„Ситостта е свързана с активността на някои неврони“

Александър Бенани (CNRS) и неговият екип от университета в Бургундия току-що откриха нов елемент, участващ в механизмите на ситост. Интервю.

LaNutrition.fr: Вашето проучване разглежда произхода на ситостта, и по-специално POMC невроните, за регулиране на приема на храна. Какво знаехме за тези регулаторни механизми преди вашето проучване ?

Александър Бенани: Знаехме две неща. Първо, че има много силна връзка между затлъстяването и съществуването на генетични мутации, засягащи механизмите на мозъчната пластичност (способността на мозъка да създава и пренарежда връзките между невроните). От 2015 г. са на разположение много мащабни генетични изследвания, проведени върху над 300 000 души, които показаха връзка между индекса на телесна маса (ИТМ) и гените, участващи в пластичността на мозъка. Тези проучвания обаче просто показват корелация. Не знаем точната причинно-следствена връзка между способността за мозъчна пластичност и наддаване на тегло, тъй като понастоящем медицинското изобразяване не ни позволява да демонстрираме пластичност на мозъка при хората на клетъчно ниво и да проследяваме например промените във връзката между два неврона.

Вторият контекст, който имаме, е фактът, че мозъчната пластичност всъщност присъства в невронните вериги, които регулират приема на храна. Това е показано в мозъка на мишките, чрез използването на техники за изследване на синаптични връзки в това животно. Забелязали сме, че веригите на невроните, които регулират приема на храна, и по-специално POMC невроните, които забавят приема на храна, са снабдени с пластичност, тоест те са способни трайно да реорганизират връзката си с невроните около тях.

Какво се стремите да наблюдавате с това ново проучване ?

При мишките всички ситуации, които генерират пластичност в тези POMC неврони, са екстремни ситуации, например принудително гладуване и преяждане. Нашият въпрос беше: може ли тази пластичност да се появи в ежедневието и особено след хранене или е просто защитен механизъм задейства се само в екстремни физиологични ситуации ?

И какво разбрахте ?

Изследвахме мишки в три различни ситуации: преди хранене/след балансирано хранене/след висококалорично и високомаслено хранене. Изследвахме тези ситуации с два допълващи се подхода, за да разберем дали има пластичност около POMC неврона или не:

1. Функционалният подход (който измерва активността на клетките)
Установихме, че да, след балансирано хранене активността на POMC невроните се повишава и се умножава по 3, което насърчава ситостта.

2. Образният подход (наблюдение върху тъкан)
Разгледахме контактите на клетките помежду си, по-специално между POMC невроните и техните съседи, и за съжаление забелязахме, че няма синаптична пластичност след хранене, тоест няма промяна във връзките на невроните между тях. Следователно този аспект на пластичност не се задейства след хранене. За разлика от това, съседните клетки, астроцитите (звездообразни клетки) се движат около POMC невроните. Обикновено астроцитите покриват POMC невроните и след балансирано хранене те се прибират. Следователно прибирането на астроцитите е свързано с увеличаване на активността на тези неврони. И накрая, това е като спирачка, която се задейства преди хранене върху невроните, след което се освобождава, така че невронът да се активира, за да стимулира ситостта. Това е основното откритие.

Второто откритие беше да се покаже, че именно глюкозата стимулира това явление. Измервахме кръвната захар на животните в реално време след хранене и манипулирахме постпрандиалния хипергликемичен пик. Предоставяйки на мишките антидиабетно лечение, което предотвратява усвояването на глюкозата по време на хранене, предотвратихме повишаването на кръвната захар. Резултат: напълно премахнахме пластичността на астроцитите.

Проведохме и обратния експеримент, като дадохме на мишките глюкоза, вместо да ги храним, и резултатът беше същият както преди: прилагането на глюкоза предизвика ретракция на астроцитите. Следователно хипергликемията след хранене активира невроните на ситост чрез мобилизиране на астроцити.

И стигам до третия интересен момент от това проучване, който е, че всички тези наблюдения (астроцитна ретракция, активиране на POMC неврони и индукция на ситост) не работят с мазна храна, така че мишките умножават храненията си с мазната храна. Следователно мазното хранене не е толкова засищащо, колкото храненето, което съдържа по-малко мазнини и малко повече въглехидрати. Следователно специфичният сатиетогенен капацитет на храните, с които са запознати диетолозите и диетолозите, може да се основава на способността им да предизвикват глиална ретракция около POMC невроните.

Според вашето проучване, чувството за ситост е свързано отчасти с повишаването на кръвната захар. Известно е обаче, че яденето на храна, богата на въглехидрати и повишаването на кръвната захар значително може да доведе до реактивна хипогликемия, което води до ново чувство на глад. Можем ли да обясним това с новите ви данни ?

Да и не. Предполага се, че естеството на захарите всъщност няма значение за задействане на този невробиологичен механизъм, тъй като в двата проучени случая, този на балансираното хранене, както и този, основан на приложението на глюкоза, пикът на кръвната захар, че беше много бърз или по-стабилен, предизвика астроцитна ретракция и активиране на POMC невроните по подобен начин.

Нашето проучване не оспорва общоприетото схващане, че ядем твърде много захар, защото това не е дългосрочно проучване: то се основава на наблюдението на хранене при здраво животно. Но се оказва, че за здраво тяло малко захар в края на храненето изглежда необходимо за насърчаване на ситостта. Една от бъдещите перспективи на изследването ще бъде дали това все още е вярно в контекста на диабета.

Може ли този механизъм за регулиране на ситостта да бъде свързан с хранителни разстройства? ?

Да, хранителните разстройства може би биха могли да бъдат свързани с липсата на пластичност в астроцитите, защото е възможно глюкозата да не се възприема правилно в мозъка на пациентите. Всъщност мозъкът има способността да открива контрасти и ако той е включен през цялото време, ако през цялото време има захар, ако няма повече контрасти, няма забележими вариации, тогава клетките вече не реагират.

Транспонируеми ли са вашите резултати за хората? И какви са последиците от вашите резултати за диетични съвети и лечение за хора със затлъстяване и/или диабет ?

Резултатите, получени върху мишки, са напълно валидни за хората, въпреки че в момента не можем да го проверим. От една страна, заради доказаната връзка между ИТМ и гените за пластичност на мозъка. И второ, защото POMC невроните присъстват и се организират по същия начин при мишките и при хората. В допълнение, всяка неизправност на тези неврони води до метаболитни патологии при мишки, но и при хора.

Перспективата на това проучване по отношение на транспонирането при хората е да предостави невробиологични аргументи на здравните специалисти, които искат да подобрят чувството за ситост при своите пациенти. Когато контекстът е благоприятен, разбира се, а не патологичен, въглехидратите в балансирано хранене са интересни за това.

За перспективи с по-фармацевтична цел, не, нашите открития са разположени доста по-нагоре от приложение в тази област. Нашата цел е само да разберем как работи мозъкът. Генерирането на лекарства, които биха подпомогнали мобилизирането на астроцитите, изобщо не е непосредствена перспектива.

Какво можете да ни кажете за следващото си изследване на подсладителите? ?

За подсладителите разсъжденията са много прости. Видяхме, че въглехидратите в крайна сметка са полезни за вас, трудно е да се каже, давам ви. Във всеки случай в мащаба на хранене в нормална ситуация захарта изглежда интересна, има положителна стойност за организма, тоест ще предизвика ситост. Подсладителят е доста интересен за диабетик, защото запазва удоволствието от сладкото усещане, без да добавя калории. Но за здрав човек подсладителят, който изглежда не предизвиква ситост толкова, колкото захарта, може да стимулира само хедоничните вериги и да увеличи желанието за захари. Това може да насърчи развитието на затлъстяване. Тази хипотеза е много силна, дори ако тепърва трябва да бъде проверена. Това, което е сигурно е, че кривата на разпространението на затлъстяването през последните години може да се припокрие с тази на развитието на подсладители. Поради това искаме да оценим дали подсладителите имат способността да индуцират прибирането на астроцитите и последващото активиране на POMC невроните.