Наверх

ЖИЗНЬ

This is a bridge
This bridge is very long
On the road again
This slideshow uses a JQuery script from Joomlack
Video example
This is a Video slide linked to Vimeo
Nice landscape
Imagine that you are on holidays

 

b_650_350_16777215_0_0_images_4e67fff7189da.jpg

 

Мозг и чувство сытости

 

 

 

 

 

 

Периодичность и чувство голода

 

 

 

Людей с избыточным весом и ожирением становится все больше. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, как минимум 25% населения в той или иной степени страдает от этой проблемы.

 

А причины не в желудке, а в мозгу. Он отлично информирован об энергетическом состоянии организма — за это ответственны гормоны, которые выделяют пищеварительный тракт и жировая ткань. Сможем ли мы контролировать аппетит и манипулировать чувством голода и насыщения? У мышей это уже удается. Но физиология человека все-таки немного отличается от мышиной.

Более 1,5 миллиарда взрослых в мире сегодня имеют избыточный вес, а к 2015 году их станет 2,3 миллиарда. И это не считая миллионов детей. В общем, есть стимул искать и продавать новые лекарства, спасающие от этого недуга.

 

В августе 2006 года в прессе появились первые сообщения о том, что скоро можно будет есть и не толстеть. Тогда были сделаны первые успешные эксперименты по вакцинации крыс от ожирения. Вакцина вызывала выработку антител к гормону грелин, который выделяет наш желудок. Его количество увеличивается до еды — именно поэтому мы хотим есть — и уменьшается после.

 

Физиологические механизмы, регулирующие голод, чрезвычайно сложны. Исследовать их начали около 1950 года, и первыми были француз Жакле Манен и американец Ален Эпштейн. Они констатировали, что желание поесть и у крыс, и у людей имеет четкую периодичность, и предположили, что голод вызывают многочисленные измеряемые факторы. Достаточно понять какие, и процесс станет управляемым.

 

 

b_262_450_16777215_0_0_images__2.jpg

 

Сигналы мозгу

Главное вещество нашего пищевого поведения выделили довольно быстро. Еще в 1940 году опыты на крысах показали, что повреждение мозга в районе гипоталамуса резко сокращало потребление пищи и воды. В 50—60-х годах нейрофизиологи уже располагали более совершенными инструментами исследования, которые подтвердили, что гипоталамус играет здесь центральную роль. Особенно одно из его ядер — дугообразное, производящее два вида нейротрансмиттеров: одни подавляют голод, а другие - наоборот, стимулируют его.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Главный вопрос оставался открытым: как мозг узнает в каком «пищевом» и «энергетическом» состоянии находится организм? Первую информацию получили американцы Джеймс Гиббс, Роберт Янг и Джерард Смит - все трое изучали холецистокинин (ССК). Это гормон, который вырабатывает двенадцатиперстная кишка, уже был известен - ученые знали, что он регулирует работу поджелудочной железы и сокращения желудка. Но оказалось, что, если этот гормон в чистом виде дать крысам перед едой, они съедают существенно меньше. Естественно родилась мысль, что гормоны, вырабатываемые желудочно-кишечным трактом во время еды, информируют мозг о количестве пищи и о том, когда пора остановиться.

 

 Позже ученые выделили и другие вещества, которые также синтезируются в кишечнике и угнетают чувство голода, напри-мер пептиды YY или PYY. Они действуют с двух сторон: на блуждающий нерв, который соединяет пищеварительный тракт и мозг, и непосредственно на гипоталамус, куда они попадают с кровью.


b_350_200_16777215_0_0_images__3.jpg

Эксперимент invitro: к фрагменту дугообразного ядрагипоталамуса новорожденных мышек добавили лептин, в результате образовались нейроны (справ). В живом организме сразу после рождения этот гормон регулируют формирование ниейронных связей, отвественных за чувство голода

Гормон голода

  Третий рубеж был взят, когда открыли гормон, который не притупляет, а вызывает голод. В 1999 году команда исследователей из города Осаки (в нее входили Масаясу Кодзима и Кендзи Канагава) при исследовании гормона роста обнаружили пептид, усиливающий выработку гормона роста в организме. Вскоре выяснилось, что мыши, получающие этот белок, очень сильно набирают вес. У увеличение аппетита. Больше всего этого вещества вырабатывалось в желудке. Пептид назвали «грелин» (корень ghre означает «рост»). Были и другие факты, которые свидетельствовали в пользу того, что новый гормон не только участвует в синтезе гормона роста (он из желудка через кровь попадает в гипофиз, который отвечает за гормон роста), но и в регулировании чувства голода. Оказалось, что грелин стимулирует и дугообразное ядро гипоталамуса. А кривая его выработки отлично коррелирует с чувством голода - она резко растет натощак и идет на спад после еды. Соответственно если крысам вводить в кровь этот гормон, то они существенно больше едят и толстеют.

 

b_399_270_16777215_0_0_images__1.png

 

Тем не менее мыши, лишенные гена, который вырабатывает грелин, были вовсе не худее нормальных. Сначала этот факт обескуражил ученых, но объяснение нашлось быстро. Достаточно было дать мышам пищу, богатую жирами, как разница между нормальными и дефектными животными стала очевидной: трансгенные мыши оказались намного стройнее остальных.

 

 

 

 

       Мышка слева страдает ожирением вызванной мутацией в гене ob.

Этот ген кодирует гормон лептин, который вырабатывается жировой тканью

 

  Именно тогда родилась идея антигрелиновой вакцины. Первые результаты, как мы сказали, опубликовал Эрик Зоррилла с коллегами в 2006 году. Их вакцина состояла из молекулы, повторяющей активную часть молекулы грели на ту, которая садится на рецепторы гипоталамуса. У взрослых крыс эта вакцина (пять уколов за 12 недель) вызвала образование антител к грелину. Как только это произошло, вакцинированные животные стали набирать вес гораздо медленнее, чем контрольные, хотя кормили их одинаково.

 

Побочные эффекты

 

 

Нейротрансмиттеры – основной препарат 1970-х годов снижающий вес

Более 50 нейротрансмиттеров, вырабатываемых мозгом и участвующих в регулировке пищевого поведения, сегодня проходят доклинические или клинические испытания. Некоторые даже уже были разрешены к применению, но отозваны из-за сильных побочных эффектов. Так случилось с фенфлюрамином. Он появился на американском рынке в 1973 году и многие годы был основным препаратом, снижающим вес. Однако его побочное действие на сердечно-сосудистую систему привело к тому, что в 1997-м он был запрещен в США, а потом и в других странах.

 

На препарат акомплия (он же римонабант), выпущенный «Sanofi Aventis», еще недавно возлагали большие надежды, поскольку он доказал свою эффективность во время клинических испытаний. Но оказалось, что он может вызывать депрессию. В июне 2007 года Европейское агентство по лекарствам все-таки решило, что его положительное действие сильнее возможных рисков, и санкционировало его применение. Правда, почти через год после начала продажи препарата в аптеках предупредило, что его не надо прописывать пациентам, страдающим депрессией. Во Франции из 160 000 пациентов, которым давали это лекарство, у 1150 отмечены нежелательные побочные эффекты, из них 250 - тяжелые.

Понятно, что при такой сложной регуляции чувства голода в организме у ученых есть и другие способы, которыми можно попытаться воздействовать на него. У крыс и мышей это удается неплохо. Но переход от грызунов к людям сложнее, чем кажется, по многим причинам.


Похудеть не так просто

Лептин против ожирения

 

 

 

 

 

 

Плацебо

 

 

 

Сначала попробовали лептин. Ученые полагали, что он будет важным подспорьем в борьбе с ожирением. Действительно, в 2002 году Садаф Фаруки и Стивен О'Рехи ли из Кембриджа опубликовали весьма обнадеживающие результаты. Три ребенка с сильным ожирением, которым в течение четырех лет делали подкожные инъекции лептина, заметно похудели. Этих детей выбрали не случайно: у них из-за мутации гена ob не вырабатывался в организме собственный лептин. Именно больным с таким типом ожирения ( их 5-10 % от общего числа больных) лептин способен помочь.

 

 

Практически одновременноученые констатировали, что лептин не поможет остальным 90% больным, у которых ген ob работает нормально. У них лептина в организме, наоборот, в избытке, но мозг нечувствителен к этому гормону. Какой из оставшихся гормонов использовать для лечения таких больных?

 

Выбор не так велик, как кажется. Гормоны, которые в эксперименте заставляют худеть крыс, не всегда также действуют на человека. Например, ССК и большое количество его синтетических аналогов сегодня не проявили заметного клинического эффекта. Последнее исследование, проведенное на 701 пациенте в течение 24 недель (контрольная группа принимала плацебо) в сочетании с гипокалорийным режимом, показало, что аналоги ССК не играют никакой роли в потере веса и объеме талии.

src=images/42471d2ddfb54de890d78af81bb2518872.jpg

 

Тем не менее, можно попробовать использовать гормоны с учетом физиологических особенностей человека. Например, если периодически принимать РУУ (напомним, что это гормон, который вырабатывается в желудочно-кишечном тракте и уменьшает количество пищи, необходимой для насыщения), то он вызывает явную потерю аппетита. А вот если его назначить постоянно, он не окажет эффекта.

 

 

 

 

 

 

Побочные эффеткты гормонов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чувство сытости формируется в течение первых 10 дней жизни человека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это, возможно, свидетельствует о том, что периодический прием гормона наиболее близок к функционированию организма — ведь естественная концентрация в крови PYY тоже изменяется в зависимости от приема пищи.

 

Может быть, нужно воздействовать на несколько гормонов сразу, чтобы максимально приблизиться к естественным процессам, протекающим в организме. Некоторые подобные исследования, в которых использовали и гормоны, вырабатываемые в желудочно-кишечном тракте, и гормоны жировой ткани, и нейромедиаторы центральной нервной системы, дали весьма заметные результаты на крысах.

 

При этом, как, впрочем, с любыми лекарствами, остается проблема побочных эффектов. Есть не слишком опасные - например, тошнота, которую вызывают гормоны желудочно-кишечного тракта, снижающие аппетит (ССК и PYY). Однако некоторые синтетические аналоги ССК вызывали у пациентов состояние паники. Учитывая то, что большинство гормонов, участвующих в чувстве голода и насыщения, задействованы и в других механизмах, побочные эффекты бывают весьма сильными. Второй тормоз - возможная необратимость лечения. Пока это только предположение, которое приходит в голову, когда обсуждается вакцина от грелина. Ведь одно дело — вакцина от внешнего агрессора, вируса или бактерии, а совсем другое - вызвать имунную реакцию на молекулу, которую вырабатывает сам организм.

 

На данный момент знания ученых о механизмах голода и насыщения становятся все полнее и подробнее, а до универсального лекарства от ожирения все также далеко. И это даже учитывая новые данные о развитии и изменении нервных центров, контролирующих голод.

В 2004 году Себастьян Буре и Ричард Симерли (Орегонский университет) доказали, например, что лептин не только регулирует количество съеденной пищи у взрослых, но также влияет на развитие нейронных структур, управляющих принятием пищи. Формирование нейронных сетей голода в гипоталамусе происходит в первые десять дней после рождения младенца под действием пика лептина: в отсутствие этого пика нейроны, уходящие от дугообразного ядра к другой зоне гипоталамуса, не развиваются как надо.

 

Первые результаты, полученные на мышах ob/ob (у них не вырабатывается лептин), ученые повторили с крысами, у которых лептин вырабатывается, но они толстеют при калорийном рационе. В этом случае у взрослых особей рецепторы нечувствительны к лептину. Эксперимент показал, что эта нечувствительность возникает уже у новорожденных, как следствие неправильного развития нейронов дугообразного ядра гипоталамуса. Есть и другие данные, доказывающие важность правильно сформированной структуры нервных центров, управляющих чувством голода и насыщения.

 

То, как работают центры контроля, зависит также от состава пищи. Например, в эксперименте мышки, которых кормят пищей с большим количеством липидов, менее чувствительны к ССК, чем те, которые получают нормальную пищу. Не исключено также, что на структуры, контролирующие голод и насыщение у потомства, влияет рацион матери во время беременности.


src=images/n037_10-1_dieta_hudeem_zdorovye.jpg

 

  Только системный подход и понимание всех механизмов, контролирующих в организме голод и насыщение, позволит понять аномалии, которые сопровождают эпидемию ожирения. Может быть, тогда и удастся создать лекарство от этой напасти. Пока же, учитывая все побочные эффекты и необратимость вмешательства, эти препараты можно использовать только в тяжелых случаях. И как ни грустно, приходится признать, что пока лучшее лекарство от ожирения - это его профилактика: сбалансированное питание и ежедневная физическая нагрузка.

 

 

По материалам научно-популярного журнала

 

«La Recherche», 2008, №11 («Химия и жизнь»)

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Оставить комментарий от имени гостя

0 / 1000 Ограничение символов
Размер текста должен быть меньше 1000 символов

Комментарии

  • Комментарии не найдены