Objev poskytuje klíčové molekulární cíle pro budoucí ošetření obezity

Potěšení, které získáme z jídla nezdravého jídla – dopamin spěchá z drcení na slaných, mastných hranolkách a svůdným hamburgerem – je často obviňováno jako příčina přejídání a rostoucí míry obezity v naší společnosti.

Nová studie vědců na University of California v Berkeley však naznačuje, že potěšení z jídla, dokonce i nezdravé jídlo, je klíčem k udržení zdravé váhy ve společnosti, která oplývá levným, vysoce tukem.

Paradoxně, neoficiální důkazy naznačují, že lidé s obezitou mohou mít menší potěšení z jídla než lidé s normální hmotností. Mozkové skenování obézních jedinců vykazují sníženou aktivitu v oblastech mozku souvisejících s potěšením, když jsou prezentovány s potravinami, což je vzorec pozorovaný také ve studiích na zvířatech.

Nyní vědci UC Berkeley identifikovali možnou základní příčinu tohoto jevu – pokles neurotensinu, mozkový peptid, který interaguje s dopaminovou sítí – a potenciální strategii pro obnovení potěšení z jídla způsobem, který pomáhá snížit celkovou konzumaci.

Studie odhaluje neočekávaný mozkový mechanismus, který vysvětluje, proč může chronická dieta s vysokým obsahem tuku snížit touhu po vysoce tuk, sladkých potravinách, i když tyto potraviny zůstávají snadno dostupné. Vědci navrhují, aby tento nedostatek touhy u obézních jedinců je způsoben ztrátou potěšení z jídla způsobené dlouhodobou konzumací vysoce kalorických potravin. Ztráta tohoto potěšení může ve skutečnosti přispět k progresi obezity.

Přirozený sklon k nezdravému jídlu není ze své podstaty špatný – ale ztráta by to mohla dále zhoršit obezitu. “

Stephan Lammel, profesor UC Berkeley na oddělení neurovědy a člen Helen Wills Neuroscience Institute

Vědci zjistili, že tento účinek je poháněn snížením neurotensinu ve specifické oblasti mozku, která se spojuje s dopaminovou sítí. Důležité je, že prokazují, že obnovení hladin neurotensinu – buď prostřednictvím dietních změn nebo genetických manipulací, které zvyšují produkci neurotensinu – může obnovit potěšení při jídle a podpoře hubnutí.

„Dieta s vysokým obsahem tuku mění mozek, což vede k nižším hladinám neurotensinu, což zase mění, jak jíme a reagujeme na tato jídla,“ řekl Lammel. „Našli jsme způsob, jak obnovit touhu po potravinách s vysokým obsahem kalorií, což může ve skutečnosti pomoci s řízením hmotnosti.“

Zatímco nálezy u myší se ne vždy překládají přímo na lidi, tento objev by mohl otevřít nové cesty pro řešení obezity obnovením potěšení z potravy a porušením nezdravých stravovacích vzorců.

„Představte si, že budete jíst úžasný dezert ve skvělé restauraci v Paříži – zažíváte výbuch dopaminu a štěstí,“ řekla Neta Gazit Shimoni, postdoktorand UC Berkeley. „Zjistili jsme, že stejný pocit se vyskytuje u myší na normální stravě, ale chybí u osob s vysokým obsahem tuku. Mohou spíše jíst z zvyku nebo nudy, než o skutečné potěšení.“

Společný autoři Amanda TOSE jsou Gazit Shimoni a bývalý postgraduální student UC Berkeley Amanda Tose a Lammel je vedoucím autorem studie, která bude zveřejněna 26. března v časopise Příroda.

Řešení dlouhodobé puzzle ve výzkumu obezity

Po celá desetiletí se lékaři a vědci snažili porozumět a zacházet s obezitou, protože nespočet výstřelkových diet a stravovacích režimů nedokázaly přinést dlouhodobé výsledky. Nedávný úspěch agonistů GLP-1 jako OzemKterá omezující chuť k jídlu zvýšením pocitů plnosti vyniká mezi mnoha neúspěšnými přístupy.

Lammel studuje mozkové obvody, zejména dopaminová síť, která hraje klíčovou roli v odměně a motivaci. Dopamin je často spojován s potěšením a posiluje naši touhu hledat odměňující zážitky, jako je konzumace vysoce kalorických potravin.

Při zvyšování myší na dietě s vysokým obsahem tuku si Gazit Shimoni všiml výrazného paradoxu: zatímco ve svých domácích klecích tyto myši silně upřednostňovaly vysokotučný chow, který obsahoval 60% tuku, nad normálním chowem s pouze 4% tukem, což je vede k nadměrné hmotnosti. Když však byli vyřazeni ze svých domácích klecí a poskytovali volný přístup k vysoce kalorickým pochoutkám, jako je máslo, arašídové máslo, želé nebo čokoláda, vykazovaly mnohem menší touhu dopřát si myši s normálními body, což okamžitě snědlo vše, co bylo nabídnuto.

„Pokud dáte šanci normální, pravidelné myš, budou tyto potraviny okamžitě jíst,“ řekl Gazit Shimoni. „Vidíme pouze toto paradoxní útlum motivace krmení, které se děje u myší na dietě s vysokým obsahem tuku.“

Zjistila, že tento účinek byl hlášen v minulých studiích, ale nikdo nebyl následován, aby zjistil, proč a jak se účinek spojuje s fenotypem obezity pozorovaný u těchto myší.

Obnovení neurotensinu obrátí změny mozku související s obezitou

K prozkoumání tohoto jevu Lammel a jeho tým použili optogenetiku, techniku, která vědcům umožňuje ovládat mozkové obvody světlem. Zjistili, že u myší s normálním dietem stimulace mozkového obvodu, který se spojuje s dopaminovou sítí, zvýšila jejich touhu jíst potraviny s vysokým obsahem kalorií, ale u obézních myší neměla stejná stimulace žádný účinek, což naznačuje, že se něco muselo změnit.

Důvodem, jak zjistili, bylo, že neurotensin byl u obézních myší natolik snížen, že zabránil dopaminu spustit obvyklou reakci na potěšení na vysoce kalorická jídla.

„Neurotensin je tento chybějící spojení,“ řekl Lammel. „Normálně zvyšuje aktivitu dopaminu, aby mohla zvyšovat odměnu a motivaci. U myší s vysokým obsahem tuků je však neurotensin downregulován a ztratí silnou touhu konzumovat vysoce kalorická jídla-i když je snadno dostupné.“

Vědci pak testovali způsoby, jak obnovit hladiny neurotensinu. Když byly obézní myši přepnuty zpět na normální stravu po dobu dvou týdnů, jejich hladiny neurotensinu se vrátily k normální, dopaminovou funkci byla obnovena a znovu získaly zájem o potraviny s vysokým obsahem kalorií.

Když byly hladiny neurotensinu uměle obnoveny pomocí genetického přístupu, myši nejen zhubly, ale také vykazovaly sníženou úzkost a zlepšenou mobilitu. Jejich krmné chování se také normalizovalo, se zvýšenou motivací pro vysoce kalorické potraviny a současnou redukcí jejich celkové spotřeby potravin v jejich domácích klecích.

„Zdá se, že přivedení neurotensinu je velmi, velmi kritické pro zabránění ztrátě touhy konzumovat vysoce kalorická jídla,“ řekl Lammel. „Nedělá vás to imunní k tomu, abyste znovu obézní, ale pomohlo by to ovládat stravovací chování, přivést ho zpět do normálu.“

Směrem k přesnějšímu ošetření obezity

Ačkoli přímo podávání neurotensinu by mohlo teoreticky obnovit motivaci krmení u obézních jedinců, neurotensin působí na mnoho oblastí mozku, což zvyšuje riziko nežádoucích vedlejších účinků. K překonání toho vědci použili sekvenování genů, techniky, která jim umožnila identifikovat specifické geny a molekulární dráhy, které regulují neurotensin fungují u obézních myší.

Tento objev poskytuje klíčové molekulární cíle pro budoucí ošetření obezity a připravuje cestu pro přesnější terapie, které by mohly selektivně zlepšit funkci neurotensinu bez širokých systémových účinků.

„Nyní máme plný genetický profil těchto neuronů a jak se mění s dietou s vysokým obsahem tuku,“ řekl Lammel. „Dalším krokem je prozkoumat cesty proti proudu a po proudu neurotensinu, aby se zjistily přesné terapeutické cíle.“

Lammel a Gazit Shimoni plánují rozšířit svůj výzkum a prozkoumat roli neurotensinu mimo obezitu, zkoumat její zapojení do cukrovky a poruch příjmu potravy.

„Větší otázkou je, zda tyto systémy interagují v různých podmínkách,“ řekl Gazit Shimoni. „Jak hladovění ovlivňuje dopaminové obvody? Co se stane při poruchách příjmu potravy? To jsou otázky, na které se dále díváme.“

PLACSPITC a CBALOY ze Švýcarska; Lin a Lin Tian z UC Davis; Hangzijianu, Čína; Jeroen Verharen, Christine Liu, Eric Hu, Jonathan Read a Lillly Tang z UC Bercheley; a Byun Kook Lim z UC San Diego.

Práce byla podporována McKnight Foundation, One Mind Foundation, Weill Neurohub, Rita Allen Foundation, Wayne a Gladys Valley Foundation a National Institute of Health (R01DA042889, U01NS120820, U01NS113295, R01NS121231, R01DA049787). Shimoni byla podpořena cenou Young Investigator Award od Národní aliance pro výzkum schizofrenie a deprese.