אכילה הדונית דהייה עם השמנת יתר – אך נוירוטנסין עוזר להחזיר אותו

מחקר חדש מגלה כיצד תזונה עשירה בשומן משתיקות את שכר המוח על האוכל-וכיצד מולקולה יחידה עשויה להתייחס מחדש לתענוג לאכול.

מחקר: שינויים באיתות נוירוטנסין מניעים פיחות הדוני בהשמנת יתר. קרדיט תמונה: Studiomolekuul / Shutterstock

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת טֶבַעהחוקרים בדקו כיצד תזונה כרונית עתירת שומן (HFD) משפיעה על התנהגויות האכלה הדוניות בעכברים, כמו גם על המנגנונים העצביים העומדים בבסיס התנהגויות אלה. עכברים ב- HFD הציגו עניין מופחת במזונות עשירים בקלוריות במסגרת לא מאמץ, הקשורים לפעילות עצבית שלא צומחה במסלול NACLAT → VTA (גרעין לרוחב לאזור הטגמנטלי הגחון) של מערכת הדופמין המזולימבי.

גירוי אופטוגנטי לא הצליח להחזיר התנהגות זו בעכברי HFD, אך ההחלמה התרחשה כאשר חזרו לתזונה רגילה. איתות Neurotensin (NTS) ממלא תפקיד מכריע בוויסות צריכת המזון ההדוני ובשינויים הנלווים הקשורים להשמנה.

רֶקַע

השמנת יתר קשורה לרוב לצריכה מוגזמת של מזונות עתירי קלוריות, מונעת על ידי השפעותיהם המהנות. עם זאת, נראה כי חשיפה ממושכת ל- HFD מפחיתה את הערך ההדוני הזה, ומשנה את התנהגויות האכלה. מערכת הדופמין המזולימבית, ובמיוחד תחזיות מהאזור הטגמנטלי הגחון (VTA) לגרעין Accumbens (NAC), ממלאת תפקיד קריטי בעיבוד תגמול המזון.

המחקר התמקד בתחזיות GABAergic מעכבות מהאזור הרוחבי של ה- NAC (NACLAT) ל- VTA, הנבדלים ממסלולי הדופמין הרחבים VTA → NAC. בעוד שמנגנונים הקשורים לדופמין בהאכלה והשמנת יתר נבדקו היטב, ההשפעה של תזונה כרונית עתירת שומן (HFD) על תחזיות NAC → VTA מעכבות נותרה לא ברורה.

על המחקר

במחקר זה, החוקרים בדקו את ההשפעה של תזונה עתירת שומן (HFD) על פעילות עצבית במערכת התגמול של המוח, תוך התמקדות מסוימת בקשר בין ה- NACLAT ל- VTA.

החוקרים הזריקו נגיפים רטרו-מדרגים למוחם של עכברי C57BL6 כדי לבטא חלבונים רגישים לאור (CHR2) בנוירונים NACLAT המוקרנים ל- VTA. הם השתילו אופטרודות כדי לרשום פעילות מוחית. עכברים חולקו לשתי קבוצות: האחת ניזונה מתזונה רגילה הכוללת 4% שומן (REG), ואילו השנייה קיבלה גישה חופשית הן למזון רגיל והן לשומן גבוה, ובו 60% שומן (HFD). לאחר 30 יום נערך ניסוי בשדה פתוח בו נחשפו עכברים לג'לי דל קלוריות (CHOW) וג'לי טעים, קלוריות גבוהות, והתנהגויותיהם נרשמו וניתחו.

החוקרים מדדו שיעורי ירי עצבי בעכברים לפני, במהלך ואחרי התנהגויות שונות, סיווג התגובות כגדולות (IR), ירידה (DR) או ללא שינוי. בניסוי אחר, עכברים שונו גנטית להפעלת נוירונים VTA של NACLAT → באמצעות אור לייזר. הם נבדקו עם וללא גירוי אופטוגנטי כדי להעריך שינויים בצריכת המזון.

רצף RNA שימש כדי לזהות שינויים בביטוי הגנים בנוירונים של NACLAT → VTA. חיישן פלורסנט (NTSLIGHT1.1) נמדד שחרור NTS. חיישן שני ורגיש יותר (NTSLight2.0) שימש מאוחר יותר לאישור שחרור ה- NTS המופחת ב- vivo. שיטות אלה עזרו לקבוע כיצד HFD כרוני משנה את פעילות המוח ומפחית את שחרור ה- NTS, נוירופפטיד הקשור להתנהגות האכלה.

ממצאים

אצל אנשים רגליים, NACLAT → נוירונים VTA הציגו שיעורי ירי גבוהים בעת אכילת ג'לי טעים, קלוריות גבוהות, אך הירי פחת במהלך התנהגויות אחרות. לעומת זאת, לעכברי HFD היו פעילות עצבית מנותקת (ללא עלייה בירי במהלך צריכת ג'לי), מה שמעיד על האכלה הדונית (מונעת תענוג). הפעלת NACLAT → נוירונים VTA בעכברי רגליים הגדילה את הצריכה של מזונות עתירי קלוריות אך לא השפיעה על מזונות דלים קלוריות או על צריכת מים.

השתקת מסלול זה הפחיתה את האכלת ההדוני. עם זאת, בעכברי HFD, ההפעלה האופטוגנטית לא הצליחה להגדיל את צריכת המזון, מה שמרמז כי תפקידו של המסלול נפגע. ראוי לציין כי עכברי HFD עדיין העדיפו צ'או עתיר שומן בהגדרות כלוב ביתי, והדגישו שינוי תלוי בהקשר פרדוקסאלי בהתנהגות האכלה.

כאשר עכברי HFD חזרו לתזונה רגילה במשך שבועיים, התנהגות ההאכלה ההדונית שלהם נורמלה בהדרגה, והתגובות העצביות שלהם למזון התאוששו. רצף RNA חשף כי HFD הפחית את הביטוי של NTs בנוירונים של NACLAT → VTA.

באמצעות חיישני פלורסנט, החוקרים אישרו כי עכברי HFD שיחררו פחות NTs בתגובה לגירוי עצבי. חיישן NTSLIGHT2.0 הראה שחרור NTS מופחת בעכברי HFD, ומאשר דיכוי הנגרם על ידי דיאטה של ​​נוירופפטיד מפתח זה.

מסקנות

המחקר מגלה כי חשיפה כרונית בתזונה עשירה בשומן (HFD) משנה את האכלה הדונית על ידי שיבוש הפעילות במסלול NACLAT → VTA. בדרך כלל, מסלול זה עוסק במהלך חוויות האכלה מהנות; עם זאת, בעכברים שניתנו דיאטות עתירות שומן (HFD), אבד הצימוד בין פעילות עצבית להתנהגות האכלה.

גירוי אופטוגנטי, שהגביר את התנהגות ההאכלה ההדונית בעכברים דיאטיים רגילים, לא השפיע על עכברי HFD, מה שמרמז על תפקוד עצבי בסיסי. ניתוח נוסף זיהה NTS כמודולטור מפתח למסלול זה. עכברי HFD הראו גם שחרור וביטוי של NTS מופחתים, ופוגעים בהאכלה הדונית.

מניפולציה ניסיונית אישרה את תפקידה: דופק NTs ב- NACLAT או לחסום קולטני NTSR1 ב- VTA ביטול תגובות האכלה הדוני. NTS פועל באמצעות שני מנגנונים: ביטול נוירונים דופמין על ידי דיכוי פנימיות GABAergic ומרגש אותם ישירות באמצעות NTSR1. לעומת זאת, שחזור איתות NTS עזר לנרמל לא רק להאכיל מוטיבציה ועלייה במשקל, אלא גם פעילות קטר והתנהגויות דמויי חרדה הנגרמות על ידי דיאטה.

ממצאים אלה מראים כי השמנת יתר קשורה לשינוי נוירוביולוגי בעיבוד התגמול, וכתוצאה מכך ירידה בהנאה של מזונות עשירים בקלוריות בהקשרים ספציפיים. זה עשוי לתרום להתנהגויות של אכילת יתר מפצה בסביבות מסוימות, שכן אנשים מחפשים גירוי רב יותר כדי לפצות על ההנאה המופחתת הקשורה למזון.

על ידי זיהוי NTS כגורם מפתח, המחקר מספק יעדים טיפוליים פוטנציאליים לטיפול בגירעונות תגמול הקשורים להשמנה. מחקר עתידי צריך לחקור האם קיימים מנגנונים דומים בבני אדם ולחקור כיצד ניתן למנף אפנון NTS לטיפול בהשמנת יתר.