Όταν αντιμετωπίζουμε πολλαπλές επιλογές φαγητού και τελικά επιλέγουμε μία, οι παράγοντες αυτής της διαδικασίας λήψης αποφάσεων μπορεί να είναι πιο φυσιολογικοί από ό,τι είχε υποτεθεί προηγουμένως.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Δρ. Christopher Morrison του Κέντρου Βιοϊατρικής Έρευνας Pennington ανακάλυψε ότι η ορμόνη που ονομάζεται αυξητικός παράγοντας 21 των ινοβλαστών ορμόνης (FGF21: fibroblast growth factor 21) παίζει σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς ανταμοιβής του εγκεφάλου, όπως αυτοί που εμπλέκονται στις διατροφικές επιλογές. Η ανακάλυψη δημοσιεύτηκε στο Molecular Metabolism.
Τα δεδομένα της μελέτης υποδεικνύουν ότι η ορμόνη FGF21 δρα στον εγκέφαλο για να προκαλέσει μια ειδική για τις πρωτεΐνες όρεξη, ενισχύοντας την ανταμοιβή των τροφίμων που περιέχουν πρωτεΐνη.
«To συναρπαστικό είναι ότι δεν πρόκειται απλώς για τη γενική πείνα -είναι μια πολύ συγκεκριμένη όρεξη για πρωτεΐνη», είπε ο Morrison, Αναπληρωτής Εκτελεστικός Διευθυντής Βασικών Επιστημών στο Pennington Biomedical. «Όταν η πρωτεΐνη είναι περιορισμένη, η ορμόνη FGF21 δρα στον εγκέφαλο για να ανατρέψει έναν μοριακό διακόπτη που κάνει τις τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνες πιο ικανοποιητικές και παρακινεί τα ζώα να τις αναζητήσουν. Πολλοί άνθρωποι αγωνίζονται να διατηρήσουν μια ισορροπημένη διατροφή. Η κατανόηση του πώς το σώμα ρυθμίζει την όρεξη για πρωτεΐνη θα μπορούσε να οδηγήσει σε καλύτερες στρατηγικές για την προώθηση της υγιεινής διατροφής».
Στη μελέτη, τα ζώα σε δίαιτα χαμηλή σε πρωτεΐνες εργάστηκαν ιδιαίτερα σκληρά για ανταμοιβές υγρών πρωτεϊνών, αλλά όχι υδατάνθρακες, λιπαρά ή γλυκά, σε σύγκριση με εκείνα που ακολουθούσαν κανονική διατροφή. Ωστόσο, εάν η ικανότητα της ορμόνης FGF21 να δρα στον εγκέφαλο διαταράσσονταν, αυτό το ειδικό κίνητρο για κατανάλωση πρωτεΐνης χανόταν.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εξελιγμένη τεχνική νευροεπιστήμης που ονομάζεται φωτομετρία ινών για να αξιολογήσουν τον τρόπο με τον οποίο τα θρεπτικά συστατικά ενεργοποιούν τους νευρώνες ντοπαμίνης εντός της κοιλιακής τετηγματικής περιοχής ή VTA (κοιλιακή καλυπτρική περιοχή), μια περιοχή του εγκεφάλου που σχετίζεται με την ανταμοιβή.
Ανακάλυψαν ότι ο περιορισμός των πρωτεϊνών μετατοπίζει την απόκριση ντοπαμίνης, με τους υδατάνθρακες να ενεργοποιούν πιο έντονα τους νευρώνες ντοπαμίνης στα ζώα ελέγχου και τις πρωτεΐνες να ενεργοποιούν πιο έντονα τους νευρώνες ντοπαμίνης στα ζώα με περιορισμό πρωτεΐνης. Είναι σημαντικό ότι αυτή η μετατόπιση στη σηματοδότηση της ανταμοιβής χάθηκε σε ζώα που δεν είχαν την ορμόνη FGF21.
«Είναι ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο τα ορμονικά σήματα μπορούν να συντονίσουν το σύστημα ανταμοιβής του εγκεφάλου ώστε να οδηγήσουν συγκεκριμένες διατροφικές ορέξεις», είπε ο Morrison. «Αυτή η ανακάλυψη δείχνει το συνεχές ταξίδι για την αποκάλυψη των λειτουργιών ορισμένων γονιδίων, πρωτεϊνών και θρεπτικών συστατικών στο σώμα μας, υπογραμμίζοντας παράλληλα την κύρια αξία που προσφέρει η Pennington Biomedical στην ευρύτερη επιστημονική κοινότητα», δήλωσε ο Δρ. John Kirwan, Εκτελεστικός Διευθυντής της Pennington Biomedical.
«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος οδηγεί σε συγκεκριμένες διατροφικές προτιμήσεις ήταν μια μακροχρόνια πρόκληση στην έρευνα για τον μεταβολισμό. Αυτή η εργασία δείχνει πώς η ολοκληρωμένη προσέγγιση της Pennington Biomedical -συνδυάζοντας μοριακή βιολογία, νευροεπιστήμη και μελέτες συμπεριφοράς- μπορεί να ξεκλειδώσει πολύπλοκα βιολογικά μυστήρια».
Η ορμόνη FGF21 παράγεται στο ήπαρ και έχει αναγνωριστεί παλαιότερα ως ρυθμιστής του ενεργειακού ισοζυγίου και για το ρόλο της στο μεταβολισμό της γλυκόζης. Αυτή η μελέτη τονίζει τη σημαντική επίδρασή της στο κεντρικό νευρικό σύστημα.
Περισσότερες πληροφορίες: Md Shahjalal H. Khan et al, FGF21 acts in the brain to drive macronutrient-specific changes in behavioral motivation and brain reward signaling, Molecular Metabolism (2024). DOI: 10.1016/j.molmet.2024.102068.
