Foamea şi saţietatea
Reglări şi definiţii
Dan Pereţianu, Mara Carşote
I. Definiţii
Foamea sau apetitul sau orexia reprezintă acele forţe interne care conduc sau determină un individ să caute, să aleagă şi să ingere alimente (De Graaf, 2004).
Chiar dacă şi animalele caută mîncarea şi se hrănesc, foamea sau apetitul sînt noţiuni care se aplică numai speciei umane.
Foamea trebuie afirmată, astfel că, atîta timp cît nu putem şti care sînt afirmaţiile speciilor animale referitoare la foame, noţiunea rămîne umană.
Foamea poate fi măsurată în două feluri:
- Primul se referă exact la afirmaţiile subiective obţinute prin introspecţie. Unele studii afirmă că s-a reuşit standardizarea adecvată a „introspecţiei‟ (tabelul 1), ceea ce a fost negat de mulţi. De altfel, mulţi mănîncă chiar şi atunci cînd nu le este foame;
- Al doilea este cantitatea de alimente ingerată într-un anumit context (experimental) ce constituie măsura senzaţiei de foame. Este o măsură post hoc.
Foamea
|
Determinarea de a mînca
|
Dorinţa de a mînca
|
Savurarea mîncării în timpul actului de „a mînca‟
|
Consumarea prospectivă prospective consumption)
|
Cît de mult poţi mînca
|
Plinătatea (fullness)
|
Cu referinţă specifică la „stomac plin‟
|
Tabelul 1. Standardizarea foamei (sursa: De Graaf, 2004)
În româneşte, există un singur cuvînt pentru saţietate; în engleză, în legătură cu fenomenul în cauză au fost propuşi doi termeni (Ello-Martin, 2007, de Graaf, 2004) (care ar fi bine dacă ar fi promovaţi şi în cultura medicală românească):
Satiety s-ar traduce prin clasicul „saţietate”.
Această înseamnă efectul alimentării asupra aportului ulterior de mîncare. Astfel, saţietatea se referă la efectul alimentelor după ce ele au fost ingerate şi atunci cînd aportul s-a încheiat.
Sau, cu alte cuvinte, saţietatea este acea funcţie care scade re-aportul alimentar după o masă test (măsurare ce se efectuează, în cercetări, la 30 minute).
Satiation care s-ar putea traduce prin „saţiere”. Aceasta semnifică efectul produs de cantitatea de mîncare într-un proces de alimentare. Sau cu alte cuvinte, saţierea este procesul de „terminare” a alimentării, de blocare a aportului de alimente.
Saţietatea se referă la blocarea foamei şi la inhibarea realimentării o perioadă definită şi observabilă de timp.
Pentru a defini (studia) saţietatea o cantitate definită şi cunoscută de alimente se administrează la un moment definit.
Se consideră că saţietatea poate fi cunatificată după 30 minute după acest prim aport alimentar.
Se pare că alimentele proteice, urmate de glucide, conduc la cea mai importantă saţietate.
Grăsimile au fost considerate ca avînd un grad de saţietate scăzut.
Saţietatea pare a depinde de două caracteristici ale alimentelor: palatabilitatea şi densitatea energetică.
Densitatea energetică a grăsimilor este mai mare decît cea a glucidelor şi cea a proteinelor: de la 37,6 Kj/g la 16,7 Kj/g. În cazul alimentaţiei complexe, atunci cînd există grăsimi, acele mici porţiuni alimentare grase, generează un important aport energetic.
Dacă este de admis că cantitatea şi volumul mesei generează saţietate, atunci este plauzibil a crede/propune că şi densitatea energetică a unui aliment are efecte pe aceste două funcţii ale organismului.
Concluzia este că apa, încorporată în aliment, creşte saţietatea. (Jonsson, 2010)
Mîncaţi ciobe şi supe pentru a va sătura !
Dar şi carne slabă, de tip paleolitic !
Vă întrebati care este aceasta …
Iată cum arată Primul Român! Mîncător de pește din Dunăre !
Cel mai vechi os analizat de acum 45 000 ani (Richards, 2009) se numeşte “OASE 1” şi provine din Peştera cu Oase din Caraş.
- Cel mai vechi os analizat de acum 45 000 ani (Richards, 2009) se numeşte “OASE 1” şi provine din Peştera cu Oase din Caraş.
- Oase 1 are un nivel de azot mai mare decît lupii, ceea ce îl face cel mai carnivor animal din acele vremi. El trăia în mijlocul continentului. Are nivelul de 15N de 13,3% (lupul 11,5%), ceea ce este mai puțin decît nivelul de azot 15 al oamenilor care au trăit/trăiesc la malul mării (circa 17-18%).
- De aici concluzia: omul modern s-a născut lîngă ape dulci, curgătoare sau lacuri.
Palatabilitatea defineşte plăcerea de a mînca (Yeomans, 2005).
Palatabilitatea defineşte plăcerea de a mînca (Yeomans, 2005).
Cu cît alimentul este mai palatabil, cu atît saţietatea este mai mică.
Portretul lui Picasso de Salvador Dali
Saţierea este studiată oferind pacienţilor alimente cu compoziţii variate, într-o cantitate liberă.
Saţierea nu ţine de cantitatea de energie (calorii) dintr-o dietă (căci aceasta defineşte saţietatea). Ea depinde de palatabilitate. De aceea, aceasta din urmă trebuie cuantificată.
În esenţă, cercetarea palatabilităţii este importantă în relaţie cu cantitatea de grăsimi care există în alimente, pentru că acestea generează densitate mare energetică.
S-a demonstrat pe şobolani că alimentele bogate în colesterol şi acid colic sînt mai palatabile decît cele fără aceşti compuşi (Guerra, 2007).
Pe de altă parte, alte cercetări (vezi în Ello-Martin, 2007, De Graaf, 2004) au arătat că saţierea depinde de cantitatea de mîncare şi nu de compoziţia ei.
În sensul că, observaţiile efectuate pentru perioade lungi de timp (pînă la 3 luni) [nu în experimente scurte], blocarea alimentării depinde de cantitata totală de alimente ingerate şi nu de cantitataea de energii potenţiale oferite de acele alimente.
Mai mult, cantitatea totală de grăsimi dintr-o dietă cu o valoare constată a densităţii energetice, nu contribuie cu nimic la fenomenul de saţiere.
În plus, dacă aportul alimentar s-a oprit (la o masă), iar acea masă prezintă deficit caloric/energetic, organismul nu reacţionează reluînd o nouă alimentaţie pentru a îşi regla aportul energetic, ceea ce sugerează că centrii de reglare ai saţierii nu au cunoştinţe despre „energo-stat” ci despre „volumo-stat” !
Acest volumostat pare a fi învăţat. Oamenii sînt obişnuiţi să îşi întrerupă aportul alimentar după cantităţi cunoscute de alimente sau după volume cunoscute. Reglările nervoase par a fi generate de cantităţi/volume de alimente şi nu de conţinutul lor (Ello-Martin, 2007). De aceea, par a fi importante eferenţele generate de stomacul plin sau gol asupra centrilor care comandă saţierea şi saţietatea. Acestea, fie că sînt nervoase sau/şi hormonale par a ajunge la nivelul sistemului nervos central, unde sînt integrate.
Aceste afirmaţii sînt susţinute de faptul că controlul aportului alimentar este subiect de influenţă a mai multor factori (Blundell, 2012) (figura 1):
1. Procesul biologic de stimulare ce reflectă dorinţa de şi acţiunile pentru a mînca vs procesele inhibitorii ce derivă din acţiunea de ingestie şi din ţesutul în care s-a depozitat energia ingerată (adipos);
2. Procesele de mediu (inclusiv social) care îngrădesc timing-ul şi distribuţia episoadelor de alimentare şi influenţează energia consumată prin mijlocul numit palatabilitate şi conţinutul în nutrineţi ai alimentelor (fenomen crescut prin agresivitatea marketingului firmelor de producţie a alimentelor);
3. Modulările autoimpuse (obţinute real sau numai încercate) în ceea ce priveşte patternul comportamental ce apare din interacţiunea între biologic şi social;
4. Încercările de autocontrol al comportamentului este frecvent nerealizat pentru că există tendinţa factorilor biologici de a fi contrabalansaţi de factorii de presiune socială.
5. Greutatea corporală nu este strict reglată. Sistemul se spune că este „asimetric‟. Adică, sistemul de reglare permite sau tolerează balanţe energetice pozitive care se opun energic cauzelor care pot conduce la scăderea în alimentare şi, apoi, în greutate.
6. Organismul nu pare a poseda acele mecanisme care să-i permită să se opună balanţei energetice pozitive, cu toate că posedă unele forme de anse de reglare de feed-back negativ, încă puţin precizate şi aparent slabe din punct de vedere funcţional.
7. Aceată din urmă afirmaţie pare a deriva dintr-un proces evoluţionist care a condus la acceptarea extem de uşoară a alimentelor puternic energetice, în sensul că acestea au devenit, de-a lungul mileniilor, cele mai palatabile alimente.
7. Aceată din urmă afirmaţie pare a deriva dintr-un proces evoluţionist care a condus la acceptarea extem de uşoară a alimentelor puternic energetice, în sensul că acestea au devenit, de-a lungul mileniilor, cele mai palatabile alimente.
Factori stimulatori ai alimentării (factori orexigeni)
1. Glicemia. În anii ’50, primul stimulator al foamei a fost considerat scăderea glicemiei. Glucoreceptorii din creier ar fi fost mesagerii acestui semnal (vezi în De Graaf, 2004), deşi penetrarea glucozei în celula nervoasă se face în absenţa oricărei stimulări receptoriale.
Date vechi arată că blocarea penetrării experimentale a glucozei în celula nervoasă (prin 2 deoxi-D-glucoză) conduce la foame exagerată (Grossman, 1986).
Dar, efectul administrării per orem a glucozei este blocat de octreotid, cea ce sugerează că nu glicemia în sine este cea care reprezintă stimulul orexigen (vezi despre octreotid, mai departe). Cercetări recente sugerează însă că nivelul scăzut de glucoză din celula nervoasă, modul în care glucoza intră în celulă şi orientarea glucozei spre un anumit metabolism poate reprezenta un stimul adecvat pentru foame.
Cu toate acestea, scăderea cu 5% a glicemiei, într-un interval de 5 minute, poate fi considerat un important stimul orexigen (Grossman, 1986). Însă este evident că creşterea glicemiei nu conduce la scăderea apetitului, din moment ce, la diabeticii de tip 2, foamea este destul de mare, deşi glicemia este crescută. În plus, perfuziile cu glucoză nu blochează foamea (Grossman, 1986).
- Cu toate acestea, scăderea cu 5% a glicemiei, într-un interval de 5 minute, poate fi considerat un important stimul orexigen (Grossman, 1986). Însă este evident că creşterea glicemiei nu conduce la scăderea apetitului, din moment ce, la diabeticii de tip 2, foamea este destul de mare, deşi glicemia este crescută. În plus, perfuziile cu glucoză nu blochează foamea (Grossman, 1986).
- Fenomenul de stimulare a foamei prin glucoză este însă complex; el necesită scăderea concomitentă a glicemiei şi a insulinemiei (Grossman, 1986).
- Mecanimsul intrinsec prin care scăderea glucozei conduce la foame ţine de creştrea nivelului de AMP-KP la nivel hipotalmic în neuroni producători de POMC (Cai, 2007), probabil prin mecanisme ce presupun transportori de glucoză.
2. Insulina.
Insulina coordonează intrarea glucozei în celule dar şi a acizilor graşi şi a aminoacizilor !
Studii mai vechi au arătat că, după ingestia alimentară, insulinemia creşte după circa 30 minute şi se menţine crescută chiar şi 2 ore.
Această creştere fiziologică este cea care blochează foamea şi stimulează saţierea (Rezek, 1976).
Evident, creşterea parenterală a insulinemiei sau stările de rezistenţă la insulină nu au acelaşi efect, ba dimpotrivă. Aceasta a sugerat de mult că efectul insulinei poate fi indirect sau coroborativ cu al altor substanţe bioactive.
Astfel, se pare că efectul şi reglarea insulinemiei sînt sub controlul unor hormoni enterici, precum glucagon like peptide-1 (GLP-1) şi gastric inhibiting peptide (GIP).
Fenomenul pare a nu fi dependent de glucoza din intestin ! Aceasta este relevant atunci cînd şi insulina şi glicemia sînt crescute dar foamea nu scade (vezi rezistenţa la insulină) (vezi De Graaf, 2004).
Acţiunea insulinei la nivel hipotalamic, prin intermediul adenozinmonofostat proteinkinazei (AMP-PK), determină însă foame (Foufelle, 2005). Şi alţi hormoni pro-foame acţionează prin AMP-PK.
De aceea, inhibitori ai AMP-PK au fost dezvoltaţi pentru terapia obezităţii. Medicamente folosite în obezitate, precum metformina şi glitazonele, au acţiune pozitivă de scădere a rezistenţei la insulină, tocmai prin activarea AMP-PK.
3. Leptina.
Astăzi, scăderea leptinei este factorul aparent cel mai important pentru inducerea foamei. Aceşti factori sînt într-un reglaj de tip feed back. Alimentele care se acumulează în organism sub formă de depozite generează ţesutul gras. Celulele grase, adipocitele, produc leptina.
Din acest punct de vedere, s-a observat că dietele de tip high carbohydrate cresc leptina în timp ce dietele high fat scad leptina (Blundell, 2012). Acest fenomen arată că există un mecanism (neadecvat din punctul de vedere al patogeniei obezităţii) de feed back pozitiv după ingestia de grăsimi.
Neadecvarea secreţiei şi acţiunii leptinei se observă şi din fenomenul de rezistenţă la leptină. În experimente murine s-a dovedit că, precoce în decursul a cîtorva săptămîni de dietă hiperlipidică (cu 60% grăsimi), se instalează excesul ponderal după o perioadă de hipersensibilitate centrală la leptină. Pe măsură ce obezitatea progresează apare rezistenţă centrală la leptină.
Aceasta din urmă nu pare a fi influenţată de internalizarea receptorilor leptinici de tip proteic ObRb, de modificări în transmiterea semnalelor pe calea leptinei, de augmentarea expresiei sistemelor SOCS-3, NPY ori de diminuarea funcţiei sistemului melanocortinic (Fam, 2007).
Leptina nu are legătură cu alimentaţia, căci nivelul ei nu se modificări în funcţie de alimentaţie. În schimb, în cursul dietelor ce conduc la scăderea în greutate, scăderea leptinei este frecventă iar fenomenul pare a conduce la scăderea randamentului dietei prin reducerea cheltuielii energetice curente (Finer, 2005).
Mecanismul intim de acţiune al leptinei este amplu cercetat. În unele sisteme experimentale s-a arătat că adăugarea de leptină în culturi de celule neruronale producătoare de POMC (vezi mai sus) scade nivelul AMP-KP, structură implicată în raportul energetic AMP:ATP (Cai, 2007).
4. Estrogenii.
Este un fapt de observaţie cunoscut că estrogenii măresc pofta de mâncare. Este un fapt dovedit că femeile mănîncă mai putin în perioada ovulaţiei, şi mai mult în a doua parte a ciclului menstrual.
Hormonii feminini stimulează senzaţia de foame, şi mai ales gustul pentru alimentele dulci, care au şi un efect calmant. Iar acest exces de zahăr riscă să se transforme în grăsime, depusă - în mod prioritar - în partea de jos a corpului.
5. Sistemul canabinoid
- 5. Sistemul canabinoid
- Sistemul endocanabinoid are efecte importante asupra creşterii foamei (Pagotto, 2008), precum şi asupra modelului de plăcere generat de ingestia alimentară (Horvath, 2006).
- Sistemul se compunde dintr-un grup endogen de fosfolipide derivate din ficat: anandamidă şi 2-arahidonat-glicerol (2-AG) la care se adaugă două tipuri de receptori (C1 şi C2). La oameni şi la animale, CB1 este exprimată în special în creier şi ţesutul adipos. La animale, CB 1 este găsit în ţesuturi periferice, precum pancreas, iar CB 2 este exprimat în majoritate în ţesuturile imune (Henness, 2006).
- Acţiunea endocanabinoizilor, exercitată prin receptorii CB1 şi CB2 (tabelul 3), are loc atît la nivel central hipotalamic (orexigen) şi mesolimbic (circuitul pentru răsplată) cît şi periferic (stomac, ficat şi ţesut adipos
Tabelul 3. Localizarea receptorilor canabinoizi
(sursa: Godoy-Matos, 2006)
CB1
|
CB 2
|
Cortex, Hipocamp
Ganglioni bazali
Hipotalamus
Cerebel
Măduva spinării
Ganglioni medulari dorsali
Sistem nervos intestinal
Adipocite
Celule endoteliale
Hepatocite
Miocite
Celule ale tractului gastrointstinal
|
Celule ale sistemului imun
T
B
Bazofile
Amigdaliene
Macrogliale
|
Rimonabantul a fost primul medicament dintr-o clasă nouă de blocanţi selectivi ai receptorilor canabinoizi tip 1. El scade hiperactivitatea sistemului cu îmbunătăţirea profilului lipidic, glucidic, reducerea aportului alimentar şi reglarea balanţei energetice (Henness, 2006).
Între timp, datorită depresiei induse ca fenomen secundar terapiei, la rimonabant s-a renunţat.
Vincent van Gogh. Bătrîn în depresie
Sistemul profoame endocanabinoid începe să fie „blocat” cu creşterea în vîrstă. Astfel se explică de ce mulţi bătrîni sînt anorexici (Donini, 2003).
6. Ghrelina
Ghrelina este un peptid acilat de 28 de aminoacizi. Este sintetizată de fundul stomacului dar şi de alte zone ale intestinului. Ghrelina a fost iniţial descrisă ca ligandul endogen al receptorului pentru stimulatorul („relina”) hormonului de creştere hipofizar (GH).
Ghrelina are efecte sitmulatorii asupra apetitului. Nivelul ei scade după aportul alimentar, pentru ca să crească rapid şi să determine acţiuni de „a mînca” sau a căuta hrana (De Graaf, 2004). Interesant este că nivelul scade după aportul de glucide (glucoză, în mod special) dar nu şi după un volum echivalent de apă sau după o cantitate echivalentă de calorii generate de lipide.
Pe termen scurt, produce creşterea motilităţii gastrice, golirea rapidă a stomacului şi creşterea secreţiei acide. Acţiunea pe termen lung pare a produce modelarea ţesutului adipos (Bloomgarden, 2007).
7. Peptidul Y
- 7. Peptidul Y
- Neuropeptidul Y este probabil cel mai important stimulator al foamei la nivel hipotalamic (Erlanson-Alberts, 2010).
- 8. Alţi factori stimulatori, cu origine hipotalalmică sînt orexina, agouti-related peptide, melanin concentrating hormone, opioide endogene şi dopamina, ce acţionează pe receptorii hipotalamici de tip D1 şi D2 (Ramos, 2005).
Factori inhibitori ai alimentării (factori anorexigeni) cu acţiune rapidă
Sînt acei factori fiziologici sau evenimente care sînt amorsate ca răspuns la ingestia de alimente şi care constituie procesele inhibitorii de primă acţiune / urgenţă / stopare a procesului de „a mînca‟ şi de a preveni reapariţia acestui proces pînă cînd un alt stimul de „masă‟ nu este elaborat (Blundell, 2012). Se consideră că aceşti markeri acţionează în mai puţin de 5 minute (De Graaf, 2004).
Aceşti factori acţioneză pe saţietate şi saţiere. Tulburarea factorilor anorexigeni (care conduc la blocarea sau întîrzierea în acţiune a acestor factori) conduce la supra-alimentare.
1. Oricare ar fi factorul inhibitor, acesta pare a acţiona prin senzaţia de plenitudine sau distensie a stomacului (De Graaf, 2004). Din păcate, în timp, distensibilitatea stomacului creşte, astfel că aportul volumetric creşte. Aceasta este un factor patogenic important pentru apariţia obezităţii. Relaţia dintre distensia stomacului şi nivelul ad libitum de alimentare este corelată pozitiv la indivizii normali şi la pacienţii cu bulimie (r= 0,44-0,53).
Mecanismul intim al procesului pare a fi legat de (a pune în evidenţă) acţiunea enterohormonilor, glucozei şi aminoacizilor.
2. Dintre factorii inhibitori, s-au identificat şi cercetat, inclusiv în sisteme experimentale diferite peptide intestinale, incluzînd colecistokinina (CCK), glucagon-like peptide 1 (GLP1), enterostatina, insulina şi amilina (De Graaf, 2004). Aceştia sînt factori numiţi „periferici” spre diferenţă de neuropeptidele cu rol în saţiere şi saţietate, numiţi factori „centrali” (figura 3).
Figura 3. Mecanismele prin care GLP-1, GIP
și amilina reglează aportul alimentar şi glucozemia
Liniile solide indică un mod de acțiune directă, în timp ce liniile punctate indică control printr-un mecanism indirect.
Liniile cu semne duble, linie blocată și săgeată, indică dovezi pentru ambele sensuri de efecte: inhibare şi stimulare (sursa: Hayes, 2014).
3. Pe lîngă aceşti factori de origine digestivă, la nivel central sînt elaboraţi factori rapizi de origine hipotalamică, precum alpha-melanocyte-stimulatinghormone şi serotonina (Erlanson-Albertsson, 2005), ce acţionează pe receptorul său de tip 1B (Ramos, 2005) şi noradrenalina, care acţionează prin receptori de tip alfa 1 şi beta 2 (Ramos, 2005).
Modern, se încercă aplicarea efectelor simpatice în medicaţia de tipul fenterminei, agent eliberator de catecolamine, cu acţiune centrală de supresie a apetitului. Profilul său de eficacitate nu este încă definitivat (Lean, 2006).
4. În ceea ce priveşte aminoacizii inhibitori ai aportului alimentar, printre cei mai citaţi este glicina. S-a dovedit că glicina are rol de inhibiţie neuronală, atît la om cît şi la drosophila.
Mecanismul presupune acţiunea prin două mecanisme: central, prin nonactivarea unor căi kinazice, şi periferic, prin creşterea pragului de alimentare sezorial (Melcher, 2007).
Acesta din urmă presupune existenţa unei proteine reglatorii numită hugin. În hiperglicinemia noncetozică, pacientul are foamea şi alimentaţia blocată.
Factori inhibitori ai alimentării (factori anorexigeni) cu acţiune lentă
Teoriile clasice despre controlul aportului alimentar au postulat de mult faptul că există un mecanism de reglare „pe termen lung‟ (long-term regulation) a consumului alimentar sau ingestiei alimentare (Blundell, 2012). Acest mecanism presupune semnale care parvin creierului sau centrului foamei/saţietate de la ţesutul adipos, locul de stocaj al energeiei potenţiale a organismului.
1. Un prim mecanism a fost cel care implica insulina. Stimularea insulinei conducea la creşterea ei şi apoi la stimularea centrilor de reglare, probabil hipotalamici. Experimente asupra acestui mecanism nu au fost foarte concludente.
2. De aceea, mecanismul de reglare lung, prin ţesutul adipos a a fost sugerat ca foarte posibil în momentul în care a fost izolată şi caracterizată leptina (în 1994). Scăderea leptinei conduce la apariţia unor forme de obezitate mai ales la copii. Acţiunea leptinei are loc la 2-4 zile (De Graaf, 2004).
3. Momentul instalării saţietăţii pare a fi corelat cu prezenţa markerului neuronal rCBF, observat la nivelul cortexului prefronal, prin PET (vezi în De Graaf, 2004).
Această arie este cunoscută ca arie inhibitorie pentru multe procese neuronale, unele nelegate de alimentaţie. Activarea acestei arii conduce la eferenţe în aria limbică şi paraloimbică, cunoscute ca arii cu impact asupra comportamentelor emoţionale.
Ori, se ştie că leziuni ale ariei prefronlale se manifestă cu hiperfagie.
4. Termogeneza şi fosforilarea oxidativă
- 4. Termogeneza şi fosforilarea oxidativă
- Există o teorie care susţine că producţia de căldură în organism conduce la scăderea foamei (teoria lui Friedman – vezi în De Graaf, 2004).
- Cu alte cuvinte, foamea depinde de gradul fosforilării oxidative şi în special de producţia de ATP la nivelul ficatului. De altfel, ficatul este considerat cel mai mare producător de căldură din organism, corelativ cu mărimea organului (vezi în Saragea, 1994). Dar căldura produsă de organism este măsura ineficienţei sau randamentului scăzut în formarea moleculelor de ATP din ADP sub impulsul trecerii electronilor pe lanţul citocromic. De aceea, termogeneza reflectă capacitatea oxidativă şi fosforilantă.
- De altfel, observaţiile lui Westerterp-Plantenga (vezi în De Graaf, 2004), arată că foamea este scăzută acolo unde oxigenul este scăzut, adică la mare altitudine.
5. Peptidul YY
- 5. Peptidul YY
- Peptidul YY nativ (PYY 1-36) este sintetizat de celulele L în regiunea extrem-distală a intestinului, cel mai probabil la nivel colonic şi rectal (Bloomgarden, 2007). Peptidul se eliberează postprandial alături de GLP-1 şi oxintomodulină (Small, 2004).
- El este rapid metabolizabil de dipeptidaze şi generează PYY 3-36. El acţionează ca ligant pentru receptorul hipotalamic Y2, ce implică primar modularea nucleului arcuat. Acest receptor inhibă peptidul Y, aparent cel mai puternic stimulator al apetitului de la nivelul sistemului nervos central. Acţiunea este asociată cu cea a oxyntomodulinei.
- Efectul fiziologic este de blocare a eliminării bolului alimentar din stomac.
- Cei trei nutrienţi principali, glucide, peptide şi lipide stimulează în egală măsură a PYY.
- Denumirea hormonului vine de la secvenţa biochimică „peptide tyrosine tyrosine”; ori, se ştie că prescurtarea, cu o singură literă, a tirozinei este „Y” (Renshaw, 2005) .
Nivelul PYY este scăzut în obezitate, sugerînd un mecansim patogenic. Nivelul e mic atît bazal cît şi vîrful postprandial. Spre deosebire de leptină, nu pare să existe un mecanism de rezistenţă la peptidul YY (Small, 2004).
- Nivelul PYY este scăzut în obezitate, sugerînd un mecansim patogenic. Nivelul e mic atît bazal cît şi vîrful postprandial. Spre deosebire de leptină, nu pare să existe un mecanism de rezistenţă la peptidul YY (Small, 2004).
- De asemeni, PYY scade în rezecţii ileale, malabsorbţie, enterite, şi, pardoxal, după bypass bariatric jejeunoileal (Bloomgarden, 2007).
6. Oxyntomodulin (OXM) scade producţia de acid de căte celulele gastrice oxynto. Substanţa este un preproglucagon cu 37 aminoacizi, secretat de aceleaşi celule L intestinale dar nu are efecte glucagonice.
- 6. Oxyntomodulin (OXM) scade producţia de acid de căte celulele gastrice oxynto. Substanţa este un preproglucagon cu 37 aminoacizi, secretat de aceleaşi celule L intestinale dar nu are efecte glucagonice.
- Hormonul inhibă aportul alimentar, acţionînd prin intermediul receptorilor cuplaţi cu proteina G. Există experimente murine în care injectarea intracerebroventriculară, nu şi cea intraperitoneală, duce la acest efect (Baggio, 2004).
- Hormonul foloseşte receptorul GLP-1 (avînd o afinitate de 50 de ori mai mică decît a acestuia pentru receptor) cu efecte anorexice, blocate de exendina 9-39. Injectarea de exendină în nucleul arcuat hipotalamic are efecte antianorexice dar fără a contracara efectele GLP-1, ceea ce sugerează că cei doi hormoni ar avea şi roluri distincte (Murphy, 2006).
III. Circuite neuronale şi receptori neuronali implicaţi în reglarea homeostaziei energetice
Rolul hipotalamusului în reglarea energetică a organismul este considerat drept „cheie‟ (figura 4). Aici au fost descrişi „centrii‟ ai saţietăţii şi ai foamei.
Figura 4. Reglarea hipotalamică a homeostaziei energetice
(sursa: Bruening, 2007)
Cercetările recente cu privire la localizarea centrilor foamei şi saţietăţii, ca centrii individuali, nu au dat rezultate. De aceea se consideră că aceşti centri sînt de fapt funcţii, cu proiecţie în aria mai largă a hipotalamusului. Cel mai important pare a fi însă nucleul paraventricular (PVN) (cunoscut mai înainte ca principalul producător de hormon antidiuretic, ADH) (Liposits, 2007), alături de nucleul arcuat (ARC) (van den Top, 2004).
- Cercetările recente cu privire la localizarea centrilor foamei şi saţietăţii, ca centrii individuali, nu au dat rezultate. De aceea se consideră că aceşti centri sînt de fapt funcţii, cu proiecţie în aria mai largă a hipotalamusului. Cel mai important pare a fi însă nucleul paraventricular (PVN) (cunoscut mai înainte ca principalul producător de hormon antidiuretic, ADH) (Liposits, 2007), alături de nucleul arcuat (ARC) (van den Top, 2004).
- La nivelul PVN acced, se pare semnalele orexigene ale NPY, PACAP (pituitary adelilate ciclase activating polypeptide), şi AGRP, emise la nivelul ARC, şi cele anorexigene ale histaminei (Foldes, 2007), alfa NPY, MSH şi CART (figura 5), precum şi neuroni GABA-ergici de la nivelul bazal al hipotalamusului, cel mai probabil din nucleul arcuat. Acesta preia semnalele periferice ale leptinei, insulinei, cortizolului, glucozei şi ghrelinei.
Figura 5. Semnale orexigene şi anorexigene la nivelul nucleului paraventricular
(sursa: Liposits, 2007)
Figura 7. RMN funcţional arată creşterea activităţii la nivelul nucleilor hipotalamici arcuat (ARC), ventral medial (VMH), ariei posterma (ArP) şi nucleului tractului solitar (NTS) (sursa: Frost, 2014).
Elementul central este formarea GABA din acetatul absorbit intestinal
De remarcat că sistemul experimental foloseşte mangan (25Mn2+), ceea ce s-ar putea să fie, ca „supliment alimentar”, şi un adjuvant terapeutic în terapia obezităţii, ştiut fiind că manganul este parte a superoxid-dismutazei mitocondriale şi că enzima poate fi folosită la scăderea rezistenţei la insulină la graşi (Boden, 2012).
Mecanismul de acţiune al acetatului folosit experimental explică acum date mai vechi (vezi detalii în Pereţianu, 1994) legate de „corpii cetonici”:
- Mecanismul de acţiune al acetatului folosit experimental explică acum date mai vechi (vezi detalii în Pereţianu, 1994) legate de „corpii cetonici”:
- Se ştie de foarte multă vreme că în diabetul zaharat necontrolat apar corpi cetonici, cu respiraţie „acetonică” şi cetonurie. În acel moment, foamea pacientului este blocată.
- Se ştie de asemeni că principalul compus energetic pentru creier, în perioadele interdigestive, de post sau starvare sînt corpii cetonici (şi NU glucoza !). Se mai ştie de multă vreme, că în aceste perioade foamea este extrem de redusă.
- De asemeni se ştie că un pacient slăbit, după starvare prelungită, nu trebuie hrănit intempestiv, mai ales cu glucoză.
- Se ştie că foamea lipseşte în timpul efortului fizic, atunci cînd are loc liza acizilor graşi, cu producerea de importante cantităţi de corpi cetonici, cu care creierul se hrăneşte în acele momente.
- Ori, cel mai important corp cetonic este acidul aceto-acetic, din care se obţin două molecule de acetat.
La nivelul acestor structuri neuronale există şi receptori pentru melanocrotin, numiţi melanocortin-4 receptors (MC4-R), incluzînd şi nucleul ventromedial şi nucleul arcuat hpotalamic (figura 12). Activarea MC4-R prin agonişti, precum alpha-melanocyte-stimulating hormone (un produs de clivaj din pro-opiomelanocortin expresionat în nucleii ARC) inhibă alimentarea şi conduce la pierderea în greutate (Williams, 2000). Dimpotrivă, antagoniştii MC4-R, precum proteina „agouti” şi agouti gene-related peptide (AGRP) stimulează alimentarea şi conduc la obezitate.
- La nivelul acestor structuri neuronale există şi receptori pentru melanocrotin, numiţi melanocortin-4 receptors (MC4-R), incluzînd şi nucleul ventromedial şi nucleul arcuat hpotalamic (figura 12). Activarea MC4-R prin agonişti, precum alpha-melanocyte-stimulating hormone (un produs de clivaj din pro-opiomelanocortin expresionat în nucleii ARC) inhibă alimentarea şi conduce la pierderea în greutate (Williams, 2000). Dimpotrivă, antagoniştii MC4-R, precum proteina „agouti” şi agouti gene-related peptide (AGRP) stimulează alimentarea şi conduc la obezitate.
Figura 12. Reglarea neuronilor şi receptorului melanocortin 4
IV. Relaţii nontermogenetice neuroendocrine integrate hipotalamic
IV. Relaţii nontermogenetice neuroendocrine integrate hipotalamic
- Hipotalamusul reprezintă un sediu important al reglărilor esenţiale ale vieţii. Aici se găsesc circuite de legătură cu:
- Reglarea şi interpretarea cantitativă a stresului. În acest sens, s-a arătat că stresul poate conduce la obezitate.
- Reglarea apei în organism, osmoză şi antidiureză. Nucleii supraoptici şi paraventriculari hipotalamici produc hormon antidiuretic. Injectarea acestuia în experiment, la acest nivel conduce la scăderea foamei. Dimpotrivă, injectarea de desacetyl melanocyte-stimulating hormone, hormon de creştere sau prolactină conduce la creşterea foamei.
- Reglarea febrei şi a reacţiilor proimunitare.
- Reglarea plăcerii şi emoţiilor, în legătură şi cu centrii limbici şi ai amigdalei.
- Reglarea funcţiilor sexuale, prin secreţiile GnRH.
Imunitatea şi alimentaţia
- Imunitatea şi alimentaţia
- Reacţiile inflamatorii şi de febră inhibă foamea, probabil tot printr-un mecanism hipotalamic. În acest sens, mai multe citokine cu rol imuno-inflamator au fost testate (Oomura, 1988, Plata-Salaman, 1995):
- Infuzia de microdoze de interleukină 1 beta la nivel intracerebroventricular scade aportul alimentar, atît pe termen scurt cît şi pe termen lung: scade cantitatea ingerată, scade durata meselor, scade frecvenţa meselor şi prelungeşte intervalul dintre mese. Efectul pare a se produce asupra glucoreceptorilor neuronilor şi a canalelor de calciu din zonele „saţietăţii” din VMN şi ale „foamei” din LHA.
- Infuzia de interferon, supreseasză numai hrănirea pe termen scurt, prin alterarea cantităţii (mai mici) şi duratei meselor.
- IL-8 scade cantitatea/volumul alimentelor ingerate.
- Lipopolizaharidele bacteriene scad cantitatea de alimente ingerate.
- Tumor necrosis factor are acţiuni asemănătoare cu cele ale IL-1 beta.
- Fibroblast growth factor blochează foamea.
Implicarea autoanticorpilor în reglarea alimentară (sursa: Smitka, 2013)
Relaţii comportament sexual-ţesut adipos/obezitate
Leptina şi sexul
Comportamentul sexual de tip ciclic/aciclic al femeii, respectiv bărbatului este dependent de ciclicitatea/aciclicitatea secreţiei gonadoliberinelor (GnRH) la nivel hipotalamic.
La acest nivel, precum şi la nivelul întegii axe gonadotropi-ovare/testiculi, secreţiile ţesutului gras au importante efecte modulatoare. Încă din secolul 19 se cunoştea faptul că menarha este dependentă de greutate: fetele sub 48 Kg nu aveau menarha.
Cele mai noi concepte intergrative referitor al corelaţiile comportamentului sexual cu ţesutul adipos implică leptina şi ghrelina (Tena-Sempere, 2008).
Leptina este inhibitor direct al secreţiei testiculare dar stimulator al GnRH.
Ghrelina este şi ea inhibitor al funcţiei celulelor Leydig, cu scăderea testosteronului.
Logica biologică a acestei acţiuni este că atunci cînd ghrelina este crescută, în caşexie, inaniţie, starvare, post, funcţia sexuală este redusă (Tena-Sempere, 2008).
Relaţii Leptină şi ghrelină cu sistemul gonadoliberinelor
(sursa: Tena-Sempere, 2008).
Oxitocina şi obezitatea
Prima acţiune recunoscută a oxitocinei a fost parturiția (Carlson, 2013). Oxitocina [OT] este esențială pentru a declanşa naşterea.
Cel mai tipic exemplu: ………………………..
Ulterior, s-au produs preparate de oxitoxină folosite pentru a stimula naşterea în cazul pacientelor la care aceasta nu se declanşa.
Mai apoi, s-a arătat că şi lactația şi alăptarea sînt dependente de oxitocină.
După ce au fost descrise aceste efecte, oxitocina a trecut în studiul neuro-endocrinologiei; astfel, hormonul a devenit neuromediator, fiind implicat în diferite aspecte comportamentale.
Cel mai „mediatizat” a fost cel legat de „transmiterea dragostei”. Oxitocina „leagă“ parteneri de viață.
După care s-a arătat că oxitocina este hormonul orgasmului, atît la bărbat, cît şi la femeie.
Apoi, oxitocina a fost studiată, ca neuromediator, în cursul cercetărilor asupra rolului potențial în patogenia schizofreniei, depresiei, autismului sau diferitelor dependențe de droguri, devenind partre a psiho-neuro-endocrinologiei. Pacienții schizofrenici cu prognostic bun au oxitocinemia crescută (Wójciak, 2012). Anticorpi anti-oxitocină par a fi implicați în depresie (Wójciak, 2012).
Cu toate acestea, pentru că bolile psihice amintite nu apar prin lipsă sau exces de oxitocină, apare evident că efectul ei este limitat sau chiar nul (Bakermans-Kranenburg, 2013).
Se poate admite că lipsa oxitocinei este caracteristică patogeniei anorgasmiei, pentru că administrarea intranazală (24 u.i) a condus la dispariția bolii (Ishak, 2008, MacDonald, 2012) sau la creşterea orgasmului la subiecții/cuplurile sănătoşi/toase (Burri, 2008, Behnia, 2014).
Fiind un hormon neural, pentru că se găseşte în hipotalamus, acolo unde sînt şi centrii foamei şi sațietății, s-a presupus că OT poate fi implicată în obezitate.
Deja se ştie că oxitocina este scăzută în sindromul Prader-Willi (vezi în Chapman, 2013), asociat cu obezitate condiționată genetic.
Asupra acestui aspect au fost realizate studii experimentale dar şi clincie (numai 2 publicate pînă în prezent, vezi www.pubmed.gov).
Ott şi colab (2013) arată că OT produce creşterea producției de căldură (energy expenditure), precum şi scăderea aportului de ciocolată cu 25%.
Zhang şi colab (2013) administrează 24 ui de 4 ori pe zi, cu 20 de minute ante aport alimentar, timp de 8 săptămîni. La 9 pacienți, scăderea în greutate a fost în medie 9 Kg.
În final, legat de relaţia obezitate-hormoni hipotalamici aş vrea să vă prezint următorul meu curs/material
El este FFFFF
Formele frumuseţii feminine în foame şi foamete.
- Formele frumuseţii feminine în foame şi foamete.
- Privire istorico-artistică şi coroborare cu stilul de alimentație
vs
Foamea în timpul Războiului de 30 de ani. (A. Durer)