Połączenie między wątrobą a mózgiem a wzorce jedzenia – nowa strategia przeciwdziałania otyłości

Osoby pracujące na nocną zmianę lub w nietypowych godzinach oraz jedzące o nieregularnych porach są bardziej narażone na przybieranie na wadze i cukrzycę. Jest to najprawdopodobniej spowodowane rozbieżnością między wzorcami jedzenia a naturalnym światłem dziennym oraz typowymi porami posiłków. Jednak czy można zapobiec negatywnym skutkom jedzenia o „nietypowych” porach, mimo że nie jest to zgodne z biologicznymi preferencjami organizmu? Nowe badanie przeprowadzone przez Perelman School of Medicine na Uniwersytecie Pensylwanii wskazuje, że odpowiedź brzmi „tak” i wyjaśnia, w jaki sposób organizm „wie”, kiedy należy jeść. Artykuł opublikowany w tym tygodniu w czasopiśmie Science opisuje, jak naukowcy odkryli połączenie między wewnętrznym zegarem wątroby a ośrodkami pokarmowymi w mózgu.

Badania zespołu wykazały, że wątroba wysyła sygnały do mózgu przez nerw błędny, informując go, czy jedzenie odbywa się w czasie zgodnym z rytmem okołodobowym organizmu. Sygnały te mogą zostać zakłócone przez pracę w nietypowych godzinach, co prowadzi do nadmiernego objadania się w niewłaściwych porach. „Zarówno myszy, jak i ludzie jedzą zazwyczaj wtedy, gdy są aktywni i czujni, a ten obwód zapewnia informację zwrotną z wątroby do centralnego zegara w mózgu, utrzymując system w równowadze” – wyjaśnia starszy autor badania, dr Mitchell Lazar, dyrektor Instytutu Diabetologii, Otyłości i Metabolizmu w Penn Medicine oraz profesor diabetologii i chorób metabolicznych. „Informacja zwrotna odbywa się za pomocą połączenia nerwowego między wątrobą a mózgiem”.

Naukowcy skoncentrowali się na genach zwanych REV-ERBs w komórkach wątroby myszy. REV-ERBs to białka, które odgrywają istotną rolę w regulacji rytmu okołodobowego organizmu, który jest wewnętrznym, 24-godzinnym cyklem regulującym różne aktywności, w tym cykl snu i czuwania, wydzielanie hormonów oraz nawyki żywieniowe. Kiedy geny REV-ERB zostały wyłączone u myszy – co spowodowało zakłócenie „zegara” wątroby – wzorce jedzenia uległy znacznemu przesunięciu, z większą ilością spożywanego pokarmu podczas mniej aktywnych okresów.

Efekty te były odwracalne. Przerwanie połączenia nerwowego u otyłych myszy przywróciło normalne wzorce jedzenia i zmniejszyło ilość spożywanego pokarmu. „To sugeruje, że celowanie w tę ścieżkę komunikacji między wątrobą a mózgiem może być obiecującym podejściem do zarządzania wagą u osób z zaburzonym rytmem okołodobowym” – powiedziała dr Lauren N. Woodie, badaczka w laboratorium Lazara.

Zespół badawczy sugeruje, że ukierunkowanie konkretnych części nerwu błędnego może pomóc osobom pracującym na nocne zmiany lub cierpiącym na jet lag, poprzez przeciwdziałanie objadaniu się spowodowanemu zakłóceniem zegara biologicznego. „Odkrycia te otwierają drzwi do przyszłych terapii, które mogą celować w specyficzne szlaki nerwowe, pomagając osobom zmagającym się z zaburzeniami metabolicznymi wywołanymi nieregularnymi porami jedzenia. Przyszłe badania powinny skupić się na określeniu, jakie rodzaje sygnałów chemicznych wątroba wysyła do nerwu błędnego, aby zrozumieć, jak wątroba wpływa na mózg i cały organizm przez tę komunikację”.

Badanie zostało sfinansowane przez National Institutes of Diabetes, Digestive Diseases, and Metabolism, JPB Foundation oraz Cox Medical Research Institute.

Źródło: University of Pennsylvania School of Medicine, Science fot. Natanong Adobe