Senzația de sațietate: o bătălie între două semnale cerebrale
De ce dorința de a mânca în continuare stăpânește semnalul care spune că suntem plini? Noile cercetări descoperă că implică o luptă între două grupuri învecinate de celule ale creierului în care sistemul opioid al creierului are, de asemenea, un rol.
De asemenea, a constatat că medicamentul naloxonă, prin blocarea sistemului opioid, a oprit alimentația excesivă. Studiul, care apare în Proceedings of the National Academy of Sciences, a fost realizat pe șoareci, dar oamenii de știință cred că descoperirile ne vor ajuta să înțelegem mai bine mecanisme similare la oameni. „Munca noastră”, explică autorul principal al studiului, prof. Huda Akil, neurolog în cadrul Departamentului de Psihiatrie de la Universitatea din Michigan, Institutul de Neuroștiințe Moleculare și Comportamentale, „arată că semnalele de sațietate – de a avea suficientă hrană – sunt nu este suficient de puternic pentru a lucra împotriva dorinței puternice de a mânca, care are o puternică valoare evolutivă”.
A fi supraponderal sau obez crește riscul de a dezvolta mai multe afecțiuni de lungă durată, cum ar fi bolile cardiovasculare și diabetul de tip 2, precum și cancerul. Ponderea în exces este o problemă de sănătate publică la nivel mondial, care afectează țările cu venituri mici și medii, precum și cele cu venituri mari. Estimările Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) din 2016 sugerează că 39% a adulților la nivel global sunt supraponderali și 13% sunt obezi.
Trebuie să înțelegem mecanismele creierului
Presiunea pentru a înțelege mai bine factorii care conduc la obezitate – cum ar fi rolul creierului în reglarea alimentației – nu a fost niciodată mai mare ca acum. Printre acestea, remarcă autorii studiului, se numără „mecanismele care modulează atât inițierea, cât și încetarea hrănirii”. Prof. Akil și colegii ei s-au concentrat pe două grupuri mici de celule nervoase adiacente, sau neuroni, în hipotalamus, care este o regiune mică a creierului, care este implicată în mai multe funcții, cum ar fi controlul „comportamentelor motivate”. Cele două grupuri celulare se numesc celule pro-opiomelanocortină (POMC) și peptide legate de agouti (AgRP). Ele locuiesc într-o regiune a hipotalamusului cunoscută sub numele de nucleul arcuit (Arc). Oamenii de știință știau deja că cele două grupuri și Arc-ul erau cumva implicate în „controlul hrănirii”. Într-adevăr, în lucrările anterioare, unii dintre membrii echipei au dezvăluit deja că, la primirea anumitor semnale, neuronii POMC acționează „ca o frână” la mâncare și neuronii AgRP acționează ca pedala de gaz – mai ales când a trecut mult timp de la ultima hrană.
„Aplicarea împreună a pedalelor de gaz și de frână”
Totuși, ceea ce a rămas neclar a fost modul în care aceste două grupuri au interacționat. Un instrument numit optogenetică i-a ajutat pe anchetatori să mapeze semnalele mecanismului utilizând lumina laser pentru a activa și dezactiva celulele selectate la șoarecii care mâncau în exces. Au dezvăluit că atunci când au activat celulele POMC, acest lucru a activat și celulele AgRP din apropiere. Aceasta a însemnat că pedala de gaz și frâna de alimentare au fost cuplate în același timp, iar rezultatul a fost că pedala de gaz a câștigat. „Când ambele sunt stimulate simultan, AgRP fură spectacolul”, explică prof. Akil. Cu o altă metodă optogenetică, oamenii de știință au văzut că ar putea declanșa celulele POMC fără a activa celulele AgRP din apropiere. Acest lucru a dus la o scădere rapidă și semnificativă a consumului de șoareci. Folosind un instrument de vizualizare, au realizat, de asemenea, hărți detaliate ale căilor implicate. Au produs o hartă 3-D a căilor care încep în POMC și AgRP. Odată active, aceste căi de semnalizare declanșează fie senzația de plenitudine, fie dorința de a mânca. În alte teste, anchetatorii au explorat semnalele care sunt „în aval” de activarea celulelor POMC și AgRP, dezvăluind că influența lor se extinde pe scară largă în creier, cuprinzând chiar regiuni din cortex care controlează percepția, memoria și atenția.
Sistemul opioid are un rol
Într-un ultim set de experimente, echipa a dezvăluit că activarea AgRP pornește și sistemul opioid al creierului. Oferind rozătoarelor naloxona blocant al receptorilor opioizi a oprit comportamentul de hrănire. „Acest lucru sugerează că sistemul opioid endogen al creierului poate juca un rol în dorința de a mânca dincolo de ceea ce este necesar”, notează prof. Akil. De obicei, studiile privind factorii metabolici ai alimentației și alimentației excesive tind să se concentreze asupra hormonilor, cum ar fi grelina și leptina. Aceste descoperiri sugerează totuși că circuitele cerebrale sau „sistemele neuronale” par să joace, de asemenea, un rol important. Acestea ar putea reacționa la semnale emoționale, sociale și perceptive. Prof. Akil îndeamnă la cercetări suplimentare în acest aspect al consumului excesiv de alimente.
„Există o întreagă industrie construită pe a ne atrage să mâncăm, indiferent dacă avem nevoie sau nu, prin indicii vizuale, ambalaje, mirosuri, asociații emoționale. Oamenii se înfometează doar uitându-se și trebuie să studiem semnalele neuronale implicate în acele mecanisme atenționale, percepționale, care ne determină să mâncăm”.
