Rozłączenie połączeń nerwowych pomaga kontrolować przejadanie się i przyrost masy ciała związany z nieprawidłowym działaniem „zegara wątrobowego”.
Osoby pracujące na nocne zmiany lub o nieregularnych godzinach i jedzące o niekonwencjonalnych porach są bardziej podatne na przyrost masy ciała i cukrzycę, prawdopodobnie dlatego, że ich harmonogram posiłków nie jest dostosowany do naturalnego światła dziennego lub typowych godzin posiłków. Ale czy można złagodzić negatywne skutki jedzenia o „nietypowych” godzinach, nawet jeśli nie jest to biologicznie idealne?
Nowe badanie przeprowadzone w Perelman School of Medicine przy Uniwersytecie Medycznym w USA Uniwersytet Pensylwanii mówi „tak” i rzuca światło na to, skąd organizm wie, kiedy jeść. Badanie, opublikowane dzisiaj w Nauka, wyjaśnia, w jaki sposób badacze odkryli związek między wewnętrznym zegarem wątroby a ośrodkami odżywiania w mózgu.
Badania zespołu wykazały, że wątroba wysyła sygnały do mózgu za pośrednictwem nerwu błędnego, informując mózg, czy jedzenie odbywa się w czasie zgodnym z rytmem dobowym organizmu. Sygnały te mogą zostać zakłócone w wyniku pracy w nietypowych godzinach. Mózg dokonuje wówczas nadmiernej kompensacji, co prowadzi do przejadania się w niewłaściwym czasie.
„Zarówno myszy, jak i ludzie zwykle jedzą w godzinach, gdy nie śpią i są czujni, a obwód ten przekazuje informację zwrotną z wątroby do centralnego zegara w mózgu, który zapewnia płynne działanie całego organizmu” – powiedział starszy autor badania, dr Mitchell Lazar, Doktor, dyrektor Instytutu Cukrzycy, Otyłości i Metabolizmu w Penn Medicine oraz profesor Ware w dziedzinie cukrzycy i chorób metabolicznych. „Ta informacja zwrotna zachodzi poprzez połączenie nerwowe łączące wątrobę z mózgiem”.
Rola genów REV-ERB w rytmie dobowym i nawykach żywieniowych
Naukowcy skupili się szczególnie na genach zwanych REV-ERB w komórkach wątroby myszy. REV-ERB to ważne białka, które pomagają regulować rytm dobowy organizmu. Rytm dobowy organizmu to wewnętrzny 24-godzinny cykl, który reguluje różne czynności, w tym cykle snu i czuwania, uwalnianie hormonów i nawyki żywieniowe. Kiedy u myszy wyłączono te geny REV-ERB – co spowodowało, że wątroba miała wadliwy zegar – wzorce żywieniowe uległy radykalnej zmianie, w związku z czym więcej pokarmu spożywano w mniej aktywnych okresach.
Skutki były odwracalne. Przecięcie połączenia nerwowego u otyłych myszy przywróciło normalne wzorce odżywiania i zmniejszyło spożycie pokarmu. „To sugeruje, że ukierunkowanie na ten szlak komunikacji wątroba-mózg może być obiecującym podejściem do kontroli masy ciała u osób z zakłóconymi rytmami dobowymi” – powiedziała dr Lauren N. Woodie, badaczka ze stopniem doktora w laboratorium Lazara.
Zespół badawczy sugeruje, że ukierunkowanie na określone części nerwu błędnego może pomóc osobom pracującym na nocne zmiany lub doświadczającym zmęczenia spowodowanego zmianą strefy czasowej, poprzez zajęcie się problemem przejadania się spowodowanego zaburzeniami zegara biologicznego. „Odkrycia te otwierają drzwi do przyszłych terapii, które mogą być ukierunkowane na określone ścieżki neuronowe, aby pomóc osobom zmagającym się z zaburzeniami metabolicznymi spowodowanymi nieregularnymi harmonogramami odżywiania. Przyszłe badania powinny koncentrować się na tym, jakiego rodzaju sygnały chemiczne wątroba wysyła do nerwu błędnego, aby pomóc nam zrozumieć, jak wątroba wpływa na mózg i organizm poprzez tę komunikację”.
Literatura: „Wątrobowe przewody doprowadzające nerwu błędnego przekazują zależne od zegara sygnały regulujące dobowe przyjmowanie pokarmu” autorstwa Lauren N. Woodie, Lily C. Melink, Mohit Midha, Alan M. de Araújo, Caroline E. Geisler, Ahren J. Alberto, Brianna M. Krusen, Delaine M. Zundell, Guillaume de Lartigue, Matthew R. Hayes i Mitchell A. Lazar, 7 listopada 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.adn2786
Badanie zostało sfinansowane przez Narodowy Instytut Cukrzycy, Chorób Trawiennych i Metabolizmu, Fundację JPB i Instytut Badań Medycznych Coxa.
