От Хосе Антонио Лозано Теруел
Храната Храненето е с наука
Преди няколко години в статия, озаглавена "Затлъстял ген" (вж. Следващата глава), докладвахме за скорошното откритие на гена ob (затлъстяване), публикувано в известното научно списание NATURE от молекулярния генетик Джефри М. Фридман и други колеги от Медицинския институт на Хауърд Хюз към университета Рокфелер. То включва идентифициране, изолиране и клониране при мишки на ген, чиято мутация е причинила тежко наследствено затлъстяване при тези животни. Генът кодира производството на хормона лептин, хормон, експресиран в мастната тъкан, който контролира липидния метаболизъм.
Някои медии твърдят, че оттогава затлъстяването може да се счита за практически контролирано. Но науката винаги трябва да бъде много предпазлива и нейният напредък обикновено не води до впечатляващи непосредствени приложения. Измина повече от десетилетие и току-що бяха открити други много интересни и сложни свойства на лептина. хаКакво се е случило и какво да очакваме?.
Лептинът е пептиден хормон с ниско молекулно тегло (16 kD), който се синтезира предимно в мастната тъкан в отговор на нивото на натрупаните мазнини, като се секретира в кръвта, откъдето тече към хипоталамуса, чрез свързването му със специфични рецептори, създават усещане за ситост и спират да ядат.
Човешкият хормон е доста хомологичен на други видове като плъхове и мишки. Така че, когато беше установено, че на някои щамове на затлъстели мишки липсва лептин и че ако им се инжектира хормонът от нормални животни, те бързо отслабват, изглежда, че може да се стигне до решение за човешкото затлъстяване. Не беше така. Всички хора произвеждат хормона, но проблемът е, че докато лептинът действа при слаби хора - колкото повече ядете, толкова повече лептин се произвежда и ефектът му върху производството на ситост е по-голям - при доста затлъстели хора по-високият прием също води до неговото производство и отделят повече лептин, но това не води до спиране на приема, както при тънките, тоест има феномен на резистентност към лептин. Следователно, прилагането на лептин при хора със затлъстяване може да няма редуциращ ефект върху приема.
Защо се случва това? За да упражни своето действие, лептинът трябва да достигне до цереброспиналната течност и има активна транспортна система, която улеснява тази стъпка, която изглежда не работи при пациенти със затлъстяване. Пациентите с лептин имат концентрация на лептин в мозъка, която е право пропорционална на тази в кръвта, докато в мозъка със затлъстяване тази концентрация е много по-ниска поради тази дисфункция в транспортната им система. Следователно проблемът не е в това, че те не произвеждат лептин, а по-скоро в това, че лептинът не достига до хипоталамуса и следователно не изпълнява своята функция. Въпреки това, някои пациенти със затлъстяване, които са успели да отслабнат, възвръщат чувствителността към лептин, която са загубили, когато са били със затлъстяване.
Повече от десет години след откриването си, лептинът продължава да предлага интересни новости, както се вижда от скорошната работа на изследователските екипи, ръководени от Пинто и Бурет, върху невробиологичните действия на лептина в централната нервна система, което предполага, че лептинът е решаващ регулатор на синаптичните пластичност и аксонална ориентация в хипоталамуса, показващи съществуването на тесни връзки между храненето и развитието на невроните, които се медиират от този хормон, връзки, които могат да имат важни последици във физиологията на енергийния баланс и в енергийните системи. поддържане на телесното тегло.
В малкия регион на церебралния хипоталамус се намира дъгообразното ядро, в което се намират поне две различни популации неврони, които медиират две противоположни действия по отношение на приема на храна. Първата популация от неврони произвежда невропептидите NPY и AgRP. Тези невропептиди са орексигенни (от гръцки orexis = апетит), тоест стимуланти на апетита. Втората популация от неврони на дъгообразното ядро е способна да произвежда други видове невропептиди като POMC (проопиомеланокортин) и CART (кокаин и амфетамин регулиран транскрипт), които са аноректични, т.е.подтискащи апетита.
И двете популации от неврони притежават специфични рецептори за лептин, които те специфично разпознават. Свързването на лептин с рецепторите на орексигенните неврони ги инхибира, като по този начин те спират да произвеждат своя стимулиращ апетита ефект. Едновременно с това свързването на лептин с рецепторите на аноректични неврони предизвиква неговото активиране, тоест увеличава инхибиторното действие на апетита. От друга страна, активните орексигенни неврони стимулират производството на инхибиторен невротрансмитер GABA (гама-аминобутурова киселина), както и предават инхибиторни сигнали на аноректични неврони. В заключение, чрез различни допълнителни механизми на двете невронни системи, високите концентрации на лептин инхибират апетита.
Какво се случва с ниски концентрации на лептин? Същите изследователи, използващи щамове мишки с дефицит на лептин, са установили, че той засяга и двете невронални популации, отбелязани по-горе. Орексигенните неврони представят увеличение на своите възбуждащи входове, а аноректичните неврони намаляват, освен настъпващи промени в електрофизиологичната синаптична активност, наблюдавани на ултраструктурно ниво. Следователно, също чрез различни допълнителни механизми, липсата на лептин (като тази, която се среща при тези затлъстели мишки) води до увеличаване на апетита.
Ето защо интерес представлява фактът, че поне при мишките снабдяването с лептин на затлъстели мишки успява да обърне всички съобщени ултраструктурни, електрофизиологични и физиологични ефекти.
Всичко по-горе има голям потенциален интерес, но не позволява да се хвърлят камбаните в полет. Първо е изследването на разликите в поведението между мишки и хора. Второ, трудностите, които все още не са разрешени, пристигат лептин в мозъка. Трето, разследването на възможни странични последици. Следователно важното е да се насърчават научните изследвания. Приложенията винаги се разполагат в точното време.