Výživa - palivomer v mozgu - vedomosti
Aktuálne správy v Süddeutsche Zeitung
Dashboard
ekonomiky
Mníchov
Kultúra
spoločnosti
Vedomosti
Výživa: palivomer v mozgu
Ako hypotalamus ovláda hlad a sýtosť.
Ak jo-jo efekt premení každé úsilie v strave na pravý opak, ak aj nasýtené ústa slzia pri pohľade na pochúťku, človek sa dozvie predovšetkým jednu vec: V mozgu mechanizmy, ktoré sú ťažko pochopiteľné a ešte ťažšie ovládateľné, dobrovoľne regulujú hlad a Sýtosť, metabolizmus a telesná hmotnosť.
Otvoriť obrázok na novej stránke
Ľahko pochopiteľné a ešte ťažšie ovládateľné mechanizmy dobrovoľne ovládajú hlad a sýtosť, metabolizmus a telesnú hmotnosť.
Vedci znovu a znovu objavujú nové signalizačné látky, ktoré zasahujú do kontrolného cyklu, v ktorom hrá kľúčovú úlohu oblasť v hypotalame. Hormóny, bielkoviny a nervové signály, na ktorých záleží, môžu vyvolať pocit sýtosti aj pri chudých postavách a nadmernom stravovaní pri nadmernej hmotnosti.
Tím pod vedením Daniely Coty a Randyho Seeleyho z University of Cincinnati predstavuje nového kandidáta na kľúčovú molekulu v kontrolnom cykle: látku so skratkou mTOR (Science, zväzok 312, s. 927, 2006). Tento enzým a jeho príbuzní sú starými priateľmi molekulárnych biológov, pretože hrajú dobre pochopenú úlohu v regulácii metabolizmu a delenia buniek v živých bunkách.
Fungujú ako senzory energetickej bilancie bunky, takpovediac ako palivomer. mTOR musí byť starodávnym vynálezom evolúcie, pretože sa nachádza v bunkách kvasiniek aj v bunkách ľudského tela.
Daniela Cota a jej kolegovia najskôr zistili, že mTOR sa tiež nachádza všade v mozgu ich testovaných zvierat, potkanov. Aktivovaná forma enzýmu však mohla byť detegovaná iba v experimentoch s protilátkami v oblastiach hypotalamu zodpovedných za pocit sýtosti a iba u potkanov, ktoré sa práve najedli. Ak zvieratá naopak museli hladovať 48 hodín, množstvo aktivovaného enzýmu prudko pokleslo.
Potom vedci začali cielene manipulovať s mTOR. Vstrekli potkanom leucín do mozgovej komory blízko hypotalamu. Leucín je esenciálna aminokyselina, ktorú ľudia musia konzumovať napríklad z pšeničných klíčkov, tuniaka alebo hovädzieho mäsa.
Niektorí tvrdia, že má potlačujúci apetít, na molekulárnej úrovni podporuje aktiváciu mTOR. A skutočne: po injekcii potkany, ktoré mali byť po dlhom pôste hladné, takmer nič nejedli a chudli.
Opak sa stal, keď vedci injekčne podali látku rapamycín, ktorá tlmí účinky mTOR (v skutočnosti TOR predstavuje cieľ rapamycínu): Dokonca aj kŕmené potkany jedli ďalej. Vedci vykonali ďalšiu krížovú kontrolu. Keď zablokovali samotný mTOR protijedom, leucín stratil vplyv na apetít zvierat.
Vedci poznajú princíp, že veľa aktivovaného mTOR vás nasýti a málo z neho spôsobí hlad. Pretože hormón leptín funguje aj podľa tohto vzoru: ak veľa z nich pláva v krvi, testované zvieratá nechajú svoje jedlo stáť, ak ho majú málo, hypotalamus vyvoláva túžbu po jedle.
Pred rokmi táto realizácia vyvolala usilovné výskumné úsilie; niekoľko spoločností sa pokúsilo vyrobiť tabletku na chudnutie na základe tohto princípu, ktorá by sa stala bestsellerom. Väčšina pokusov však zlyhala. Možno to bolo tým, že nikto presne nevedel, ako leptín funguje. Avšak výskumná skupina spoločnosti Cota dokázala urobiť aspoň hodnoverným experimentom, že účinok leptínu sprostredkuje mTOR.
Ak vezmeme tieto výsledky dohromady, je pravdepodobné, že mTOR hrá ústrednú úlohu v regulácii chuti do jedla a energetickej rovnováhy. Endokrinológ Jeffrey Flier z Harvardovej univerzity vidí výsledky v sprievodnom komentári k vede ako hlavný krok k pochopeniu toho, ako hypotalamus riadi príjem a hmotnosť potravy.
Získané vedomosti napriek tomu ponechávajú veľa otázok nezodpovedaných, ktoré je potrebné objasniť v ďalších vyšetrovaniach. Napríklad pri výskume vedci z Cincinnati vždy podávali leucín umelo a v relatívne veľkom množstve. Zostáva objasniť, či a ako malé zmeny v koncentrácii leucínu ovplyvňujú kontrolnú slučku v hypotalame.
Nie je tiež jasné, či iba táto látka alebo iné aminokyseliny majú vplyv na oblasť mozgu. Jeffrey Flier v každom prípade verí, že poznatky Daniely Coty a jej kolegov pomôžu vedcom pochopiť súvislosť medzi obezitou a cukrovkou typu II.