Elhízás Neurohormonális, epigenetikus tényezők és emésztési mikroflóra - Cikkek - IntraMed
Bevezetés
Az elhízással kapcsolatos kutatások és a közegészségügyi beavatkozások új paradigmájának összetevőit ismertetik, amelynek célja az interdiszciplináris munkából fakadó hipotézisek generálása, amelyek több okot is figyelembe vesznek, a molekuláristól a társadalmiig. Ennek a megközelítésnek a célja az ok-okozati utak megértése, amelyek a lakosságban elhízási mintákat okoztak, és annak meghatározása, hogy az általában a lakosságot érintő beavatkozások miként valósíthatók meg. A szerzők olyan mechanizmusokra összpontosítanak, amelyek hasznosak lehetnek annak megértéséhez, hogy a társadalmi-környezeti tényezők hogyan hatnak egymással az energiaegyensúlyt befolyásoló biológiai folyamatokkal. Áttekintjük a bélflóra neurohormonális kontrolljait, epigenetikáját és mikrobiológiai mechanizmusait, amelyek befolyásolhatják az elhízás kockázatát.
Neurohormonális vezérlések
Homeosztatikus kontrollok
A súlyt és az adipozitást kontrolláló komplex neurohormonális rendszerek homeosztatikusnak és nem homeosztatikusnak minősíthetők. A rossz homeosztatikus mechanizmusok túlélési előnyt jelentenek az emberek számára az időszakos éhezéssel szemben. Azok a szervezetek, amelyek hatékonyan tudják fogyasztani, tárolni és megőrizni az energiát, életben maradhatnak és szaporodhatnak. Bár az evolúció válogathatott a rendkívüli zsírosság ellen, a túlzott bevitel elleni negatív visszacsatolási jelek nem elegendők a testtömeg fenntartásához a legtöbb embernél, akik könnyen hozzáférhetnek elfogadható, kalóriatartalmú ételekhez.
A magas kalóriatartalmú étrend elhízást okoz a hajlamos állatoknál, ami gyorsan növeli a zsírraktárakat. Másrészt, ha az elhízott patkányok lefogynak vagy korlátozott a kalóriabevitelük, ugyanúgy növelik a neurohormonális hajtást, mint a sovány patkányok, annak érdekében, hogy növeljék a bevitelt, miközben csökkentik az elhízásuk elleni védekezésre fordított energiafelhasználást. A fogyás után az elhízottak átlagos nyugalmi energiafogyasztása markánsan és tartósan alacsony. Ezeket a tényezőket annak a súlygyarapodásnak tulajdonítják, amely a fogyott elhízott emberek körülbelül 80-90% -ánál fordul elő.
A neurotranszmitterek, hormonok és metabolitok komplex kölcsönhatása szabályozza az agy táplálékfelvételét. Az anyagcsere-érzékelő neuronok a hipotalamuszban és az agy más területein reagálnak az energiafogyasztásból, a keresletből vagy a tárolásból származó jelekre, ideértve a keringő glükózt, az adipocitákból származó leptint, az inzulint, a gyomorban található ghrelint, a mellékvese szteroidjait, a bél YY polipeptidjét, a zsírsavakat, a ketonokat, laktát, vagus ideg afferens szálak és belső neurotranszmitterek. A hipotalamusz neuronjai felszabadítják a katabolikus folyamatokat aktiváló neurotranszmittereket, mint például a melanocita-stimuláló hormon-a [a-MSH], a kokain és az amfetamin-szabályozott transzkripció [CART], a kortikotropin-felszabadító hormon [00CRH]), vagy az anabolikus folyamatok (pl. Y neuropeptid) [NPY], Agouti fehérje [AGRP], orexinek). A hipotalamusz neuronjai sok jelet juttatnak az agyalapi mirigyhez, az agytörzshöz, a középagyhoz és az előagyhoz. Az energiafogyasztás és a ráfordítás szabályozásának ezen útjait kísérleti úton bizonyították állatmodellekben és funkcionális idegépalkotó technikákkal emberben.
A szimpatikus idegrendszer és a leptin szignalizáció közötti kölcsönhatás példa az adipozitással szembeni neurohormonális védelemre. A kalóriakorlátozással a szimpatikus aktiváció felszabadítja a glükózt a glikogén- és zsírsavraktárakból a zsírszövetben. A zsírszövet a szimpatikus aktivitásra a leptin termelésének jelentős csökkenésével reagál, ami csökkenti az energiafelhasználást nyugalmi állapotban és növeli az étvágyat, hogy feltöltse a zsírtartalékokat. Egyes ritka szindrómákban az emberi elhízás a homeosztatikus utak egyetlen génhibáival jár együtt, beleértve a leptinhiányt, a leptinreceptor-hibát, a proopiomelanokortin-hiányt (POMC), ami az MSH károsodott termeléséhez vezet, és az MSH-receptor hibáihoz vezet.
Nem homeosztatikus kontrollok
A nem homeosztatikus rendszerek elősegítik a súlygyarapodást az élelmiszer kifizetődő tulajdonságaira és az étkezéshez kapcsolódó pszichoszociális tényezőkre adott válaszok révén. Ízletes, kalóriatartalmú étrend biztosításakor a patkányok a homeosztázis határain túl is étkeznek, és rendkívüli elhízás alakul ki, még a soványságra hajlamos patkányok esetében is. Minél finomabb az étrend és minél tovább tartják, annál magasabb az elhízás mértéke.
Az emberi agy szerveződése és működése tükrözi azt a tényt, hogy az evolúció minden időszakában, de különösen a legfrissebb, az élelmiszer megszerzése nehéz feladat. Az ételek kifizetődő tulajdonságai (az ingerek, amelyek fokozzák a megszerzés iránti hajlandóságot) szerepet játszanak az opioid receptorok működésének "tetszésében" és a dopamin receptorok működésének "vágyában". Mindkét receptor közvetíti a függőséget is. Az anyagcsere jelek módosítják az élelmiszer-ingerek, az ételkereső magatartás és a jutalom jelek kimutatási küszöbét. A krónikus stressz növeli az ételek jutalomértékét. Noha a szubkortikális területek serkentik az étvágyat, a kortikális területek integrálják ezeket a jeleket a megtanult érzelmi jelekkel. Ezek a jelek az energiaigény szubkortikális igényeit meghaladó bevitelhez vezethetnek. Általában az étkezési vágy redundáns és összetett rendszerek eredménye, amelyek védenek az éhség ellen, de a rendszerek egyáltalán nem felelnek meg a fejlett világ ételeinek és környezetének.
A neurohormonális mechanizmusok következményei az elhízásban és a közegészségügyben
A Nemzeti Gazdasági Kutatási Iroda elemzése szerint a gyermekek gyorséttermi reklámozásának megszüntetése 18% -kal csökkentené az elhízás előfordulását. Egyes kormányok korlátozták a bébiételek termékeinek televíziós reklámozását, és egyes hirdetők önként korlátozták a reklámot. Azonban a közelmúltban elterjedt egyéb digitális médiaforrások, beleértve a mobiltelefonokat, a mobil zenei eszközöket, a szélessávú videókat, az azonnali üzenetküldést, a videojátékokat, a virtuális világokat, "marketing ökoszisztémát" hoztak létre az élelmiszerek reklámozásához, és a fogyasztásra gyakorolt hatása fokozódhat a jövőben széles körben elterjedt.
Epigenetika
Az elhízással kapcsolatos epigenetika állatmodelljei
Kísérleti vizsgálatok során az állatokat étrendi, kémiai és stressz-ingereknek vetették alá a terhesség vagy az élet első évei alatt, ami epigenetikus változásokhoz vezetett a felnőtt gén expressziójában. Egyes expozíciók által okozott epigenetikai változásokat más szerek megakadályozhatják. Bizonyos változások a génexpresszióban generációk során is fennmaradnak, amikor az epigenetikus jelölések a sperma és a petesejtek képződése során nem teljesen törlődnek. Számos állatkísérlet kimutatta az elhízás epigenetikai hatásait.