Επιστημονική ανακάλυψη που θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιθανές θεραπείες για τη μεταβολική υγεία και την απώλεια βάρους.
Οι νευροεπιστήμονες της Scripps Research -Ερευνητικό ινστιτούτο στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια-, εντόπισαν τα εγκεφαλικά κυκλώματα που κάνουν τα θηλαστικά να θέλουν να τρώνε περισσότερο όταν εκτίθενται σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Τα θηλαστικά καίνε αυτόματα περισσότερη ενέργεια για να διατηρήσουν την κανονική θερμοκρασία του σώματος όταν εκτίθενται στο κρύο. Αυτή η αύξηση της ενεργειακής δαπάνης που ενεργοποιείται από το κρύο προκαλεί αύξηση της όρεξης και της σίτισης, αν και ο συγκεκριμένος μηχανισμός που το ελέγχει ήταν άγνωστος. Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 16 Αυγούστου 2023, στο Nature , οι ερευνητές εντόπισαν ένα σύμπλεγμα νευρώνων που λειτουργούν ως «διακόπτης» για αυτή τη συμπεριφορά που σχετίζεται με το κρύο και την αναζήτηση τροφής σε ποντίκια. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιθανές θεραπείες για τη μεταβολική υγεία και την απώλεια βάρους.
«Αυτός είναι ένας θεμελιώδης προσαρμοστικός μηχανισμός στα θηλαστικά και η στόχευσή του με μελλοντικές θεραπείες μπορεί να επιτρέψει την ενίσχυση των μεταβολικών οφελών του κρύου ή άλλων μορφών καύσης λίπους», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Li Ye, PhD, αναπληρωτής καθηγητής στη Χημεία και τη Χημική Βιολογία στο Scripps Research. Ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης ήταν ο μεταδιδακτορικός ερευνητικός συνεργάτης του Ye Lab, Neeraj Lal, PhD.
Επειδή η έκθεση στο κρύο οδηγεί σε βελτιωμένη καύση ενέργειας για να παραμείνετε ζεστοί, η εμβάπτιση σε κρύο νερό και άλλες μορφές «κρύας θεραπείας» έχουν διερευνηθεί ως μέθοδοι για την απώλεια βάρους και τη βελτίωση της μεταβολικής υγείας. Ένα μειονέκτημα των θεραπειών για το κρύο είναι ότι οι εξελιγμένες αντιδράσεις των ανθρώπων στο κρύο δεν έχουν σχεδιαστεί για να προκαλούν απώλεια βάρους (ένα αποτέλεσμα που θα μπορούσε να ήταν θανατηφόρο κατά τις συχνές περιόδους έλλειψης τροφής στην προ-μοντέρνα εποχή). Το κρύο, όπως η δίαιτα και η άσκηση, αυξάνει την όρεξη για να εξουδετερώσει οποιοδήποτε αποτέλεσμα απώλειας βάρους. Στη μελέτη, ο Ye και η ομάδα του ξεκίνησαν να εντοπίσουν το κύκλωμα του εγκεφάλου που μεσολαβεί σε αυτήν την αύξηση της όρεξης που προκαλείται από το κρύο.
Μία από τις πρώτες τους παρατηρήσεις ήταν ότι, με την έναρξη των χαμηλών θερμοκρασιών (από 73 F σε 39 F), τα ποντίκια αυξάνουν την αναζήτηση τροφής μόνο μετά από καθυστέρηση περίπου έξι ωρών, υποδηλώνοντας ότι αυτή η αλλαγή συμπεριφοράς δεν είναι απλώς ένα άμεσο αποτέλεσμα της αίσθησης του κρύου.
Χρησιμοποιώντας τεχνικές που ονομάζονται καθαρισμός ολόκληρου του εγκεφάλου και μικροσκοπία φωτός, οι ερευνητές συνέκριναν τη δραστηριότητα των νευρώνων στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια κρύων και θερμών συνθηκών. Σύντομα έκαναν μια βασική παρατήρηση: Ενώ το μεγαλύτερο μέρος της νευρωνικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο ήταν πολύ χαμηλότερο στην ψυχρή κατάσταση, τμήματα μιας περιοχής που ονομάζεται θάλαμος παρουσίασαν υψηλότερη ενεργοποίηση.
Τελικά, η ομάδα κατέληξε σε ένα συγκεκριμένο σύμπλεγμα νευρώνων που ονομάζεται xiphoid πυρήνας του θαλάμου της μέσης γραμμής, δείχνοντας ότι η δραστηριότητα σε αυτούς τους νευρώνες αυξήθηκε κάτω από ψυχρές συνθήκες λίγο πριν τα ποντίκια αναδευτούν από το κρύο τους για να αναζητήσουν τροφή. Όταν λιγότερη τροφή ήταν διαθέσιμη κατά την έναρξη της κρύας κατάστασης, η αύξηση της δραστηριότητας στον πυρήνα του xiphoid ήταν ακόμη μεγαλύτερη – υποδηλώνοντας ότι αυτοί οι νευρώνες ανταποκρίνονται σε ένα έλλειμμα ενέργειας που προκαλείται από το κρύο και όχι στο ίδιο το κρύο.
Όταν οι ερευνητές ενεργοποίησαν τεχνητά αυτούς τους νευρώνες, τα ποντίκια αύξησαν την αναζήτηση τροφής, αλλά όχι άλλες δραστηριότητες. Ομοίως, όταν η ομάδα ανέστειλε τη δραστηριότητα αυτών των νευρώνων, τα ποντίκια μείωσαν την αναζήτηση τροφής. Αυτά τα φαινόμενα εμφανίστηκαν μόνο σε συνθήκες κρύου, υπονοώντας ότι οι χαμηλές θερμοκρασίες παρέχουν ένα ξεχωριστό σήμα που πρέπει επίσης να υπάρχει για να συμβούν αλλαγές στην όρεξη.
Σε ένα τελευταίο σετ πειραμάτων, η ομάδα έδειξε ότι αυτοί οι νευρώνες του πυρήνα xiphoid προβάλλουν σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται επικλινής πυρήνας – μια περιοχή γνωστή από καιρό για τον ρόλο της στην ενσωμάτωση σημάτων ανταμοιβής και αποστροφής για την καθοδήγηση της συμπεριφοράς, συμπεριλαμβανομένης της συμπεριφοράς σίτισης.
Τελικά, αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να έχουν κλινική σημασία, λέει ο Ye, γιατί προτείνουν τη δυνατότητα αποκλεισμού της συνήθους αύξησης της όρεξης που προκαλείται από το κρύο, επιτρέποντας σε σχετικά απλά σχήματα έκθεσης στο κρύο να οδηγήσουν στην απώλεια βάρους πολύ πιο αποτελεσματικά.
«Ένας από τους βασικούς μας στόχους τώρα είναι να καταλάβουμε πώς να αποσυνδέσουμε την αύξηση της όρεξης από την αύξηση της ενεργειακής δαπάνης», λέει. «Θέλουμε επίσης να μάθουμε εάν αυτός ο μηχανισμός αύξησης της όρεξης που προκαλείται από το κρύο είναι μέρος ενός ευρύτερου μηχανισμού που χρησιμοποιεί το σώμα για να αντισταθμίσει την επιπλέον ενεργειακή δαπάνη, για παράδειγμα μετά την άσκηση».
« Ο πυρήνας Xiphoid του θαλάμου μέσης γραμμής ελέγχει την αναζήτηση τροφής που προκαλείται από το κρύο » συντάχθηκε από τους Neeraj Lal, Samarth Aggarwal, Alan Zhang, Kristina Wang, Tianbo Qi, Zhengyuan Pang, Dong Yang, Victoria Nudell και Li Ye, όλοι οι Scripps Ερευνα; Phuong Le και Gene Yeo του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Σαν Ντιέγκο. και Alexander Banks of Beth Israel Deaconess Medical Center.
Ακολουθήστε το Cibum 
