Исследование определяет гормон, который может препятствовать снижению веса.
Серия экспериментов на мышах демонстрирует, что хорошо известный гормон может играть ранее неустановленную роль в метаболическом ответе на ограничение энергии во время потери веса.
Ученые знали о гормоне роста (ГР) уже несколько десятилетий. Он играет роль в росте костей и особенно важен по мере роста нашего тела.
Это также помогает поддерживать органы и ткани на протяжении всей нашей взрослой жизни.
Однако исследователи из Университета Сан-Паулу в Бразилии обнаружили совершенно новую и неожиданную роль GH: он, по-видимому, играет роль в сохранении энергии во время похудания.
Хосе Донато Жуниор и его команда опубликовали свои выводы в журнале. Nature Communications.
Когда потребление пищи животным становится ограниченным, его организм откликается на сохранение энергии.
Этот механизм важен, потому что в дикой природе, если животное испытывает трудности с поиском пищи, организму необходимо экономить как можно больше энергии.
Однако это одна из причин того, почему невероятно сложно предотвратить возвращение веса после диеты. В течение многих лет исследователи пытались выяснить, почему это могло быть так.
Гормоны и потеря веса
Ученые уже знают, что гормон лептин играет роль в реакции организма на потерю веса. Жировые клетки производят лептин, подавляющий чувство голода. Когда мы худеем, уровень лептина в крови падает, что увеличивает вероятность голода.
У некоторых людей может развиться резистентность к лептину, что означает, что они больше не реагируют на гормон и, следовательно, чаще чувствуют голод.
Как объясняет Донато, «лептин до сих пор считался основным гормоном, который сохраняет энергию, когда мы голодны».
Однако, несмотря на растущее понимание учеными лептина, это не привело ни к каким успешным методам снижения веса. В самом последнем исследовании задается вопрос, может ли GH быть одним из недостающих фрагментов головоломки.
«Рецепторы GH в больших количествах обнаруживаются в мышцах и тканях, в печени и в органах, непосредственно участвующих в метаболизме роста, - говорит Донато, - но мы обнаружили, что мозг также полон рецепторов GH. Это совершенно новое ».
Ученые продемонстрировали, что уровень лептина снижается в ответ на ограничение потребления калорий, в то время как уровень гормона роста увеличивается.
Где рецепторы гормона роста?
Ученые обнаружили множество рецепторов гормона роста в гипоталамусе. Гипоталамус регулирует вегетативную нервную систему, которая является частью нервной системы, которая контролирует автоматические функции, такие как дыхание и пищеварение.
Гипоталамус также играет важную роль в контроле энергетического гомеостаза - регулировании расхода энергии и приема пищи.
В гипоталамусе небольшая группа нейронов продуцирует агути-родственный белок (AgRP). Когда эти нейроны высвобождают AgRP в организм, аппетит повышается, и организм крепче удерживает свои запасы энергии.
Ученые обнаружили, что рецепторы GH в гипоталамусе активируют эти нейроны, вызывая высвобождение AgRP.
Чтобы понять, какое влияние GH может оказывать на нейроны AgRP, исследователи с помощью генной инженерии создали линию мышей, у которых отсутствует AgRP-специфический рецептор GH (мыши AgRP GHR KO).
В серии экспериментов ученые лишили мышей пищи и оценили их расход энергии.
Контрольные мыши, у которых все еще был рецептор GH, ответили на ограничение приема пищи, как и ожидалось, уменьшением своего расхода энергии.
Однако у мышей AgRP GHR KO падение энергозатрат было гораздо менее выраженным. Следовательно, эти мыши потеряли больше веса в ходе исследования. Потеря энергетически плотной жировой ткани составила большую часть этого снижения веса, но также была некоторая потеря мышечной массы, которая включает мышцы, кости, органы, сухожилия и жидкости.
Блокировка гормона роста
В отдельном эксперименте исследователи использовали мышей, которых они не сконструировали, с отсутствием рецептора GH. На этот раз они использовали препарат под названием пегвисомант, который вместо этого блокирует рецепторы гормона роста.
И снова при лишении пищи расход энергии у этих мышей снизился значительно меньше, чем у мышей, которые не получали пегвисомант.
«Гормон роста не только участвует в метаболизме роста, но, прежде всего, влияет на метаболические реакции, которые сохраняют энергию, когда мы голодны или соблюдаем диету», - заключает Донато.
«Другими словами, мы обнаружили, что потеря веса вызывает повышение уровня GH в гипоталамусе, который активирует нейроны AgRP, затрудняя потерю веса и усиливая чувство голода. Точно такую же функцию выполняет лептин ».
Ведущий автор Хосе Донато Джуниор
Авторы приходят к выводу, что GH, по-видимому, не играет значительной роли в энергетическом балансе, когда животные имеют адекватный доступ к пище. Вместо этого он «сигнализирует мозгу о дефиците энергии, вызывая нейроэндокринные реакции для сохранения запасов энергии в организме».
Донато объясняет, что, поскольку сохранение энергии так важно для выживания, животные, похоже, развили две отдельные системы.
Авторы также предполагают, что, возможно, именно поэтому меры по снижению веса, основанные исключительно на лептине, неэффективны - они затрагивают только часть механизма.
Авторы считают, что в будущем соединения, нацеленные на рецепторы GH, могут «представить многообещающий подход для облегчения потери веса и повышения эффективности лечения ожирения».
