Het kapen van darm-hersencommunicatie kan hongergevoelens afsluiten

Anonim

Het kapen van darm-hersencommunicatie kan hongergevoelens afsluiten

Biologie

Rich Haridy

7 december, 2017

Experimenten hebben aangetoond hoe de maag berichten naar de hersenen stuurt om te blijven eten of te stoppen, afhankelijk van het caloriegehalte van het geconsumeerde voedsel (Credit: Sam Alhadeff / University of Pennsylvania)

Een nieuwe studie van de University of Pennsylvania heeft het biologische mechanisme blootgelegd waarmee onze darm communiceert met de hersenen om het hongergevoel te reguleren. De onderzoekers ontdekten ook een nieuwe combinatie van hormonen die het signaal dat naar onze hersenen gestuurd werd, kan nabootsen, en dat aangeeft dat er genoeg voedsel is geconsumeerd.

Wetenschappers hebben de afgelopen jaren geweldige inzichten in de eetlustregulerende mechanismen van ons lichaam ontdekt. We weten nu dat niet alleen de hypothalamus het hoofd van de hersenen is dat het hoofdkwartier controleert, maar dat een concentratie van neuronen in de regio, agouti-gerelateerde proteïne tot expressie brengende neuronen (AgRP), de sleutel zijn in het beheersen van energieverbruik en hongergevoelens.

"Wanneer deze neuronen aan het schieten zijn, vertellen ze je in wezen, 'Je kunt beter gaan eten, je bent uitgehongerd, ' " zegt J. Nicholas Betley, een van de auteurs van de nieuwe studie.

Dit nieuwe onderzoek trachtte te begrijpen welke mechanismen betrokken zijn bij het in- en uitschakelen van deze neuronen in relatie tot de voedingswaarde van het voedsel dat wordt geconsumeerd. Eerder werk van hetzelfde team ontdekte dat alleen al het ruiken of zien van voedsel AgRP-neuronactiviteit kon verminderen.

Nieuwe experimenten met muizen bekeken de AgRP-activiteit nadat de dieren een onbekende, calorie-vrije gel hadden gekregen. De eerste voeding van het voedsel toonde een directe afname van de AgRP-activiteit, maar deze afname duurde gemiddeld slechts ongeveer 200 seconden voordat de eetlustneuronen opnieuw werden geactiveerd. Dit suggereerde dat zodra de maag het voedsel had herkend als een gebrek aan calorieën, het aan de hersenen communiceerde om de hongergevoelens opnieuw te beginnen, zodat het dier verder voldoende voedingsstoffen kon verkrijgen.

Tijdens de proef werd gezien dat de muizen leerde bepaalde voedingsmiddelen te associëren met hun calorische eigenschappen, zodat de AgRP-activiteit snel anticiperend werd, ofwel toenemend of dalend volgens de voorkennis van wat op het punt stond geconsumeerd te worden.

"In één proef leren de circuits in het sensorische systeem van de hersenen om de visuele of olfactorische stimulus van de [gel] te associëren met calorieën, " legt Betley uit. "Als ze de calorieën eerst krijgen en dan de calorie-vrije soort zien, voorspellen ze de voedingsstoffen omdat de smaak hetzelfde is, de smaak is vergelijkbaar. Het duurt 200 seconden voordat het dier zich realiseert dat wat zijn darm heeft geraakt niet klopt niet doen wat het zou moeten doen en de activiteit van die neuronen komt terug. "

De volgende stap in het onderzoek was om te ontdekken welk proces de darm gebruikte om aan de hersenen te signaleren dat het voedsel dat geconsumeerd werd onvoldoende voedingsstoffen bevatte. Drie hormonen, uitgestoten tijdens de spijsvertering, werden geïdentificeerd als een directe bijdrage aan significante reducties in AgRP-neuronactiviteit. Een laaggedoseerde cocktail van de drie hormonen werd vervolgens door de onderzoekers ontwikkeld en liet zien dat ze de AgRP-activiteit verminderden met zeer weinig bijwerkingen bij toediening aan de muizen.

Naast het ontwikkelen van geneesmiddelen om deze signalen van de darmhersenen na te bootsen, zal verder onderzoek worden gedaan naar manieren om strategieën voor gewichtsverlies te ontwerpen die de AgRP-neuronactiviteit fundamenteel kunnen minimaliseren, en dus honger.

"Het zou interessant zijn om te zien of het vaker consumeren van kleinere maaltijden zou kunnen leiden tot minder activiteit in de neuronen en dus minder voedselinname, " suggereert Betley. "Of misschien kunnen we betere combinaties van voedingsmiddelen of betere manieren van eten ontwikkelen, zodat we kunnen voorkomen dat we om negen uur 's middags op Oreo-koekjes bungelen als je de hele dag een geweldig dieet hebt gehad. "

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Cell Reports .

Bron: University of Pennsylvania

Experimenten hebben aangetoond hoe de maag berichten naar de hersenen stuurt om te blijven eten of te stoppen, afhankelijk van het caloriegehalte van het geconsumeerde voedsel (Credit: Sam Alhadeff / University of Pennsylvania)