forskare vid University Of s Sikgiro Paulo (USP) i Brasilien har upptäckt att tillväxthormon (GH), som stimulerar skelettmognad och linjär bentillväxt, samt hjälper till att upprätthålla vävnad och organ under hela livet, verkar också direkt på hjärnan för att spara energi när kroppen går ner i vikt.
ett dokument om upptäckten har just publicerats i tidskriften Nature Communications. ”Tillväxthormon har varit känt i årtionden, men vår upptäckt visar att det gör mycket mer än man trodde”, säger Josaxi Donato Junior (https://bv.fapesp.br/en/pesquisador/64998/jose-donato-junior), professor vid University Of s Biosico Paulo ’ s Biomedical Science Institute (ICB-USP) och en av författarna till papperet.
” GH-receptorer finns i stora mängder i muskler och vävnad, i levern och i organ som är direkt involverade i tillväxtmetabolism, men vi fann att hjärnan också är full av GH-receptorer. Det här är helt nytt, ” sa Donato.
” Vi fann också att brain GH inte bara är involverad i tillväxtmetabolism utan framför allt påverkar de metaboliska svaren som sparar energi när vi är hungriga eller på en diet. Denna upptäckt, som också är ny för vetenskapen, har viktiga konsekvenser när det gäller att förstå varför det är så svårt att gå ner i vikt.”
studien var en del av det tematiska projektet ”rollen av tillväxthormon i hjärnan: relevans för neurala funktioner och i sjukdom”, med stöd av S Sixigo Paulo Research Foundation – FAPESP. Förutom forskare som är anslutna till ICB-USP inkluderade gruppen också forskare vid University of S Sigiro Paulo ’ s Ribeir Sigigo Preto Medical School (FMRP-USP), Argentinas La Plata National University (UNLP) och Ohio University i USA.
”i årtionden har forskare försökt förstå varför det är så svårt att bibehålla den vikt som uppnåtts efter offren för en framgångsrik diet och varför det är så lätt att återfå den förlorade vikten. Leptin har hittills ansetts vara det viktigaste hormonet som verkar för att spara energi när vi är hungriga,” sade Donato.leptinnivåerna i blodet är kända för att falla som svar på viktminskning, förklarar han, men denna kunskap har aldrig resulterat i skapandet av en framgångsrik diet eller terapi med leptin som kan göra det möjligt för försökspersoner att gå ner i vikt och inte återfå det snart efteråt.
”viktminskningsprocessen involverar uppenbarligen flera metaboliska processer och flera hormoner förutom leptin. Det är här GH kommer in. Vi fann att som svar på viktminskning verkar GH på hjärnan på liknande sätt som leptin. Men medan leptinnivåerna faller, händer motsatsen till GH. Viktminskning utlöser en ökning av blodnivåerna av GH,” sade Donato.
” i den nyligen publicerade artikeln visar vi att Central tillväxthormonsignalering också främjar neuroendokrina anpassningar under matbrist.”
GH-receptorer i hjärnan finns i hypotalamus, det högsta centrumet av det autonoma nervsystemet. Impulser från hypotalamus påverkar cellerna i det neurovegetativa systemet och reglerar glatt muskelvävnad i tarmen och blodkärlen, hjärtmuskeln, alla körtlar och njurarna, bland andra organ.forskarna fann att GH-receptorer i hypotalamus specifikt aktiverar en liten population av neuroner som kallas Agouti-relaterat protein. AgRP-neuroner ökar i sin tur produktionen av AgRP, vilket ökar aptiten och minskar energimetabolismen och utgifterna.
”AgRP är en av de mest kraftfulla aptitstimulanserna. Det är nyfiken att se hur ett litet antal AgRP-neuroner, bara några tusen av miljarder neuroner i hypotalamus, kan spela en så viktig roll,” sade Donato.
energibesparing
för att genomföra en detaljerad studie av påverkan av GH-signalering på AgRP-neuroner, uppfödde forskarna vid USP och kollegor genetiskt modifierade möss med AgRP-specifik GH-receptorablation (kallad AgRP GHR knockout-möss). Deras experiment använde också en kontrollgrupp bestående av möss av vildtyp som inte var genetiskt modifierade.
i olika experiment mätte forskarna energiförbrukningen i hela kroppen i de två grupperna av möss när de utsattes för en diet med 60% livsmedelsbegränsning. Deras syfte var att avgöra om en brist på adaptiv respons på det resulterande energiunderskottet skulle ha en betydande inverkan på energibalansen.
de fann att kontrollmössen minskade energiförbrukningen under livsmedelsbegränsning, vilket överensstämmer med de adaptiva svaren som sparar energi i denna situation.
energiförbrukningen av AgRP GHR KO-möss under livsmedelsbegränsning minskade betydligt mindre, vilket tyder på att de inte sparade energi lika effektivt som kontrollmössen.som ett resultat visade AgRP GHR KO-mössen en högre viktminskning, främst på grund av minskad fettmassa (energireserver) men också till förlust av mager massa (vitala organ, ben, muskler, ligament, senor och kroppsvätskor).
”med andra ord upptäckte vi att viktminskning utlöser en ökning av hypotalamus GH-nivåer, vilket aktiverar AgRP-neuronerna, vilket gör viktminskningen hårdare och intensifierar känslan av hunger. Det är exakt samma funktion som leptin utför, ” sade Donato.
energibesparing är så viktigt för organismen, tillade han, att evolutionen har försett människor med två energibesparingsmekanismer, en aktiverad av leptin och den andra av GH.
” en fungerar som en säkerhetskopia för den andra. Det är därför viktminskningsbehandlingar baserade enbart på leptin inte fungerar. GH-mekanismen måste hanteras samtidigt, ” sade Donato.