване въз основа на този принцип, което щеше да се превърне в бестселър. Повечето от опитите обаче са неуспешни. Това вероятно беше и защото никой не знаеше как точно действа лептинът. Но изследователската група на Cota успя да направи поне правдоподобно с поредица от експерименти, че ефектът на лептина се медиира от mTOR.
Взети заедно, тези резултати правят вероятно mTOR да играе централна роля в регулирането на апетита и енергийния баланс. Ендокринологът Джефри Флиер от Харвардския университет вижда резултатите в придружаващ коментар в Science като основна стъпка към разбирането как хипоталамусът контролира приема и теглото на храната.
Независимо от това, получените знания оставят много въпроси без отговор, които трябва да бъдат изяснени при по-нататъшни разследвания. В своите експерименти изследователите от Синсинати например винаги са прилагали левцин изкуствено и в относително големи количества. Остава да се изясни дали и как незначителните промени в концентрацията на левцин засягат контролната верига в хипоталамуса.
Също така не е ясно дали само това вещество или други аминокиселини имат ефект върху мозъчната област. Във всеки случай Джефри Флиър вярва, че прозренията на Даниела Кота и нейните колеги ще помогнат на изследователите да разберат връзката между затлъстяването и диабета тип II.