Kāpēc stress izraisa svara pieaugumu? Pētījums atklāj gaismu
Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Šūnu vielmaiņa, iespējams, ir atradis iemeslu, kāpēc hroniska stresa ietekme ir tik cieši saistīta ar aptaukošanos. Atbilde ir attiecībās starp tauku šūnām un stresa hormonu laiku.
Stenfordas Universitātes Medicīnas skolas Kalifornijā ķīmijas un sistēmu bioloģijas docentes Mērijas Teruēlas vadītie pētnieki bija neizpratnē par citādi dabisku un labi zināmu procesu, kura laikā mūsu ķermenis ražo tauku šūnas.
Cilvēka ķermenī tā sauktie prekursori jeb cilmes šūnas - tas ir, starpstāvoklis starp nediferencētu cilmes šūnu un pilnībā diferencētu - pārvēršas tauku šūnās, izraisot svara pieaugumu.
Vesels cilvēks pārvērš tauku šūnās ne vairāk kā 1 procentu no viņu prekursoru šūnām un to dara, kad to izraisa hormoni, ko sauc par glikokortikoīdiem.
Glikokortikoīdi ir dabiski steroīdu hormoni, kurus cilvēka ķermenis ražo, lai mazinātu iekaisumu. Kā Teruels un kolēģi paskaidro savā rakstā, cilvēka glikokortikoīdu līmenis dabiski paaugstinās un samazinās visas dienas garumā, ciklu regulē mūsu diennakts ritmi.
Bet šos hormonus var stimulēt arī ārējie stimuli, piemēram, īslaicīgs vai ilgstošs stress. Jaunā pētījuma vecākajam pētniekam šī dinamika tomēr šķita intriģējoša.
"Kāpēc mēs neslīkstam taukos katru reizi, kad glikokortikoīdu līmenis no rīta paaugstinās normālu diennakts ritmu dēļ vai kad glikokortikoīdu līmenis palielinās, kad mēs vingrojam vai dodamies no siltas ēkas aukstumā?" Terjels sev jautāja.
"Un kāpēc zaudē normālu glikokortikoīdu sekrēcijas ritmu - piemēram, hroniska stresa, strūklas aizkavēšanās un miega traucējumu gadījumā maiņu darbiniekiem -, kas ir tik saistīts ar aptaukošanos?"
Šādi jautājumi pamudināja Teruelu un viņas kolēģus sākt jauno pētījumu.
Kā glikokortikoīdi ietekmē tauku šūnas?
Lai uzzinātu atbildes, zinātnieki veica vairākus eksperimentus. Pirmajā komanda 4 dienu laikā mazgāja prekursoru tauku šūnas glikokortikoīdu kokteilī “ritmiskos impulsos”.
Viņi saskaitīja, cik daudz cilmes šūnu pārvērtās tauku šūnās, un atklāja, ka viens 48 stundu ilgs hormonu impulss izraisīja lielākās daļas šūnu pārvēršanos tauku šūnās, savukārt īsāki impulsi noveda pie minimālas šūnu diferenciācijas.
Terjels un viņa kolēģi vēlējās iedziļināties, tāpēc viņi tuvināja molekulāros mehānismus, ar kuru palīdzību cilmes šūnas var “pateikt”, kad pārvērsties tauku šūnās. Zinātnieki bija ieinteresēti par to, kas liek cilmes šūnām ignorēt īsus impulsus, bet reaģēt uz garākiem.
Lai atrisinātu noslēpumu, viņi izmantoja vienas šūnas dzīvu attēlveidošanu, lai izsekotu olbaltumvielu darbību, kas, kā zināms, korelē ar tauku šūnu diferenciāciju un briedumu: PPAR-gamma (PPARG).
Izsekojot šo olbaltumvielu tūkstošiem šūnu vairāku dienu laikā un izmantojot datormodelēšanu, atklājās, ka ir divu veidu atsauksmes, kas palīdz cilmes šūnām ignorēt normālu diennakts glikokortikoīdu ciklu un filtrēt tikai garus hormonālos impulsus.
Autori raksta: "Šī diennakts filtrēšana prasa ātru un lēnu pozitīvu atgriezenisko saiti ar PPARG." Balstoties uz iepriekšējiem pētījumiem, zinātnieki atrada arī citas olbaltumvielas, kas nodrošina 34 stundu atgriezeniskās saites ciklu, kas ļauj PPARG turpināt uzkrāties, izraisot vairāk tauku šūnu.
"Tagad mēs zinām diennakts kodu, kas kontrolē slēdzi, un esam identificējuši galvenās iesaistītās molekulas," saka Teruels.
Visbeidzot, zinātniekiem bija jāpārbauda, vai šis nesen identificētais diennakts kods zīdītājiem darbojas tāpat. Tātad 21 dienas laikā viņi palielināja glikokortikoīdu līmeni peles grupā un salīdzināja to svaru ar grauzēju kontroles grupas svaru.
Eksperiments atklāja, ka ar glikokortikoīdiem stimulētās peles ir dubultā svara kā kontroles peles. Zinātnieki atklāja, ka tas bija saistīts ne tikai ar jaunu tauku šūnu ražošanu, bet arī ar jau esošo šūnu augšanu.
Nepārtraukts stress var izraisīt svara pieaugumu
Atzinumi, saka Teruels, [paskaidro], kāpēc ārstēšana ar glikokortikoīdu līdzekļiem, kas bieži vien ir nepieciešami reimatoīdā artrīta un astmas cilvēkiem, lai tie pat funkcionētu, ir tik saistīti ar aptaukošanos un [iesaka] veidus, kā šādu ārstēšanu var droši veikt bez biežām svara pieauguma un kaulu masas samazināšanās blakusparādībām. ”
Turklāt vecākais pētnieks atzīmē, kā pētījums izgaismo stresa izraisītā svara pieauguma procesu cilvēkiem, kā arī piedāvā norādes, kā to kontrolēt.
"Jā, jūsu stresa laikam ir nozīme," viņa saka. "Tā kā prekursoru šūnu pārvēršana tauku šūnās notiek ar bistabilu slēdzi, tas nozīmē, ka jūs varat kontrolēt procesu ar pulsēšanu."
"Mūsu rezultāti liecina, ka pat tad, ja jūs saņemat ievērojamu stresu vai ārstējat reimatoīdo artrītu ar glikokortikoīdiem, jūs nepieņemsiet svaru," turpina Teruels, "kamēr stresa vai glikokortikoīdu lietošana notiek tikai dienas laikā.
"Bet, ja jūs piedzīvojat hronisku, nepārtrauktu stresu vai lietojat glikokortikoīdus naktī, normālu diennakts glikokortikoīdu svārstību zudums izraisīs ievērojamu svara pieaugumu."
Marija Teruela
