Obezitate Factori neurohormonali, epigenetici și microflorei digestive - Articole - IntraMed
Introducere
Sunt descrise componentele unei noi paradigme pentru cercetarea legată de obezitate și intervențiile în sănătatea publică, care vizează generarea de ipoteze care decurg din munca interdisciplinară care explică multiple cauze, de la moleculare la sociale. Obiectivul acestei abordări este de a înțelege căile cauzale care duc la modele de obezitate în populație și de a identifica unde pot fi implementate intervențiile care afectează în general populația. Autorii se concentrează asupra mecanismelor care pot fi utile pentru a înțelege modul în care factorii socio-mediului interacționează cu procesele biologice care afectează echilibrul energetic. Sunt revizuite controalele neurohormonale, epigenetica și mecanismele microbiologice ale florei intestinale care pot influența riscul obezității.
Controale neurohormonale
Controale homeostatice
Sistemele neurohormonale complexe care controlează greutatea și adipozitatea pot fi clasificate ca homeostatice și non-homeostatice. Mecanismele homeostatice slabe oferă un avantaj de supraviețuire pentru oameni împotriva foametei periodice. Organismele care pot consuma, stoca și conserva eficient energia pot supraviețui și se pot reproduce. Deși evoluția ar fi putut face o selecție împotriva adipozității extreme, semnalele negative de feedback împotriva consumului excesiv sunt insuficiente pentru a menține greutatea corporală la majoritatea oamenilor, care au acces ușor la alimente acceptabile, cu conținut caloric ridicat.
Asigurarea unei diete bogate în calorii produce obezitate la animalele predispuse, care cresc rapid depozitele de grăsimi. Pe de altă parte, atunci când șobolanii obezi pierd în greutate sau aportul lor de calorii este restricționat, aceștia cresc impulsul neurohormonal la fel ca șobolanii slabi, pentru a crește aportul în timp ce scad cheltuielile de energie pentru apărarea obezității lor. După pierderea în greutate, cheltuielile medii de odihnă ale persoanelor obeze sunt semnificativ și persistent scăzute. Acești factori sunt atribuiți redobândirii greutății care apare la aproximativ 80% până la 90% dintre persoanele obeze care au slăbit.
O interacțiune complexă de neurotransmițători, hormoni și metaboliți reglează aportul de alimente în creier. Neuronii de detectare metabolică din hipotalamus și din alte zone ale creierului răspund la semnalele provenite din consumul, cererea sau stocarea de energie, inclusiv glucoză circulantă, leptină din adipocite, insulină, grelină în stomac, steroizi suprarenali, polipeptidă intestinală YY, acizi grași, cetone, lactat, fibre aferente ale nervului vag și neurotransmițători intrinseci. Neuronii hipotalamici eliberează neurotransmițători care activează procesele catabolice, cum ar fi hormonul de stimulare a melanocitelor-a [a-MSH], cocaina și transcripția reglementată de amfetamină [CART], hormonul de eliberare a corticotropinei [00CRH]) sau procesele anabolice (de exemplu, neuropeptida Y [ NPY], proteina Agouti [AGRP], orexine). Neuronii din hipotalamus trimit multe semnale către glanda pituitară, trunchiul cerebral, creierul mediu și creierul anterior. Aceste căi de reglare a consumului și cheltuielilor de energie au fost demonstrate experimental pe modele animale și prin tehnici funcționale de neuroimagistică la om.
Interacțiunea dintre sistemul nervos simpatic și semnalizarea leptinei este un exemplu de protecție neurohormonală împotriva adipozității. Cu restricție calorică, activarea simpatică eliberează glucoza din depozitele de glicogen și acizi grași din țesutul adipos. Țesutul adipos răspunde la activitatea simpatică cu o scădere notabilă a producției de leptină, care reduce consumul de energie în repaus și crește pofta de mâncare, pentru a umple rezervele de grăsime. În unele sindroame rare, obezitatea umană este asociată cu defecte ale unei singure gene în căile homeostatice, incluzând deficiența de leptină, defectul receptorului de leptină, deficitul de proopiomelanocortină (POMC) care duce la producția afectată de MSH și defecte ale receptorilor MSH.
Controale non-homeostatice
Sistemele non-homeostatice promovează creșterea în greutate prin răspunsuri la proprietățile satisfăcătoare ale alimentelor și factorii psihosociali asociați cu alimentația. Atunci când se oferă o dietă gustoasă, bogată în calorii, șobolanii mănâncă mult dincolo de limitele homeostaziei și dezvoltă obezitate extremă, chiar și șobolanii predispuși la slăbiciune. Cu cât dieta este mai gustoasă și cu cât este menținută mai mult, cu atât este mai mare gradul de obezitate.
Organizarea și funcționarea creierului uman este o reflectare a faptului că în toate timpurile evoluției, dar mai ales în cele mai recente, obținerea hranei este o sarcină dificilă. Proprietățile satisfăcătoare ale alimentelor (stimulii care măresc dorința de a o obține) sunt implicate în „plăcere” pentru acțiunea receptorilor opioizi și „dorință” pentru acțiunea receptorilor dopaminei. Ambii receptori mediază și dependența. Semnalele metabolice modifică pragul de detectare pentru stimulii alimentari, comportamentul în căutarea alimentelor și semnalele de recompensă. Stresul cronic crește valoarea recompensei alimentelor. Deși zonele subcorticale stimulează dorința de a mânca, zonele corticale integrează aceste semnale cu semnalele emoționale învățate. Aceste semnale pot duce la un aport dincolo de cerințele subcorticale ale necesităților de energie. În general, dorința de a mânca este rezultatul unor sisteme redundante și complexe care protejează împotriva foamei, dar sistemele nu se potrivesc deloc cu alimentele și mediul predominant în lumea dezvoltată.
Implicațiile mecanismelor neurohormonale în obezitate și sănătatea publică
Analiza Biroului Național de Cercetări Economice estimează că eliminarea publicității în restaurante de tip fast-food pentru copii ar reduce prevalența obezității cu 18%. Unele guverne au restricționat publicitatea la televizor pentru produsele alimentare pentru copii, iar unii agenți de publicitate au limitat voluntar publicitatea. Cu toate acestea, proliferarea recentă a altor surse media digitale, inclusiv telefoane mobile, dispozitive muzicale mobile, videoclipuri în bandă largă, mesagerie instantanee, jocuri video, lumi virtuale, au creat un „ecosistem de marketing” pentru publicitatea alimentară, iar influența sa asupra consumului poate deveni mai mare. răspândită în viitor.
Epigenetica
Modele animale de epigenetică legată de obezitate
Studiile experimentale au supus animalele la stimuli dietetici, chimici și de stres, în timpul sarcinii sau în primii ani de viață, care duc la modificări epigenetice în expresia genelor la vârsta adultă. Modificările epigenetice cauzate de unele expuneri pot fi prevenite de alți agenți. Unele schimbări în expresia genelor persistă de-a lungul generațiilor, când marcajele epigenetice nu sunt complet șterse în timpul formării spermei și a ovulelor. Mai multe studii pe animale arată influențe epigenetice asupra obezității.