السمنة: كيف يغير النظام الغذائي الدماغ ويعزز الإفراط في تناول الطعام
أشار العلماء إلى تورط خلايا عصبية معينة في منطقة الوطاء الجانبية ، وهي منطقة تشارك في آليات البقاء على قيد الحياة مثل تناول الطعام ، في إرسال إشارات إلى الدماغ عند التوقف عن تناول الطعام. هذه الآلية تضعف في الفئران البدينة.
السمنة مشكلة عالمية ، حيث تقدر منظمة الصحة العالمية أن 650 مليون شخص في جميع أنحاء العالم كانوا يعانون من السمنة في عام 2016.
يشير العديد من الخبراء بإصبع الاتهام إلى الإفراط في تناول الطعام ونمط الحياة الخامل باعتبارهما السببين الجذريين لوباء السمنة.
ومع ذلك ، فإن أي إجراء نتخذه له عواقب على المستوى الجزيئي ، ولا يعرف الخبراء سوى القليل من التفاصيل حول كيفية تصرف أدمغتنا بينما ترتفع القراءات على المقاييس ببطء.
سعى علماء من قسم الطب النفسي بجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل ، جنبًا إلى جنب مع متعاونين في الولايات المتحدة والسويد والمملكة المتحدة ، لكشف المسارات الجزيئية التي تلعب دورًا في أدمغة الفئران المصابة بالسمنة.
غاريت ستوبر ، أستاذ علم الأحياء العصبية الذي انتقل الآن إلى مركز البيولوجيا العصبية للإدمان والألم والعاطفة بجامعة واشنطن في سياتل ، هو المؤلف الأول لنتائج الفريق ، والتي ظهرت في المجلة علم.
تحديد "الفرامل عند التغذية"
يدرس ستوبر ومعاونوه منطقة معينة من الدماغ تسمى منطقة الوطاء الجانبية (LHA).
أوضح ستوبر عن بحثه: "من المعروف منذ فترة طويلة أن LHA يلعب دورًا في تعزيز سلوك التغذية ، ولكن أنواع الخلايا الدقيقة التي تساهم في التغذية داخل بنية الدماغ هذه ليست محددة جيدًا". أخبار طبية اليوم.
من خلال تحليل التعبير الجيني في الخلايا الفردية في LHA في الفئران البدينة ومقارنتها بتلك الموجودة في الفئران العادية ، وجد الفريق تغيرات بارزة في الخلايا العصبية الناقلة للجلوتامات من النوع 2 (Vglut2). تستخدم هذه الخلايا الغلوتامات كناقل عصبي سريع المفعول.
ومع ذلك ، فإن التغييرات في التعبير الجيني لا تعني بالضرورة التغييرات في الوظيفة.
حفر Stuber بشكل أعمق واستخدم مجموعة من التقنيات لتصور الخلايا العصبية LHAVglut2 الفردية عندما أعطى الفريق الفئران السكروز ، وهو سكر شائع يشتمل على الجلوكوز والفركتوز.
وجد الباحثون أن استهلاك السكروز أدى إلى تنشيط الخلايا. ومع ذلك ، كانت الاستجابة دقيقة. أظهرت الفئران التي لم تكن جائعة جدًا تنشيطًا قويًا للخلايا العصبية LHAVglut2 ، في حين أن الفئران التي صامت لمدة 24 ساعة كان لديها استجابة ضعيفة.
لذلك ، يقترح ستوبر وزملاؤه أن الخلايا العصبية LHAVglut2 تلعب دورًا في قمع التغذية عن طريق إخبار عقولنا بموعد التوقف عن تناول الطعام. يسمون هذا "الفرامل على الرضاعة".
وكتبوا: "نفترض أن إشارة LHAVglut2 المثيرة تمثل تنشيطًا لمكابح التغذية لمنع تناول المزيد من الطعام".
بعد ذلك ، حقق الفريق في كيفية تأثير السمنة على نشاط هذه الخلايا في الفئران التي تناولت نظامًا غذائيًا عالي الدهون لمدة 12 أسبوعًا للحث على السمنة.
كتب الفريق في ورقة الدراسة: "بينما حافظت الخلايا العصبية LHAVglut2 من الفئران الضابطة على استجابتها لاستهلاك السكروز ، فإن الخلايا العصبية LHAVglut2 من الفئران [النظام الغذائي عالي الدهون] أصبحت تدريجيًا أقل استجابة لاستهلاك السكروز وأقل نشاطًا أثناء الراحة".
بعبارة أخرى ، لم ترسل الخلايا العصبية مثل هذه الإشارة القوية "للتوقف عن الأكل" إلى الدماغ عندما تستهلك الفئران السكر أو عندما كانت الفئران مسترخية. وبدلاً من ذلك ، فإن الحيوانات تبالغ في السمنة وتطورها.
السمنة "يضعف من تناول الطعام"
متي MNT سئل عما إذا كان قد فوجئ برؤية مثل هذه الاستجابة المتوقفة من قبل الخلايا ، أوضح ستوبر ، "نعم ، نتائج التصوير ، التي تظهر أن خلايا الغلوتامات LHA يتم تنظيمها من خلال التعرض لنظام غذائي عالي الدهون (نموذجنا التجريبي للسمنة) كان مفاجئًا لنا. "
عندما يتم تنشيط هذه الخلايا العصبية ، توقف الفئران لعق السكروز وتتجنب المواقع المقترنة بتحفيز LHAVglut2. وبالتالي ، فإن تنشيط الخلايا العصبية LHAVglut2 قد يكون بمثابة كابح للتغذية ، "تعليقات ستيفاني بورغلاند ، الأستاذة في معهد هوتشكيس للدماغ بجامعة كالجاري في كندا ، في مقالة منظور مصاحبة في علم.
"بالنظر إلى أن تنشيط هذه الخلايا العصبية يؤدي أيضًا إلى سلوكيات الهروب والتجنب ، فقد تشارك هذه الخلايا العصبية في التحول من البحث عن الطعام إلى الهروب لتعزيز البقاء ، وهو ما يتوافق مع وظائف التماثل الساكن الأخرى في منطقة ما تحت المهاد."
ستيفاني بورغلاند
قال ستوبر: "بينما ركز عملنا على LHA ، من المهم أن نلاحظ أن العديد من مناطق الدماغ وأنواع الخلايا الأخرى المترابطة يتم تعديلها أيضًا بسبب السمنة". MNT. "يشمل هذا أنواع الخلايا في منطقة ما تحت المهاد المقوسة وحول البطينات ، بالإضافة إلى مناطق الدماغ الأخرى."
في الواقع ، في وقت سابق من هذا العام ، MNT ذكرت أنه عندما قام علماء من جامعة روكفلر في مدينة نيويورك ، نيويورك ، بتحفيز الخلايا العصبية لمستقبلات الدوبامين 2 (hD2R) في قرن آمون من الفئران ، كانت الحيوانات تأكل أقل. اقترح الباحثون أن هذه الدائرة العصبية تمنع الفئران من الإفراط في تناول الطعام.
في غضون ذلك ، يواصل Stuber وزملاؤه تحقيقاتهم في LHA ، حيث يخططون للنظر في أنواع فرعية أخرى من الخلايا العصبية.
وفيما يتعلق بمدى انطباق نتائج Stuber على البشر ، أوضح قائلاً: "نعتقد أن بياناتنا [...] ستكشف عن أهداف جينية وعلاجية جديدة يمكن ، يومًا ما ، أن تُترجم إلى البشر".
