Затлъстяване Неврохормонални, епигенетични фактори и храносмилателна микрофлора - Статии - IntraMed
Въведение
Описани са компонентите на нова парадигма за изследвания, свързани със затлъстяването, и интервенции в областта на общественото здраве, насочени към генериране на хипотези, произтичащи от интердисциплинарна работа, която отчита множество причини, от молекулярна до социална. Целта на този подход е да се разберат причинно-следствените пътища, които са причинили моделите на затлъстяване в популацията, и да се установи къде могат да бъдат приложени интервенции, които обикновено засягат населението. Авторите се фокусират върху механизми, които могат да бъдат полезни, за да се разбере как социално-екологичните фактори взаимодействат с биологичните процеси, които влияят на енергийния баланс. Преглеждат се неврохормонални контроли, епигенетика и микробиологични механизми на чревната флора, които могат да повлияят на риска от затлъстяване.
Неврохормонален контрол
Хомеостатични контроли
Сложните неврохормонални системи, които контролират теглото и затлъстяването, могат да бъдат класифицирани като хомеостатични и нехомеостатични. Лошите хомеостатични механизми осигуряват предимство за оцеляване на хората срещу периодично гладуване. Организмите, които могат ефективно да консумират, съхраняват и съхраняват енергия, могат да оцелеят и да се възпроизвеждат. Въпреки че еволюцията може да е направила избор срещу екстремно затлъстяване, сигналите за отрицателна обратна връзка срещу прекомерен прием са недостатъчни за поддържане на телесното тегло при повечето хора, които имат лесен достъп до приемливи, калорични храни.
Предоставянето на висококалорична диета води до затлъстяване при предразположени животни, които бързо увеличават запасите от мазнини. От друга страна, когато затлъстелите плъхове отслабнат или приемът им на калории е ограничен, те увеличават неврохормоналното шофиране точно както постните плъхове, за да увеличат приема, като същевременно намаляват енергийните разходи в защита на затлъстяването си. След загуба на тегло средният разход на енергия при почивка на хората със затлъстяване е значително и постоянно нисък. Тези фактори се дължат на възстановяването на теглото, което се случва при приблизително 80% до 90% от затлъстелите хора, които са отслабнали.
Сложното взаимодействие на невротрансмитери, хормони и метаболити регулира приема на храна в мозъка. Метаболитните чувствителни неврони в хипоталамуса и други области на мозъка реагират на сигнали от консумация, търсене или съхранение на енергия, включително циркулираща глюкоза, лептин от адипоцити, инсулин, грелин в стомаха, надбъбречни стероиди, YY полипептид в червата, мастни киселини, кетони, лактат, аферентни влакна на блуждаещия нерв и вътрешни невротрансмитери. Хипоталамусните неврони освобождават невротрансмитери, които активират катаболни процеси, като стимулиращ меланоцитите хормон-a [a-MSH], кокаин и регулирана с амфетамин транскрипция [CART], кортикотропин-освобождаващ хормон [00CRH]) или анаболни процеси (например невропептид Y [NPY], протеин Agouti [AGRP], орексини). Невроните в хипоталамуса изпращат много сигнали към хипофизната жлеза, мозъчния ствол, средния и предния мозък. Тези пътища за регулиране на енергийния прием и разход са демонстрирани експериментално в животински модели и чрез функционални техники за невроизобразяване при хора.
Взаимодействието между симпатиковата нервна система и сигналите за лептин е пример за неврохормонална защита срещу затлъстяване. С ограничаване на калориите, симпатиковата активация освобождава глюкоза от запасите на гликоген и мастни киселини в мастната тъкан. Мастната тъкан реагира на симпатиковата активност със значително намаляване на производството на лептин, което намалява енергийните разходи в покой и увеличава апетита, за да попълни мастните резерви. При някои редки синдроми човешкото затлъстяване се свързва с единични генни дефекти в хомеостатичните пътища, включително липса на лептин, дефект на лептинов рецептор, дефицит на проопиомеланокортин (POMC), което води до нарушено производство на MSH и, MSH рецепторни дефекти.
Нехомеостатични контроли
Нехомеостатичните системи насърчават наддаването на тегло чрез отговори на полезните свойства на храната и психосоциални фактори, свързани с храненето. Когато се осигури вкусна, калорична диета, плъховете се хранят далеч извън границите на хомеостазата и развиват екстремно затлъстяване, дори плъхове, предразположени към изтъняване. Колкото по-вкусна е диетата и колкото по-дълго се поддържа, толкова по-висока е степента на затлъстяване.
Организацията и функционирането на човешкия мозък е отражение на факта, че във всички времена на еволюцията, но особено в най-новите, получаването на храна е трудна задача. Възнаграждаващите свойства на храната (стимули, които увеличават стремежа към нейното получаване) участват в „харесването“ за действието на опиоидните рецептори и „желанието“ за действието на допаминовите рецептори. И двата рецептора също медиират пристрастяването. Метаболитните сигнали модифицират прага за откриване на хранителни стимули, поведение, търсещо храна, и сигнали за награда. Хроничният стрес увеличава наградната стойност на храната. Въпреки че подкорковите области стимулират стремежа към ядене, кортикалните области интегрират тези сигнали с научените емоционални сигнали. Тези сигнали могат да доведат до прием над подкорковите нужди на енергийните нужди. Като цяло желанието за ядене е резултат от излишни и сложни системи, които предпазват от глад, но системите изобщо не съвпадат с преобладаващата в развития свят храна и среда.
Влияние на неврохормоналните механизми в затлъстяването и общественото здраве
Анализът на Националното бюро за икономически изследвания изчислява, че премахването на рекламата на ресторанти за бързо хранене за деца би намалило разпространението на затлъстяването с 18%. Някои правителства ограничават телевизионната реклама на продукти за бебешка храна, а някои рекламодатели доброволно ограничават рекламата. Неотдавнашното разпространение на други източници на цифрова медия, включително мобилни телефони, мобилни музикални устройства, широколентово видео, незабавни съобщения, видеоигри, виртуални светове, създадоха „маркетингова екосистема“ за реклама на храни и влиянието й върху потреблението може да стане все по-голямо широко разпространена в бъдеще.
Епигенетика
Животински модели на епигенетика, свързана със затлъстяването
Експериментални проучвания са подлагали животните на диетични, химични и стресови стимули по време на бременност или първите години от живота, които водят до епигенетични промени в генната експресия в зряла възраст. Епигенетичните промени, причинени от някои експозиции, могат да бъдат предотвратени от други агенти. Някои промени в генната експресия продължават през поколенията, когато епигенетичните маркировки не се изтриват напълно по време на образуването на сперматозоиди и яйцеклетки. Няколко проучвания върху животни показват епигенетично влияние върху затлъстяването.