Βρίσκεται η λύση στην επιδημία στην παχυσαρκίας στο μυαλό μας; Αυτό δείχνει μια μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Rockefeller που έγινε σε ποντίκια. “Έχουμε εντοπίσει δύο νέους πληθυσμούς κυττάρων στον εγκέφαλο που ρυθμίζουν σημαντικά την όρεξη”, ανέφερε ο Alexander Nectow, πρώτος συγγραφέας της μελέτης η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell.
Οι δύο τύποι κυττάρων, που βρίσκονται σε ένα μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται ραχιαίος πυρήνα ραφής [dorsal raphe nucleus] είναι δυνητικοί στόχοι για νέα φάρμακα για τη θεραπεία της παχυσαρκίας ελέγχοντας τα σήματα της πείνας που οδηγούν την αναζήτηση και κατανάλωση τροφίμων.
Η μελέτη βρήκε επίσης ότι το γλουταμινικό οξύ, ένας άφθονος διεγερτικός νευροδιαβιβαστής στα σπονδυλωτά που απελευθερώνεται από το στομάχι όταν είναι πλήρες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί προκειμένου να επιτεχυθεί η αίσθηση του κορεσμού της πείνας.
Τα νέα ευρήματα είναι τα τελευταία στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η κατανάλωση τροφής είναι μια πολύπλοκη βιολογική συμπεριφορά που προκαλείται από πολλαπλά σημεία του εγκεφάλου.
Το 1994, ο καθηγητής Jeffrey Friedman, επικεφαλής του εργαστηρίου μοριακής γενετικής της Rockefeller, ξεκίνησε μια νέα εποχή στην έρευνα για την παχυσαρκία, ανακαλύπτοντας μια ορμόνη που ονομάζεται λεπτίνη, η οποία δρα στους νευρώνες του υποθαλάμου του εγκεφάλου για να καταστείλει την πείνα. Οι ενέσεις λεπτίνης προάγουν μια δραματική απώλεια βάρους σε ασθενείς με ανεπάρκεια λεπτίνης, ωστόσο η μέθοδος έχει περιορισμένη εφαρμογή διότι οι περισσότεροι παχύσαρκοι παράγουν αρκετή λεπτίνη. Η θεωρία που δημιουργήθηκε είναι ανάλογη με αυτή της αντίστασης στην ινσουλίνη: ότι η παχυσαρκία οφείλεται σε αντίσταση στην λεπτίνη, δηλαδή το μήνυμα της λεπτίνης δεν λαμβάνεται σωστά από τους υποδοχείς της στον υποθάλαμο.
“Η παχυσαρκία σχετίζεται γενικά με την αντίσταση στη λεπτίνη”, λέει ο Friedman, του οποίου το εργαστήριο παρήγαγε την παρούσα μελέτη. “Και τα πρόσφατα δεδομένα μας δείχνουν ότι η διαφοροποίηση της δραστηριότητας συγκεκριμένων νευρώνων με φάρμακα θα μπορούσε να παρακάμψει την αντίσταση στη λεπτίνη και να προσφέρει ένα νέο μέσο για τη μείωση του σωματικού βάρους”.
Ο ρόλος του γλουταμινικού οξέος
Στην παρούσα μελέτη, ο Nectow και οι συνάδελφοί του χρησιμοποιώντας μια προηγμένη τεχνική απεικόνισης που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο Rockefeller, βρήκαν ότι το τμήμα του εγκεφάλου που ονομάζεται ραχιαίος πυρήνα ραφής ενεργοποιείται σε πεινασμένους ποντικούς. Η απεικόνιση σε μια άλλη ομάδα ποντικών που τράφηκαν με ικανοποιητική ποσότητα τροφής αποκάλυψε ένα διαφορετικό πρότυπο δραστικότητας του ραχιαίου πυρήνα ραφής.
Αυτά τα αποτελέσματα έδειξαν σαφέστατα ότι οι νευρώνες σε αυτό το τμήμα του εγκεφάλου παίζουν ρόλο στη διατροφή. Το επόμενο βήμα ήταν να προσδιοριστεί ποιοι από τους διάφορους τύπους νευρώνων που αποτελούν τον ραχιαίο πυρήνα ραφής εμπλέκονται.
Η έρευνα στις δύο ομάδες ποντικών έδειξε ότι οι νευρώνες ενεργοποιούνται από ένα αμινοξύ που ονομάζεται γλουταμινικό οξύ (glutamate) και απελευθερώνεται από το στομάχι όταν αυτό είναι πλήρες σε τροφή. Το αποτέλεσμα είναι να καταστέλλεται η πρόσληψη της τροφής. Να σημειωθεί ότι το γλουταμινό οξύ διατίθεται στην αγορά και ως διατροφικό συμπλήρωμα. Είναι περισσότερο γνωστό σ’ αυτούς που κάνουν μπόντι μπίλντινγ γιατί βοηθάει στο “χτίσιμο” των μυών αλλά έχει επίσης τη φήμη ότι μειώνει την επιθυμία για γλυκά και απλούς υδατάνθρακες.
To γλουταμινικό οξύ χρησιμοποιείται από τα νευρικά κύτταρα για να δίνουν σήματα το ένα στο άλλο, όταν η πείνα πυροδοτεί την απελευθέρωση ενός άλλου νευροδιαβιβαστή γνωστού ως GABA. Το GABA επιβραδύνει τη δραστηριότητα του εγκεφάλου ενώ το γλουταμινικό οξύ την επιταχύνει. Το γλουταμινικό οξύ παίζει νευραλγικό ρόλο στην ανάπτυξη, στη μάθηση και τη μνήμη αλλά σε υψηλά επίπεδα έχει παρενέργειες. Τόσο το GABA όσο και το γλουταμινικό οξύ επηρεάζουν άλλους νευροδιαβιβαστές όπως η σεροτονίνη και η ντοπαμίνη.
Οπλισμένοι με δύο μεθόδους ενεργοποίησης στοχευμένων νευρώνων κατά βούληση – μια οπτική και μια χημική – οι ερευνητές μπόρεσαν να ενεργοποιήσουν τα κύτταρα απελευθέρωσης γλουταμινικού οξέος σε παχύσαρκα ποντίκια. Αυτό κατέστειλε την πρόσληψη τροφής των ζώων και τα έκανε να χάσουν βάρος. Και βέβαια, επιβεβαίωσε ότι οι νευρώνες του ραχιαίου πυρήνα ραφής ενεργοποιούνται πράγματι από την πείνα και οδηγούν σε πρόσληψη τροφής.
Οι ερευνητές μελέτησαν επίσης την επίδραση της αποσύνδεσης των νευρώνων της πείνας στα παχύσαρκα ποντίκια. “Ήμασταν ενθουσιασμένοι να βλέπουμε ότι η παρατεταμένη αναστολή αυτών των νευρώνων μπορεί να μειώσει δραματικά το σωματικό βάρος”, είπε ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Marc Schneeberger Pane που συμμετείχε στη μελέτη.
Τα ευρήματα ανοίγουν νέες κατευθύνσεις έρευνας για τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος ελέγχει την κατανάλωση τροφής και υποδεικνύει ότι φάρμακα σχεδιασμένα για να ενεργοποιούν ή να αναστέλλουν τους νευρώνες του ραχιαίου πυρήνα ραφής θα μπορούσαν να είναι αποτελεσματικά κατά της παχυσαρκίας.
Πηγή: Identification of a Brainstem Circuit Controlling Feeding.
