afectează

Ilustrație de Haleigh Eason

Hormonii sunt molecule care permit corpului să comunice cu el însuși. Este posibil să fiți cel mai familiarizat cu insulina, care semnalează celulele musculare să absoarbă glucoza din fluxul sanguin. Alți hormoni controlează sau influențează totul, de la somn și sex la dispoziție, mișcare și creștere.

Se pare că mai mulți hormoni joacă un rol important în foamete și în opusul său: sațietatea, senzația de plenitudine. În ultimele două decenii, cercetătorii au aflat multe despre modul în care funcționează hormonii foamei și, pe parcurs, au descoperit că există multe altele pe care încă nu le înțelegem.

Supraviețuirea celui mai adaptat

Dorința de a mânca este motivată de senzația de foame, care este influențată de factori precum atracția sărată a unui aliment, depozitele de grăsime ale corpului și nevoia percepută de energie. „Pe măsură ce primești mai multă energie, îți este mai foame”, spune Zachary Knight, dr., Cercetător la Universitatea din California - Școala de Medicină din San Francisco. Satietatea - sentimentul „Am mâncat suficient” - este, de asemenea, rezultatul hormonilor care semnalizează creierul.

Toate aceste impulsuri au rădăcini evolutive profunde. Așa cum este important ca corpul și creierul să lucreze împreună pentru a vă asigura că mâncați, sistemele au evoluat și pentru a vă asigura că nu mâncați prea mult. Hrănirea a fost doar un comportament care i-a menținut în viață pe strămoșii noștri îndepărtați, similar cu ascunderea de prădători, migrarea sau împerecherea - grăsimea este importantă pentru fertilitate și pentru supraviețuirea foametei, până la urmă. Dar, în același timp, cineva care a petrecut prea mult timp mâncând nu ar supraviețui. Sistemul de reglementare pe care l-am dezvoltat cu mult timp în urmă gestionează și astăzi impulsurile noastre alimentare. „[Persoana] trebuie să cântărească în mod constant ceea ce este cel mai important pentru supraviețuire”, spune Knight. „Vrei ca sistemul să fie sensibil la nevoia ta reală, astfel încât să poți evalua ceea ce trebuie să faci.”

Hormoni ai foamei

De zeci de ani, oamenii de știință au cercetat rolul a doi hormoni în reglarea foametei, a preferințelor alimentare și a sațietății. Numiți leptină și grelină, cei doi compuși acționează ca semnale de la corp la creier și par să regleze apetitul și sațietatea.

Descoperirea rolului leptinei în creșterea în greutate s-a bazat pe un experiment simplu la șoareci cu o mutație care a „eliminat” gena care le spune celulelor grase să producă leptină, lăsând rozătoarele incapabile să producă leptină de la sine. Când șoarecii fără leptină au fost injectați cu hormonul, aceștia și-au menținut greutatea stabilă și sănătoasă. Dar șoarecii fără leptină cărora nu li s-a administrat hormonul au mâncat prea mult și au devenit obezi. Concluzia firească: Leptina păstra șoarecii subțiri, suprimând sau reglând pofta de mâncare. Se credea că nivelurile ridicate de leptină spun creierului „suficient”, producând o senzație de satisfacție. Nivelurile scăzute, pe de altă parte, erau legate de sentimentele de foame.

Gândiți-vă la hormon ca la un semnal radio emis de celulele adipoase și captat de creier. Mesajul? Ai suficientă energie stocată sub formă de grăsime. Celulele de grăsime complet încărcate sunt egale cu un semnal puternic de leptină. Când creierul încetează să mai primească transmisiile de leptină, concluzionează că depozitele de grăsime sunt scăzute - și împinge corpul să le umple, făcându-vă să vă simțiți foame.

Randy Seeley, dr., Este un om de știință al Universității din Michigan, care studiază hormonii și obezitatea de zeci de ani. Pentru Seeley, unul dintre cele mai remarcabile lucruri despre acest sistem de semnalizare elaborat este cât de bine funcționează. La fel ca un avion pe pilot automat, corpul ia în considerare diferite variabile, de la cât exercităm până la conținutul de calorii al alimentelor pe care le consumăm. Apoi, făcându-ne să ne simțim mai mult sau mai puțin înfometați, sau accelerând sau încetinind metabolismul, hormonii interacționează cu creierul pentru a face corecții mici ale cursului pentru a ne menține în intervalul de greutate corect. „Este o combinație a tuturor acestor semnale care vă permite să fiți atât de exacți”, spune Seeley. „Este uimitor că nu suntem mai obezi decât suntem”.

Luați în considerare acest lucru: mesele tipice de restaurant sunt cu 200 de calorii mai mari decât erau acum două decenii. Cu toate acestea, creșterea medie în greutate în rândul adulților americani este de doar o lire sterline în fiecare an - echivalentul a 4.000 de calorii în plus. Asta înseamnă că, pe parcursul unui an, adultul american mediu consumă doar 11 calorii în exces pe zi. Cu alte cuvinte, suntem ținuți aproape exact în țintă de un sistem extraordinar de complex de hormoni și semnale cerebrale.

Seeley spune că sistemul hormonilor foamei poate chiar să ne determine să lăsăm mâncarea pe farfurii pe măsură ce mărimile porțiilor cresc. Între timp, metabolismul nostru compensează și arde mai multă energie. Deși americanii sunt cu 15 kilograme mai grei în medie decât acum 20 de ani, având în vedere creșterea dimensiunilor porțiilor și a timpului petrecut așezat, am putea fi mult mai grei, susține Seeley.

Pierdut în transmisie

Cu toate acestea, nici măcar acest sistem fin calibrat nu reușește să țină pasul cu provocările lumii moderne, în care caloriile sunt ușor de găsit și de deplasat - datorită locurilor de muncă sedentare - nu este.

Răspunsul la leptină adânc înrădăcinat ajută, de asemenea, să explice de ce dieta este atât de grea. Când scapi de kilograme, corpul tău are mai puține celule grase și, prin urmare, mai puțină leptină. Aceasta creează un „semnal radio” mai slab către creier. „Dacă reduceți o persoană de 200 de kilograme la 150 de kilograme, semnalul [leptinei] nu este suficient de puternic pentru receptorul [creierului]”, spune geneticianul Centrului Medical al Universității Columbia, Rudolph Leibel, MD, o figură esențială în descoperirea inițială a leptina acum mai bine de 20 de ani. Ceea ce percepe receptorul este că nu există suficientă grăsime în corpul meu pentru a genera un semnal suficient.

Până când greutatea revine la nivelurile cu care creierul este obișnuit, nivelurile inferioare de leptină produc un fel de panică în regiunile creierului responsabile de foamete și sațietate. „Este un sistem foarte critic în evoluție”, spune Leibel, „conceput pentru a păstra grăsimea corporală perturbată atunci când reducem greutatea corporală pentru a trata diabetul [tip 2]”. Creierul este interesat să se asigure că există suficientă energie la bord sub formă de grăsime stocată, astfel încât persoanele care au slăbit primesc semnale spunând că nu au suficientă greutate corporală. De fapt, organismul răspunde la dietă sau la scăderea în greutate prin apăsarea creierului pentru a pune kilogramele la loc.

Leptina în acțiune

Când a fost identificată în 1994, cercetătorii au crezut că leptina va acționa ca un simplu comutator care ar lăsa medicii să oprească durerile de foame, rezolvând problema obezității - și prevenind potențial milioane de oameni să dezvolte diabet de tip 2 sau să-l pună în remisie. Când a fost identificată gena responsabilă de producerea leptinei, a fost apreciată ca o descoperire de succes pe care prestigioasa revistă științifică Nature a publicat-o pe coperta sa. Amgen, o companie farmaceutică din California, a cumpărat brevetul pentru 20 de milioane de dolari în avans și a plătit zeci de milioane în plus pe măsură ce cercetările asupra genei și hormonului au progresat.

Munca timpurie asupra hormonului a fost promițătoare. Cercetătorii au indicat o mutație genetică neobișnuită ca un fel de exemplu extrem al rolului leptinei. Persoanele născute fără capacitatea de a produce leptină (o afecțiune foarte rară numită deficiență congenitală de leptină care afectează câteva zeci de oameni din lume) sunt în mod constant înfometați și devin rapid obezi, dovedind aparent efectul hormonului. Când persoanelor cu această afecțiune li s-au administrat injecții cu leptină, au pierdut în greutate.

Cu toate acestea, atunci când cercetătorii au încercat să ofere leptină persoanelor obișnuite supraponderale sau obeze ca tratament de slăbire, experimentele au fost un bust. „Când a fost descoperit inițial acest hormon, au fost unii care au crezut că acesta ar fi răspunsul la obezitatea umană”, spune Leibel. "S-a dovedit că nu a avut acest efect la persoanele obeze sau neobeze." Acesta este un indiciu puternic că leptina este doar o piesă dintr-un puzzle mult mai mare care include genetică, mediu și stil de viață.

În cele două decenii de la descoperire, înțelegerea noastră despre rolul probabil al leptinei s-a schimbat. În loc de un „hormon al foamei” care suprimă apetitul, acesta are un rol în apărarea greutății corporale. „Motivul pentru care oamenii cărora le lipsește crește în greutate este că creierului îi lipsește semnalul că există suficientă grăsime corporală, așa că continuă să mănânce”, spune Leibel.

De fapt, seamănă mult cu hormonul insulină: La fel cum unii oameni sunt rezistenți la semnalele insulinei, forțând pancreasul să producă din ce în ce mai mult, unii oameni sunt rezistenți la semnalele leptinei. Rezistența la leptină este cea mai severă la persoanele obeze, ceea ce le face să fie mai susceptibile de a simți foamea și mai puțin probabil să recunoască când sunt pline. Acest lucru complică utilizarea leptinei ca „leac” pentru obezitate. Rezistența la leptină înseamnă că oricât de multă leptină adăugați la sistem, corpul înregistrează în continuare niveluri ca fiind „scăzute”. (Oamenii lipsiți de receptori de leptină în creier - o altă afecțiune medicală rară - sunt la fel de obezi ca persoanele care nu produc leptină.)

Leptina este secretată de celulele adipoase și merge să lucreze adânc în creier. Injectarea leptinei nu se topește cu adevărat, așa cum injecțiile cu insulină aduc controlul glicemiei. „Este exact aceeași problemă, dar într-o altă parte a corpului este mult mai greu de studiat”, spune Knight. El spune că oamenii de știință care studiază hormonii foamei sunt „cu zeci de ani în urmă cercetătorilor care studiază diabetul de tip 2”.

Rolul lui Ghrelin

Un alt hormon bine-cunoscut de reglare a foamei este grelina, presupusa omologă a leptinei. Cercetătorii obișnuiau să creadă că grelina crește pofta de mâncare în același mod în care se credea că leptina o suprima. „Rezultatele au demonstrat la om că nivelurile de grelină din sânge au atins un nivel maxim înainte de fiecare dintre cele trei mese”, spune Jacques Pantel, doctor în medicină, doctor în cercetare medicală endocrinolog la Institutul Francez de Sănătate. „Părea a fi oglinda leptinei: mai multă grelină însemna mai multă foame”. Într-un studiu recent efectuat pe peste 300 de persoane, participanții cu niveluri mai ridicate de grelină la începutul studiului au raportat mai multe pofte de mâncare decât participanții cu niveluri mai scăzute de grelină - și au câștigat mai multă greutate după șase luni.

Ani de zile, cercetătorii au lucrat pentru a găsi o modalitate de a bloca grelina, în speranța că oprirea semnalelor hormonului ar preveni senzațiile de foame. Dar experimentele la rozătoare au fost frustrant de neconcludente. Când genele pentru producția de grelină au fost îndepărtate de la rozătoare, animalele de laborator au continuat să mănânce - ceea ce nu ar avea sens dacă grelina ar fi responsabilă de foame.

Recent, Pantel și o echipă de alți oameni de știință au sugerat că grelina ar putea face cu totul altceva. În loc să vă înfometeze, spune Pantel, ghrelin ar putea spune corpului să se pregătească să stocheze grăsime. Pentru a-și testa teoria, Pantel și echipa sa au folosit șobolani cu o mutație care i-a făcut extrem de sensibili la grelină. Au pus șobolanii pe o dietă, restricționând numărul de calorii pe care le-au primit. Șobolanii cu hipersensibilitate la grelină și-au menținut mai bine greutatea corporală, în timp ce șobolanii cu sensibilitate normală la grelină, care au fost hrăniți cu aceleași mese cu calorii restrânse, au slăbit mai mult.

Apoi, cercetătorii au mărit cantitatea de chow pe care l-au hrănit pe șobolani. Atunci lucrurile au devenit cu adevărat interesante: atât șobolanii sensibili la grelină, cât și șobolanii normali au consumat același număr de calorii, dar șobolanii sensibili la grelină au câștigat mai multă greutate. Ceea ce cercetătorii au interpretat ca un semnal al foamei, cu alte cuvinte, ar putea fi altceva: Ghrelin, spune Pantel, ar putea face corpul mai eficient în depozitarea grăsimilor, inundând corpul înainte de mese, pentru a-l ajuta să stocheze caloriile și să pună bazele. pentru cresterea in greutate.

Noi descoperiri

Knight este, de asemenea, la vârf în știința hormonilor foamei. Cercetările sale utilizează o nouă tehnică care poate izola tipuri individuale de neuroni din creier pentru a vedea care sunt activate de diferiți hormoni. Tehnica implică modificarea genetică și un senzor puțin mai larg decât părul uman introdus într-o regiune adâncă în creierul unui șoarece viu.

Acest lucru i-a permis lui Knight, care a câștigat anul trecut o finanțare a Asociației Americane a Diabetului pentru Diabet de 1,6 milioane de dolari, pentru a vedea ce se întâmplă în creierul unui șoarece în timp real. Acum câțiva ani, s-a uitat în mod specific la neuronii din regiunea creierului care controlează apetitul. Se aștepta să arate că hormonii foamei declanșează neuroni în creier care ne fac să ne dorim să mâncăm. Când am mâncat suficient, nivelul nostru hormonal se schimbă, declanșând un alt set de neuroni care ne fac să ne simțim plini și ne indică să nu mai mâncăm - ceea ce a fost înțelegerea standard a modului în care hormonii afectează circuitele foametei din creier de zeci de ani.

În schimb, „de îndată ce șoarecele a văzut mâncare, neuronii foamei s-au oprit - în decurs de o secundă - și neuronii de sațietate s-au aprins”, spune Knight. Uneori, neuronii care semnalează o senzație de sațietate au început să tragă chiar înainte ca șoarecele să fi luat prima mușcătură. Mai degrabă decât un simplu comutator de pornire/oprire, orice face ca mouse-ul să mănânce trebuie să semene mai mult cu o reacție în lanț declanșată de hormoni ai foamei și continuată în alte părți ale creierului.

Acest lucru, spune Knight, schimbă perspectivele cercetătorilor asupra hormonilor foamei și a creierului. În loc să măsoare pur și simplu și să răspundă la cantitatea de grăsime pe care corpul a depozitat-o, experimentul lui Knight arată că creierul șoarecilor preia și informații din mediul lor.

Alimentele grase sau zaharoase, bogate în energie, au activat cel mai repede circuitele de sațietate ale șoarecelui. Neuronii din creier „par să preia informații senzoriale despre cât de bogate în energie sunt alimentele și cât de foame este șoarecele și fac o previziune” că este timpul să începem procesul de semnalizare a unui sentiment de plenitudine, spune Knight.

Dovezile sale timpurii sugerează că hormonii cum ar fi leptina vă pot determina să vă fie foame în primul rând, dar doar văzând mâncarea se pot activa neuronii de sațietate din creier care încep procesul de formare a acestor sentimente înapoi. „Am crezut că există un neuron al foamei care va declanșa și te va face să mănânci”, spune Knight. - Asta a fost evident prea simplu.

Ce se afla inainte

Leptina și grelina nu s-au confruntat ca remedii rapide pentru obezitate, iar predicțiile prea optimiste despre leptină și grelină din anii '90 i-au făcut pe cercetătorii hormonilor foamei să fie prudenți în privința suprapromisiunilor. Un „remediu pentru obezitate”, spune Seeley de la Universitatea din Michigan, poate fi încă la câteva decenii distanță - dacă este posibil să dezlănțuim deloc semnalele în cascadă ale hormonilor foamei.

În schimb, Seeley consideră că cercetarea va oferi medicilor într-o bună zi o serie de instrumente pentru a ajuta oamenii cu greutatea lor, în același mod în care există acum medicamente pentru tratarea unor boli precum hipertensiunea și depresia, ambele părând de neînvins la un moment dat. „Gândiți-vă unde am fost în ceea ce privește tratarea tensiunii arteriale crescute acum 30 de ani. Cam tot ce ai putut face a fost să te relaxezi și să mănânci o dietă săracă în sare ”, spune el. „Acum avem medicamente cu adevărat eficiente. Încercăm să oferim medicilor mai multe instrumente în cutia de instrumente pentru a combate obezitatea. ”