forskere ved University of S kurso Paulo (USP) i Brasilien har opdaget, at væksthormon (GH), som stimulerer skeletmodning og lineær knoglevækst, samt hjælper med at opretholde væv og organer gennem hele livet, virker også direkte på hjernen for at spare energi, når kroppen taber sig.
et papir om opdagelsen er netop blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications. “Væksthormon har været kendt i årtier, men vores opdagelse viser, at det gør meget mere, end man troede,” sagde Jos liter Donato Junior (https://bv.fapesp.br/en/pesquisador/64998/jose-donato-junior), professor ved Universitetet i S. S.
” GH-receptorer findes i store mængder i muskler og væv, i leveren og i organer, der er direkte involveret i vækstmetabolisme, men vi fandt ud af, at hjernen også er fuld af GH-receptorer. Dette er helt nyt, ” sagde Donato.”vi fandt også, at hjerne GH ikke kun er involveret i vækstmetabolisme, men frem for alt påvirker de metaboliske reaktioner, der sparer energi, når vi er sultne eller på diæt. Denne opdagelse, som også er ny for videnskaben, har vigtige konsekvenser med hensyn til at forstå, hvorfor det er så svært at tabe sig.”
undersøgelsen var en del af det tematiske projekt” væksthormonets rolle i hjernen: relevans for neurale funktioner og i sygdom”, støttet af S Larso Paulo Research Foundation – FAPESP. Ud over forskere tilknyttet ICB-USP omfattede gruppen også forskere ved University of S Kurto Paulo ‘ s Ribeir Kurto Preto Medical School (FMRP-USP), Argentinas La Plata National University (UNLP) og Ohio University i USA.
“i årtier har forskere forsøgt at forstå, hvorfor det er så svært at opretholde den vægt, der er opnået efter ofrene for en vellykket kost, og hvorfor det er så nemt at genvinde den tabte vægt. Leptin er hidtil blevet betragtet som det vigtigste hormon, der virker for at spare energi, når vi er sultne,” sagde Donato.det vides, at Blodbaneleptinniveauer falder som reaktion på vægttab, forklarer han, men denne viden har aldrig resulteret i oprettelsen af en vellykket diæt eller terapi med leptin, der kunne gøre det muligt for forsøgspersoner at tabe sig og ikke genvinde det kort efter.
” vægttabsprocessen involverer åbenbart flere metaboliske processer og flere hormoner udover leptin. Det er her GH kommer ind. Vi fandt ud af, at GH som reaktion på vægttab virker på hjernen på samme måde som leptin. Men mens leptinniveauer falder, sker det modsatte med GH. Vægttab udløser en stigning i blodbaneniveauet af GH,” sagde Donato.
” i den nyligt offentliggjorte artikel viser vi, at central væksthormonsignalering også fremmer neuroendokrine tilpasninger under madmangel.”
GH-receptorer i hjernen er placeret i hypothalamus, det højeste centrum af det autonome nervesystem. Impulser fra hypothalamus påvirker cellerne i det neurovegetative system og regulerer glat muskelvæv i tarmen og blodkar, hjertemuskel, alle kirtler og nyrer, blandt andre organer.
forskerne fandt, at GH-receptorer i hypothalamus specifikt aktiverer en lille population af neuroner kaldet AgRP, hvilket er en forkortelse for agouti-relateret protein. AgRP-neuroner øger igen produktionen af AgRP, hvilket øger appetitten og mindsker energimetabolismen og udgifterne.
” AgRP er et af de mest kraftfulde appetitstimulerende midler. Det er nysgerrig at se, hvordan et lille antal AgRP-neuroner, kun et par tusinde ud af milliarder af neuroner i hypothalamus, kan spille en så vigtig rolle,” sagde Donato.
energibesparelse
for at gennemføre en detaljeret undersøgelse af indflydelsen af GH-signalering på AgRP-neuroner opdrættede forskerne ved USP og kolleger genetisk modificerede mus med AgRP-specifik GH-receptorablation (kaldet AgRP GHR knockout-mus). Deres eksperimenter anvendte også en kontrolgruppe bestående af vildtype mus, der ikke var genetisk modificerede.
i forskellige eksperimenter målte forskerne hele kroppens energiforbrug i de to grupper af mus, når de blev udsat for en diæt med 60% fødevarebegrænsning. Deres mål var at afgøre, om en mangel på adaptiv reaktion på det deraf følgende energiforbrug ville have en betydelig indvirkning på energibalancen.
de fandt ud af, at kontrolmusene reducerede energiforbruget under fødevarebegrænsning, hvilket er i overensstemmelse med de adaptive reaktioner, der sparer energi i denne situation.
energiforbruget fra AgRP GHR KO-musene under fødevarebegrænsning faldt markant mindre, hvilket tyder på, at de ikke sparer energi så effektivt som kontrolmusene.som et resultat viste AgRP GHR KO-musene en højere vægttab, primært på grund af nedsat fedtmasse (energireserver), men også til tab af magert masse (vitale organer, knogler, muskler, ledbånd, sener og kropsvæsker).
“med andre ord opdagede vi, at vægttab udløser en stigning i hypothalamus GH-niveauer, som aktiverer AgRP-neuronerne, hvilket gør vægttab hårdere og intensiverer sultfølelsen. Det er netop den samme funktion, leptin udfører, ” sagde Donato.
energibesparelse er så vigtig for organismen, tilføjede han, at evolution har givet mennesker to energibesparelsesmekanismer, den ene aktiveret af leptin og den anden af GH.
” den ene fungerer som en sikkerhedskopi til den anden. Dette er grunden til, at vægttabsbehandlinger, der udelukkende er baseret på leptin, ikke fungerer. GH-mekanismen skal håndteres på samme tid, ” sagde Donato.