Badanie identyfikuje hormon, który może utrudniać utratę wagi
Seria eksperymentów na myszach pokazuje, że dobrze znany hormon może odgrywać wcześniej niezidentyfikowaną rolę w odpowiedzi metabolicznej na ograniczenie energii podczas odchudzania.
Naukowcy wiedzą o hormonie wzrostu (GH) od kilku dziesięcioleci. Odgrywa rolę we wzroście kości i jest szczególnie ważny, gdy nasz organizm rośnie.
Pomaga również w utrzymaniu narządów i tkanek podczas naszego dorosłego życia.
Jednak naukowcy z Uniwersytetu w São Paulo w Brazylii odkryli zupełnie nową i nieoczekiwaną rolę GH: wydaje się, że odgrywa on rolę w oszczędzaniu energii podczas utraty wagi.
José Donato Junior i jego zespół opublikowali swoje ustalenia w czasopiśmie Nature Communications.
Kiedy spożycie pokarmu przez zwierzę zostaje ograniczone, jego organizm reaguje oszczędzaniem energii.
Ten mechanizm jest ważny, ponieważ na wolności, jeśli zwierzę ma trudności ze znalezieniem pożywienia, organizm musi oszczędzać jak najwięcej energii.
Jest to jednak jeden z powodów, dla których niezwykle trudno jest zapobiec powrotowi wagi po diecie. Przez wiele lat badacze próbowali ustalić, dlaczego tak się dzieje.
Hormony i utrata wagi
Naukowcy już wiedzą, że hormon zwany leptyną odgrywa rolę w odpowiedzi organizmu na utratę wagi. Komórki tłuszczowe wytwarzają leptynę, która hamuje uczucie głodu. Kiedy tracimy na wadze, spada poziom leptyny we krwi, co zwiększa prawdopodobieństwo uczucia głodu.
U niektórych osób może rozwinąć się oporność na leptynę, co oznacza, że nie reagują już na hormon, a co za tym idzie, częściej odczuwają głód.
Jak wyjaśnia Donato, „Do tej pory leptyna była uważana za główny hormon, który oszczędza energię, gdy jesteśmy głodni”.
Jednak pomimo coraz większego zrozumienia leptyny przez naukowców, nie doprowadziło to do żadnych skutecznych interwencji w celu zmniejszenia masy ciała. Najnowsze badanie dotyczy kwestii, czy GH może być jednym z brakujących elementów układanki.
„Receptory GH znajdują się w dużych ilościach w mięśniach i tkankach, w wątrobie i narządach bezpośrednio zaangażowanych w metabolizm wzrostu”, mówi Donato, „ale odkryliśmy, że mózg jest również pełen receptorów GH. To jest zupełnie nowe. ”
Naukowcy wykazali, że poziom leptyny spada w odpowiedzi na ograniczenie spożycia kalorii, podczas gdy poziom GH wzrasta.
Gdzie są receptory GH?
Naukowcy odkryli obfitość receptorów GH w podwzgórzu. Podwzgórze reguluje autonomiczny układ nerwowy, który jest ramieniem układu nerwowego, które kontroluje funkcje automatyczne, takie jak oddychanie i trawienie.
Podwzgórze odgrywa również ważną rolę w kontrolowaniu homeostazy energetycznej - regulacji wydatku energetycznego i przyjmowania pokarmu.
W podwzgórzu niewielki zbiór neuronów wytwarza białko związane z agouti (AgRP). Kiedy te neurony uwalniają AgRP do organizmu, apetyt wzrasta, a organizm mocniej trzyma swoje zapasy energii.
Naukowcy odkryli, że receptory GH w podwzgórzu aktywują te neurony, wyzwalając uwalnianie AgRP.
Aby zrozumieć, jaki wpływ może mieć GH na neurony AgRP, naukowcy zmodyfikowali genetycznie szczep myszy pozbawiony receptora GH specyficznego dla AgRP (myszy AgRP GHR KO).
W serii eksperymentów naukowcy pozbawili myszy pożywienia i ocenili ich wydatek energetyczny.
Myszy kontrolne, które nadal miały receptor GH, zareagowały na ograniczone spożycie pokarmu, zgodnie z oczekiwaniami, zmniejszając ich wydatek energetyczny.
Jednak u myszy AgRP GHR KO spadek wydatku energetycznego był znacznie mniej wyraźny. W konsekwencji myszy te straciły na wadze w trakcie badania. Utrata gęstej energetycznie tkanki tłuszczowej była przyczyną większości tego spadku masy ciała, ale wystąpiła również utrata masy beztłuszczowej, która obejmuje mięśnie, kości, narządy, ścięgna i płyny.
Blokujący hormon wzrostu
W oddzielnym eksperymencie naukowcy wykorzystali myszy, których nie zaprojektowali tak, aby nie posiadały receptora GH. Tym razem użyli leku o nazwie pegwisomantu, który zamiast tego blokuje receptory GH.
Po raz kolejny, przy braku pożywienia, wydatek energetyczny tych myszy zmniejszył się znacznie mniej niż u myszy, które nie otrzymały pegwisomantu.
„GH nie tylko bierze udział w metabolizmie wzrostu, ale przede wszystkim wpływa na reakcje metaboliczne, które oszczędzają energię, gdy jesteśmy głodni lub na diecie” - podsumowuje Donato.
„Innymi słowy, odkryliśmy, że utrata masy ciała powoduje wzrost poziomu GH w podwzgórzu, który aktywuje neurony AgRP, utrudniając utratę wagi i nasilając uczucie głodu. To jest dokładnie ta sama funkcja, którą spełnia leptyna ”.
Główny autor José Donato Junior
Autorzy wnioskują, że GH nie wydaje się odgrywać znaczącej roli w bilansie energetycznym, gdy zwierzęta mają odpowiedni dostęp do pożywienia. Zamiast tego „sygnalizuje niedobór energii mózgowi, wyzwalając reakcje neuroendokrynne w celu zachowania zapasów energii ciała”.
Donato wyjaśnia, że ponieważ oszczędzanie energii jest tak ważne dla przetrwania, wydaje się, że zwierzęta wyewoluowały dwa oddzielne systemy.
Autorzy stawiają również hipotezę, że może to być powód, dla którego interwencje odchudzające oparte wyłącznie na leptynie są nieskuteczne - dotyczą tylko części mechanizmu.
Autorzy uważają, że w przyszłości związki ukierunkowane na receptory GH mogą „stanowić obiecujące podejście do ułatwienia utraty wagi i poprawy skuteczności leczenia otyłości”.
