Táplálkozás - üzemanyag-mérő az agyban - tudás
Aktuális hírek a Süddeutsche Zeitung-ban
Irányítópult
gazdaság
München
Kultúra
társadalom
Tudás
Táplálkozás: üzemanyag-mérő az agyban
Hogyan szabályozza a hipotalamusz az éhséget és a jóllakottságot.
Ha a jo-jo hatás minden étrendi erőfeszítést ellenkezőjévé alakít, ha még a jóllakott száj is önt a csemege láttán, akkor mindenekelőtt egy dolgot tanul meg: Az agyban nehezen érthető és még nehezebben kontrollálható mechanizmusok szabályozzák önként az éhséget, és A jóllakottság, az anyagcsere és a testtömeg.
Kép megnyitása új oldalon
A nehezen érthető és még nehezebben kontrollálható mechanizmusok önként ellenőrzik az éhséget és a jóllakottságot, az anyagcserét és a testsúlyt.
Újra és újra a kutatók olyan új jelzőanyagokat fedeznek fel, amelyek beavatkoznak a szabályozási ciklusba, amelyben a hipotalamusz egy régiója játszik kulcsszerepet. Az itt fontos hormonok, fehérjék és idegrendszeri jelek még a lesoványodott alakokban és a falatozásban is jóllakottság érzetét kelthetik.
A Daniela Cota és Randy Seeley, a Cincinnati Egyetem által vezetett csapat most egy új jelöltet mutat be a vezérlő ciklus egyik kulcsmolekulájához: egy mTOR rövidítéssel rendelkező anyagot (Science, Vol. 312, 927, 2006). Ez az enzim és rokonai régi barátok a molekuláris biológusok számára, mivel jól ismert szerepet játszanak az élő sejtek metabolizmusának és sejtosztódásának szabályozásában.
Érzékelőként működnek a cella energiaegyensúlyáért, úgymond üzemanyagmérőként. Az mTOR-nak az evolúció ősi találmányának kell lennie, mert megtalálható az élesztő sejtekben, valamint az emberi test sejtjeiben.
Daniela Cota és kollégái először fedezték fel, hogy az mTOR tesztállataik, a patkányok agyában is mindenütt megtalálható. Az enzim aktivált formáját azonban csak a jóllakottság érzéséért felelős hipotalamusz régióiban lehet kimutatni antitest kísérletek során, és csak azoknál a patkányoknál, amelyek éppen megették a telet. Ha viszont az állatoknak 48 órán át kellett koplalniuk, akkor az aktivált enzim mennyisége hirtelen csökkent.
Aztán a kutatók célzottan kezdték manipulálni az mTOR-t. Leucint adtak a patkányoknak a hipotalamusz közelében lévő agykamrába. A leucin egy esszenciális aminosav, amelyet az embereknek például búzacsírából, tonhalból vagy marhahúsból kell fogyasztaniuk.
Egyesek szerint étvágycsökkentő hatása van, molekuláris szinten elősegíti az mTOR aktiválódását. És valóban: az injekció után a patkányoknak, akiknek hosszú böjt után éhezniük kellett volna, alig ettek valamit és lefogytak.
Ennek az ellenkezője történt, amikor a kutatók beoltották a rapamicint, amely gátolja az mTOR hatását (valójában a TOR a rapamicin célpontját jelenti, vagyis a rapamicin célpontját jelenti): Még az etetett patkányok is ettek. A kutatók újabb keresztellenőrzést végeztek. Amikor antidotummal blokkolták magát az mTOR-t, a leucin elvesztette befolyását az állatok étvágyára.
A kutatók tudják azt az elvet, hogy sok aktivált mTOR telivé tesz, és kevéssé éhes. Mivel a leptin hormon is ennek a mintának a megfelelően működik: ha nagy része a vérben úszik, a tesztállatok állva hagyják táplálékukat, ha kevés van belőlük, a hipotalamusz étkezési vágyat kelt.
Évekkel ezelőtt ez a felismerés szorgalmas kutatási erőfeszítéseket váltott ki; több vállalat megpróbálta ezen elv alapján készíteni egy fogyókúrás tablettát, amely bestseller lett volna. A legtöbb kísérlet azonban kudarcot vallott. Talán azért is, mert senki sem tudta pontosan, hogyan működik a leptin. De Cota kutatócsoportja legalább egy kísérleti sorozat segítségével képes volt legalábbis hihetővé tenni, hogy a leptin hatását az mTOR közvetíti.
Ezek az eredmények együttvéve valószínűsítik, hogy az mTOR központi szerepet játszik az étvágy és az energiaegyensúly szabályozásában. Jeffrey Flier, a Harvard Egyetem endokrinológusa a Science egyik mellékelt kommentárjában az eredményeket fontos lépésnek tekinti annak megértése felé, hogy a hipotalamusz hogyan ellenőrzi az étel bevitelét és a súlyát.
Ennek ellenére a megszerzett ismeretek sok kérdést megválaszolatlanul hagynak, amelyeket a további vizsgálatok során tisztázni kell. Kísérleteik során a cincinnati kutatók például mindig mesterségesen és viszonylag nagy mennyiségben adták a leucint. Azt még tisztázni kell, hogy a leucin-koncentráció kisebb változásai befolyásolják-e és hogyan befolyásolják a hipotalamusz kontrollhurkát.
Az sem világos, hogy csak ez az anyag vagy más aminosavak hatnak-e az agy területére. Mindenesetre Jeffrey Flier úgy véli, hogy Daniela Cota és munkatársai meglátásai segítenek a kutatóknak megérteni az elhízás és a II-es típusú cukorbetegség összefüggését.