Οι Αγώνες Πείνας: Η γκρελίνη και τα εγκεφαλικά κύτταρα υπαγορεύουν τη συμπεριφορά σίτισης

περίληψη: Μια νέα μελέτη δείχνει πώς η ορμόνη γκρελίνη, η οποία απελευθερώνεται όταν λιμοκτονούν, επηρεάζει τη συμπεριφορά διατροφής στα ποντίκια. Η γκρελίνη ενεργοποιεί συγκεκριμένους νευρώνες στην αμυγδαλή, μια περιοχή που μελετήθηκε κυρίως στο πλαίσιο του φόβου και της ανταμοιβής, οδηγώντας σε κατανάλωση τροφής και πυροδοτώντας αισθήματα πείνας και ικανοποίησης.

Η μελέτη εντόπισε εννέα διαφορετικές κυτταρικές ομάδες στην αμυγδαλή που ρυθμίζουν την όρεξη, με τη γκρελίνη να ενεργοποιεί εκείνες που χαρακτηρίζονται από την παρουσία της πρωτεΐνης Htr2a. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών μπορεί να παρέχει πληροφορίες για παθολογικές διατροφικές συμπεριφορές και πιθανές θεραπευτικές λύσεις.

βασικά στοιχεία:

1. Η γκρελίνη, μια ορμόνη που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της νηστείας ή της πείνας, ενεργοποιεί συγκεκριμένους νευρώνες στην αμυγδαλή, οι οποίοι πυροδοτούν την κατανάλωση τροφής και δημιουργούν αισθήματα πείνας και ανταμοιβής.
2. Η κεντρική αμυγδαλή περιέχει εννέα διαφορετικές κυτταρικές ομάδες, η καθεμία με διαφορετικούς ρόλους στην προώθηση ή την αναστολή της όρεξης.
3. Η γκρελίνη ενισχύει τη δραστηριότητα στα κυκλώματα του εγκεφάλου που δίνουν ανταμοιβή, κάτι που μπορεί να σας παρακινήσει να καταναλώνετε περισσότερο φαγητό, ειδικά όταν η πείνα δεν είναι τόσο έντονη.

πηγή: Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ

Το να γνωρίζετε πότε είναι η ώρα του γεύματος – και πότε να σταματήσετε να τρώτε ξανά – είναι σημαντικό για την επιβίωση και τη διατήρηση της υγείας, τόσο για τους ανθρώπους όσο και για τα ζώα.

Ερευνητές στο Ινστιτούτο Βιολογικής Νοημοσύνης Max Planck διερεύνησαν πώς ο εγκέφαλος ρυθμίζει τη συμπεριφορά διατροφής σε ποντίκια. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η γκρελίνη ενεργοποιεί εξειδικευμένους νευρώνες σε μια περιοχή του εγκεφάλου γνωστή ως αμυγδαλή.

Εδώ, η αλληλεπίδραση μεταξύ της γκρελίνης και των εξειδικευμένων νευρώνων προωθεί την κατανάλωση τροφής και μεταφέρει την πείνα και τα ευχάριστα και ικανοποιητικά συναισθήματα που συνδέονται με το φαγητό.

Η πείνα είναι ένα ισχυρό συναίσθημα με σημαντικές βιολογικές βάσεις. Σηματοδοτεί το σώμα να αναζητήσει τροφή, μια συμπεριφορά καθοριστική για την πρόληψη της πείνας και τη διασφάλιση της επιβίωσης. Όταν πεινάμε, λαχταράμε φαγητό — και όταν τελικά τρώμε, το σώμα μας μας ανταμείβει με ευχάριστα συναισθήματα και μια συνολική κατάσταση ευτυχίας.

Ένα δίκτυο εγκεφαλικών κυκλωμάτων και μονοπατιών σηματοδότησης συντονίζει τη διατροφική συμπεριφορά σε ανθρώπους και ζώα και προκαλεί σχετικές αισθήσεις.

Ένα από τα βασικά στοιχεία σε αυτό το δίκτυο είναι η γκρελίνη. Απελευθερώνεται από τα κύτταρα του στομάχου όταν οι άνθρωποι και τα ζώα πεινούν ή νηστεύουν και προάγει τη διατροφική συμπεριφορά.

Το τμήμα του Rudiger Klein στο Ινστιτούτο Βιολογικής Νοημοσύνης Max Planck μελετά τα δίκτυα του εγκεφάλου που ενημερώνουν κυρίως τη συμπεριφορά των ποντικών.

Για το σκοπό αυτό, οι ερευνητές διεξήγαγαν μια ολοκληρωμένη ανάλυση των διαφορετικών τύπων κυττάρων σε μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι γνωστή ως κεντρική αμυγδαλή.

λέει ο Christian Peters, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο τμήμα.

Εννέα ομάδες κυττάρων

Ο Peters και οι συνεργάτες του ανέλυσαν μεμονωμένα κύτταρα στην κεντρική αμυγδαλή, μελετώντας μόρια αγγελιαφόρου RNA — τα λειτουργικά αντίγραφα των γονιδίων του κυττάρου. Η ανάλυση αποκάλυψε ότι τα κύτταρα είναι οργανωμένα σε εννέα διαφορετικές κυτταρικές ομάδες. Ορισμένες από αυτές τις ομάδες ενισχύουν την όρεξη ενώ άλλες την καταστέλλουν, ρυθμίζοντας την παραγωγή αγγελιαφόρου RNA όταν τα ποντίκια τρέφονταν ή νήστευαν.

«Έχουμε τώρα μια πολύ καλύτερη κατανόηση της ποικιλομορφίας των τύπων κυττάρων και των φυσιολογικών διεργασιών που προάγουν τη σίτιση στην κεντρική αμυγδαλή», λέει ο Rüdiger Klein.

«Η έρευνά μας αποκαλύπτει για πρώτη φορά ότι η «ορμόνη της πείνας» δρα και στα κύτταρα στην κεντρική αμυγδαλή».

Εκεί, ενεργοποιεί ένα μικρό υποσύνολο κυτταρικών πληθυσμών, που συλλογικά χαρακτηρίζονται από την παρουσία της πρωτεΐνης Htr2a, για να αυξήσει τη σίτιση.

Πολλαπλές λειτουργίες της γκρελίνης

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι νευρώνες Htr2a έγιναν ενεργοί μετά από μια ολονύκτια νηστεία ή όταν διεγείρονταν από την ορμόνη γκρελίνη. Τα κύτταρα ανταποκρίθηκαν επίσης όταν οι ερευνητές έδωσαν τροφή στα ποντίκια.

«Πιστεύουμε ότι η γκρελίνη εκτελεί πολλαπλές λειτουργίες», εξηγεί ο Christian Peters.

Όταν τα ποντίκια πεινούν, η γκρελίνη ενεργοποιεί τις ορεκτικές περιοχές του εγκεφάλου που προετοιμάζουν τα ζώα να φάνε. Επιπλέον, η ορμόνη ενισχύει τη δραστηριότητα σε κυκλώματα του εγκεφάλου, όπως η αμυγδαλή, που απονέμει ανταμοιβές, κάτι που είναι πιθανό να αποτελέσει κίνητρο για την κατανάλωση επιπλέον τροφής».

Με αυτόν τον τρόπο, η γκρελίνη αυξάνει τη γευστικότητα της τροφής σε αναλογία με το πόσο κορεσμένοι είναι επί του παρόντος οι αρουραίοι.

Μετά από μια δίαιτα νηστείας, όταν τα ζώα πεινούσαν πολύ, η δραστηριότητα του νευρώνα Htr2a δεν απαιτήθηκε για την έναρξη της σίτισης, πιθανώς επειδή η γεύση του φαγητού είναι λιγότερο σημαντική υπό αυτές τις συνθήκες.

«Άλλα εγκεφαλικά κυκλώματα, για παράδειγμα ο υποθάλαμος, που ρυθμίζει το μεταβολισμό του σώματος, αναλαμβάνουν και δίνουν σήμα στα ποντίκια ότι είναι σημαντικό να τρώνε για να επιβιώσουν», λέει ο Christian Peters.

Το αίσθημα πείνας ή κορεσμού έχει βαθιές επιπτώσεις στη σωματική υγεία αλλά και στη συναισθηματική ευεξία, όπως πιθανώς όλοι γνωρίζουν από τις απολαύσεις που συνδέονται με την κατανάλωση νόστιμου φαγητού.

«Είναι σαφές ότι τα νευρωνικά δίκτυα που μεταδίδουν αυτά τα συναισθήματα σχετίζονται με αυτά που ελέγχουν το φαγητό, ωστόσο δεν είναι πλήρως κατανοητό πώς ακριβώς επηρεάζουν το ένα το άλλο», λέει ο Ruediger Klein.

«Αν διερευνήσουμε αυτές τις συνδέσεις, θα κατανοήσουμε καλύτερα τις νευρικές διεργασίες που εμπλέκονται σε παθολογικές διατροφικές συμπεριφορές, όπως η υπερκατανάλωση τροφής», καταλήγει ο Christian Peters.

«Υπάρχουν πολλοί βιολογικοί παράγοντες που συμβάλλουν σε μια τέτοια περίπλοκη συμπεριφορά και πρέπει να εξετάσουμε τις φυσιολογικές διαδικασίες για να κατανοήσουμε αυτούς τους παράγοντες».

Τελικά, αυτή η γνώση μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις για την ανακούφιση των διατροφικών διαταραχών.

Προς το παρόν, η έρευνα θέτει τις βάσεις για περαιτέρω μελέτες για να διερευνηθεί πώς συγκεκριμένες ομάδες νευρώνων εμπλέκονται στα νευρωνικά κυκλώματα που ελέγχουν τη σίτιση. Προσθέτει επίσης ένα άλλο σημαντικό κομμάτι στο παζλ της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος συντονίζει τη συμπεριφορά.

Σχετικά με αυτήν την αναζήτηση ειδήσεων πείνας

συγγραφέας: Μάριους Μπρούερ
πηγή: Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ
επικοινωνία: Marius Breuer – Ινστιτούτο Max Planck
εικόνα: Η εικόνα πιστώθηκε στο Neuroscience News

Αρχική αναζήτηση: ανοιχτή πρόσβαση.
“Η μεταγραφολογία αποκαλύπτει ρύθμιση των νευρώνων στην αμυγδαλή με νηστεία και γκρελίνη, προάγοντας έτσι τη σίτισηΓράφει ο Rudiger Klein et al. Η επιστήμη προχωρά

μια περίληψη

Η μεταγραφολογία αποκαλύπτει ρύθμιση των νευρώνων στην αμυγδαλή με νηστεία και γκρελίνη, προάγοντας έτσι τη σίτιση

Η κεντρική αμυγδαλή (CeA) αποτελείται από πολλούς γενετικά καθορισμένους ανασταλτικούς νευρώνες που ελέγχουν τις αμυντικές και ορεκτικές συμπεριφορές συμπεριλαμβανομένης της σίτισης. Οι μεταγραφικές υπογραφές των τύπων κυττάρων και οι συγγένειές τους για τη λειτουργία παραμένουν ελάχιστα κατανοητές.

Χρησιμοποιώντας την αλληλουχία μονοπύρηνων RNA, περιγράφουμε εννέα πληθυσμούς κυττάρων CeA, τέσσερις από τους οποίους σχετίζονται κυρίως με την όρεξη και δύο με αποτρεπτικές συμπεριφορές.

Για να αναλύσουμε τον μηχανισμό ενεργοποίησης των νευρώνων της όρεξης CeA, χαρακτηρίσαμε τους νευρώνες που εκφράζουν τον υποδοχέα σεροτονίνης 2a (Htr2a) (CeA).^htr2a) που αποτελείται από τρεις ομάδες κατασταλτικών της όρεξης και έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι ενισχύει τη διατροφή. Η in vivo απεικόνιση ασβεστίου αποκάλυψε ότι το CeA^htr2a Οι νευρώνες ενεργοποιούνται από τη νηστεία, την ορμόνη γκρελίνη και την παρουσία τροφής.

Επιπλέον, αυτοί οι νευρώνες απαιτούνται για τα αποτελέσματα σχηματισμού γκρελίνης. Οι νευρώνες που επάγουν το CeA ανταποκρίνονται στη νηστεία και προβάλλουν τη γκρελίνη στον παραιπποκαμπικό πυρήνα (PBN) που οδηγεί σε αναστολή των νευρώνων PBN-στόχων.

Αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν πώς η μεταγραφική διαφοροποίηση των νευρώνων CeA σχετίζεται με τη νηστεία και τη ρυθμιζόμενη από ορμόνες συμπεριφορά σίτισης.