Vědci z University of São Paulo (USP), v Brazílii objevili, že růstový hormon (GH), který stimuluje kosterní zrání a lineární růst kostí, stejně jako pomáhá udržovat tkáně a orgány v průběhu celého života, také působí přímo na mozek, aby šetřit energii, když tělo ztrácí váhu.
článek o objevu byl právě publikován v časopise Nature Communications. „Růstový hormon byl známý po celá desetiletí, ale náš objev ukazuje, že to dělá mnohem větší, než se myslelo,“ řekl José Donato Junior (https://bv.fapesp.br/en/pesquisador/64998/jose-donato-junior), profesor na University of São Paulo je Biomedical Science Institute (ICB-USP) a jeden z autorů papír.
„GH receptory se nacházejí ve velkém množství ve svalové tkáně, v játrech a v orgány přímo podílejí na růstu, metabolismu, ale zjistili jsme, že mozek je také plná GH receptorů. To je zcela nové, “ řekl Donato.
“ zjistili jsme také, že mozek GH se nejen podílí na metabolismu růstu, ale především ovlivňuje metabolické reakce, které šetří energii, když máme hlad nebo dietu. Tento objev, který je také nový pro vědu, má důležité důsledky, pokud jde o pochopení, proč je tak těžké zhubnout.“
studie byla součástí Tematického Projektu „role růstového hormonu v mozku: význam pro nervové funkce a v nemoci“, podporované São Paulo Research Foundation – FAPESP. Kromě toho se výzkumníci spojen s ICB-USP, skupina také vědci na Univerzitě v São Paulu Ribeirão Preto Lékařské Školy (FMRP-USP), Argentina La Plata National University (UNLP), a Ohio University ve Spojených Státech.
„celá desetiletí, vědci se snaží pochopit, proč je tak obtížné udržet váhu dosaženo po oběti úspěšné dietě a proč je to tak snadné, aby znovu získat ztracenou váhu. Leptin byl dosud považován za hlavní hormon, který působí na úsporu energie, když máme hlad, “ řekl Donato.
Řečiště leptinu je známo, na podzim v reakci na hubnutí, vysvětluje, ale toto poznání se nikdy vyústila ve vytvoření úspěšné dietě nebo terapie s leptinu, která by mohla umožnit subjektům, aby se zhubnout, a ne získat ji brzy poté.
“ proces hubnutí zjevně zahrnuje několik metabolických procesů a několik hormonů kromě leptinu. To je místo, kde GH přichází. Zjistili jsme, že v reakci na hubnutí působí GH na mozek podobným způsobem jako leptin. Nicméně, zatímco hladiny leptinu klesají, opak se děje s GH. Ztráta hmotnosti způsobuje zvýšení hladin GH v krevním řečišti, “ řekl Donato.
“ v nedávno publikovaném článku ukazujeme, že signalizace centrálního růstového hormonu také podporuje neuroendokrinní adaptace během deprivace potravin.“
GH receptory v mozku jsou umístěny v hypotalamu, nejvyšším centru autonomního nervového systému. Impulsy z hypothalamu ovlivňují buňky neurovegetativní systém a regulovat hladké svalové tkáně ve střevech a krevní cévy, srdeční sval, všechny žlázy a ledviny, mezi další orgány.
vědci zjistili, že receptory GH v hypotalamu specificky aktivují malou populaci neuronů zvanou AgRP, což je zkratka pro protein související s agouti. Neurony AgRP zase zvyšují produkci AgRP, což zvyšuje chuť k jídlu a snižuje energetický metabolismus a výdaje.
“ AgRP je jedním z nejsilnějších stimulantů chuti k jídlu. Je zajímavé vidět, jak malý počet neuronů AgRP, jen několik tisíc z miliard neuronů v hypotalamu, může hrát tak důležitou roli, “ řekl Donato.
úspora Energie
provést podrobnou studii o vlivu GH signalizace na AgRP neuronů, vědci na USP a kolegy chováni geneticky modifikované myši s AgRP-specifické GH receptoru ablace (tzv. AgRP GHR knockout mice). Jejich experimenty také používaly kontrolní skupinu zahrnující myši divokého typu, které nebyly geneticky modifikovány.
v různých experimentech vědci měřili energetický výdej celého těla u dvou skupin myší, když byli vystaveni dietě s 60% omezením jídla. Jejich cílem bylo zjistit, zda by nedostatečná adaptivní reakce na výsledný energetický deficit měla významný dopad na energetickou bilanci.
zjistili, že kontrolní myši snížily výdaje na energii během omezení potravin, což je v souladu s adaptivními reakcemi, které v této situaci šetří energii.
energetické výdaje myší AgRP GHR KO během omezení potravy se výrazně snížily, což naznačuje, že nešetřily energii tak účinně jako kontrolní myši.
výsledkem bylo, že myši AgRP GHR KO vykazovaly vyšší míru úbytku hmotnosti, především kvůli snížené tukové hmotě (energetické rezervy), ale také ztrátě libové hmoty (životně důležité orgány, kosti, svaly, vazy, šlachy a tělesné tekutiny).
„jinými slovy, jsme zjistili, že úbytek hmotnosti způsobuje zvýšení hypotalamu GH úrovně, který aktivuje AgRP neurony, dělá hubnutí těžší a zintenzivnění pocitu hladu. To je přesně stejná funkce, kterou leptin plní, “ řekl Donato.
zachování Energie je tak důležité pro organismus, dodal, že evoluce vybavila člověka dvěma zachování energie mechanismy, které aktivuje leptinu a dalších GH.
“ jeden funguje jako záloha pro druhého. To je důvod, proč léčba hubnutí založená výhradně na leptinu nefunguje. Zároveň se musí řešit i mechanismus GH,“ řekl Donato.