A Brazil São Paulo Egyetem (USP) kutatói felfedezték, hogy a növekedési hormon (GH), amely serkenti a csontváz érését és a lineáris csontnövekedést, valamint segít fenntartani a szöveteket és szerveket az egész életen át, közvetlenül az agyra hat, hogy energiát takarítson meg, amikor a test elveszíti súlyát.
a felfedezésről szóló tanulmány nemrég jelent meg a Nature Communications folyóiratban. “A növekedési hormon évtizedek óta ismert, de felfedezésünk azt mutatja, hogy sokkal többet tesz, mint gondolnánk”-mondta José Donato Junior (https://bv.fapesp.br/en/pesquisador/64998/jose-donato-junior), A São Paulo Egyetem Orvosbiológiai Tudományos Intézetének (ICB-USP) professzora, valamint a tanulmány egyik szerzője.
” a GH receptorok nagy mennyiségben megtalálhatók az izomban és a szövetekben, a májban és a növekedési anyagcserében közvetlenül részt vevő szervekben, de azt találtuk, hogy az agy is tele van GH receptorokkal. Ez teljesen új” – mondta Donato.
” azt is megállapítottuk, hogy az agy GH nemcsak a növekedés anyagcseréjében vesz részt, hanem mindenekelőtt befolyásolja az anyagcsere-válaszokat, amelyek energiát takarítanak meg éhes vagy étrendben. Ez a felfedezés, amely szintén új a tudomány számára, fontos következményekkel jár annak megértése szempontjából, hogy miért olyan nehéz fogyni.”
a tanulmány a São Paulo Research Foundation – FAPESP által támogatott “a növekedési hormon szerepe az agyban: a neurális funkciók és a betegségek relevanciája” tematikus projekt része volt. Az ICB-USP-hez kapcsolódó kutatók mellett a csoport a São Paulo-i Ribeirão Preto Orvostudományi Egyetem (FMRP-USP), az argentin La Plata Nemzeti Egyetem (UNLP), valamint az Egyesült Államok Ohio Egyetemének tudósait is magában foglalta.
“a tudósok évtizedek óta próbálják megérteni, hogy miért olyan nehéz fenntartani a sikeres étrend áldozata után elért súlyt, és miért olyan könnyű visszanyerni az elveszett súlyt. A leptint eddig a fő hormonnak tekintették, amely az energia megőrzésére szolgál, amikor éhesek vagyunk” – mondta Donato.
ismert, hogy a véráramlási leptin szintje csökken a testsúlycsökkenésre adott válaszként, magyarázza, de ez a tudás soha nem eredményezett sikeres étrendet vagy leptin-terápiát, amely lehetővé tenné az alanyok számára, hogy lefogyjanak, és nem sokkal később visszanyerjék.
” a fogyás folyamata nyilvánvalóan a leptin mellett számos metabolikus folyamatot és több hormont is magában foglal. Itt jön be a GH. Megállapítottuk, hogy a testsúlycsökkenésre adott válaszként a GH a leptinhez hasonló módon hat az agyra. Míg azonban a leptin szintje csökken, az ellenkezője történik a GH-val. A fogyás a GH véráramszintjének emelkedését váltja ki” – mondta Donato.
” a nemrégiben közzétett cikkben megmutatjuk, hogy a központi növekedési hormon jelzés elősegíti a neuroendokrin adaptációkat az élelmiszerhiány során.”
az agyban a GH receptorok a hipotalamuszban helyezkednek el, az autonóm idegrendszer legmagasabb központjában. A hipotalamuszból származó impulzusok befolyásolják a neurovegetatív rendszer sejtjeit, és szabályozzák a simaizomszövetet a bélben és az erekben, a szívizomban, az összes mirigyben és a vesékben, többek között a szervekben.
a kutatók azt találták, hogy a hypothalamus GH receptorai kifejezetten aktiválják az AgRP nevű neuronok kis populációját, amely az agoutival kapcsolatos fehérje rövidítése. Az AgRP neuronok viszont növelik az AgRP termelését, ami növeli az étvágyat, és csökkenti az energia anyagcserét és a kiadásokat.
“az AgRP az egyik legerősebb étvágy stimuláns. Kíváncsi látni, hogy egy kis számú AgRP Neuron, csak néhány ezer a hipotalamuszban lévő neuronok milliárdjából, képes ilyen fontos szerepet játszani” – mondta Donato.
energiatakarékosság
a GH jelátvitel AgRP neuronokra gyakorolt hatásának részletes vizsgálata érdekében az USP tudósai és kollégái genetikailag módosított egereket tenyésztettek AgRP-specifikus GH receptor ablációval (AgRP GHR knockout egerek). Kísérleteik során olyan kontrollcsoportot is alkalmaztak, amely nem géntechnológiával módosított vad típusú egereket tartalmazott.
különböző kísérletekben a kutatók az egerek két csoportjában az egész test energiaköltségét mérték, amikor 60% – os élelmiszer-korlátozással rendelkező étrendnek vetették alá. Céljuk annak meghatározása volt, hogy az ebből eredő energiahiányra adott adaptív válasz hiánya jelentős hatással lenne-e az energiamérlegre.
azt találták, hogy a kontroll egerek csökkent energiafelhasználás során élelmiszer-korlátozás, amely összhangban van az adaptív válaszok, amelyek energiát takarítanak meg ebben a helyzetben.
az AgRP GHR Ko egerek energiaköltsége az élelmiszer-korlátozás során jelentősen csökkent, ami arra utal, hogy nem takarítottak meg energiát olyan hatékonyan, mint a kontroll egerek.
ennek eredményeként az AgRP GHR KO egerek nagyobb súlycsökkenést mutattak, elsősorban a zsírtömeg (energiatartalékok) csökkenése miatt, de a sovány tömeg (létfontosságú szervek, csont, izom, szalagok, inak és testfolyadékok) elvesztése miatt is.
“más szóval, felfedeztük, hogy a fogyás a hypothalamus GH szintjének emelkedését váltja ki, amely aktiválja az AgRP neuronokat, így a fogyás nehezebb, és fokozza az éhségérzetet. Pontosan ugyanaz a funkció, amelyet leptin végez ” – mondta Donato.
az energiatakarékosság annyira fontos a szervezet számára, hogy az evolúció két energiamegtakarítási mechanizmust biztosított az embereknek, az egyiket a leptin, a másikat a GH aktiválja.
” az egyik biztonsági mentésként működik a másik számára. Ez az oka annak, hogy a kizárólag leptin alapú fogyás kezelések nem működnek. A GH mechanizmussal egyidejűleg kell foglalkozni” – mondta Donato.