W jaki sposób żołądek i mózg regulują uczucia głodu i sytości
Unia Europejska sfinansowała multidyscyplinarną współpracę naukowców europejskich w ramach projektu FULL4HEALTH (Understanding food-gut-brain mechanisms across the lifespan in the regulation of hunger and satiety for health). Celem projektu było zbadanie mechanizmów pojawiania się uczucia głodu i sytości oraz zachowań związanych z jedzeniem, wpływu diety na te procesy oraz ich zastosowania w przypadku otyłości, chorób przewlekłych i niedożywienia. Nowo opracowane badania na gryzoniach poświęcone były programowaniu na wczesnych etapach rozwoju osi żywność-jelito-mózg, szlaku sygnałowego przebiegającego pomiędzy jelitem a mózgiem. Naukowcy badali też interakcje polegające na licznych pętlach zwrotnych sygnałów oraz jadłowstręt wywołany przez stan zapalny. Naukowcy badali też hipotezę dźwigni białkowej w kontekście konsumpcji kalorii i efektów żywienia w skali makro. Zgodnie z hipotezą dźwigni białkowej dieta o niskich proporcjach białek do tłuszczy i węglowodanów prowadzi do zwiększonej konsumpcji kalorii, a w konsekwencji do otyłości. W omawianym badaniu dieta wysokobiałkowa powodowała niedostateczne spożycie pokarmów, lecz nie obserwowano efektu dźwigni białkowej przy diecie niskobiałkowej. Badanie nad ośrodkowym przetwarzaniem bodźców i odczuwaniem zapotrzebowania na substancje odżywcze pozwoliło lepiej zrozumieć mechanizmy nadmiernego i niedostatecznego spożywania pokarmów. Analizowano też rolę tzw. genów otyłości (FTO i Tmem18), prowadząc wysokoprzepustowe oznaczenia na kulturach komórkowych i dokonując modyfikacji genetycznych. W przełomowym odkryciu dotyczącym zmienności międzyosobniczej naukowcy zdefiniowali grupy populacji, które inaczej odpowiadają na zmiany tkanki tłuszczowej w wyniku ćwiczeń, wskazując na różnice w kompensacji energii. Te informacje wykorzystano jako bazę do przygotowania informacji zdrowotnych dla ogółu społeczeństwa dotyczących konieczności lepszej kontroli apetytu i zdrowia metabolicznego niezależnie od zmian składu ciała. Wskazały one również, że płeć nie stanowi przeszkody w ćwiczeniach w celu poprawy składu ciała. Na poziomie mechanistycznym, naukowcy wykazali, że grelina, hormon wydzielany w jelicie, jest konieczna do normalnego rozwoju obwodów równowagi energii w mózgu na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Jednakże przekarmienie noworodka hamuje działanie greliny. W związku z coraz większą liczbą kobiet z nadwagą lub otyłych zachodzących w ciążę oraz otyłością dzieci, która osiągnęła już rozmiary epidemii, istnieje konieczność opracowania nowych metod terapeutycznych, które byłyby odpowiedzią na anomalie metaboliczne związane z przekarmieniem na wczesnym etapie życia. Badania prowadzone w ramach FULL4HEALTH nad mechanizmami działania głodu, sytości oraz zachowań żywieniowych oraz wpływu diety na te zjawiska pomogą zmierzyć się z problemami otyłości, chorób przewlekłych oraz niedożywienia u ludzi.
Słowa kluczowe
Niedożywienie, FULL4HEALTH, głód, sytość, dieta, grelina
