Heißhunger auf fettige Nahrung, die auf die Darm-Hirn-Verbindung zurückzuführen ist

Dies zeigt das Vagusneuron

Zusammenfassen: Fett, das in den Darm gelangt, löst ein Signal aus, das durch Neuronen zum Gehirn wandert und das Verlangen nach fettreichen Lebensmitteln auslöst.

Ressource: Universität von Columbia

Ein Diätetiker, der mit dem Verlangen nach fettigem Essen zu kämpfen hat, mag seiner Zunge die Schuld geben: Die Köstlichkeit von Butter oder Eiscreme ist unwiderstehlich. Aber neue Forschungen, die die Quellen unseres Appetits untersuchen, haben eine ganz neue Verbindung zwischen dem Darm und dem Gehirn aufgedeckt, die unser Verlangen nach Fett anheizt.

Am Zuckerman Institute in Kolumbien fanden Wissenschaftler, die Mäuse untersuchten, heraus, dass Fett, das in den Darm gelangt, ein Signal auslöst. Dieses Signal wandert über Nerven zum Gehirn und treibt das Verlangen nach fettreichen Lebensmitteln an.

Gepostet am 7. September 2022 unter Naturwirft die neue Studie die Möglichkeit auf, diese Darm-Hirn-Verbindung zu stören, um ungesunde Entscheidungen zu verhindern und die wachsende globale Gesundheitskrise anzugehen, die durch übermäßiges Essen verursacht wird.

„Wir leben in beispiellosen Zeiten, in denen ein übermäßiger Konsum von Fett und Zucker zu einer Epidemie von Fettleibigkeit und Stoffwechselstörungen beiträgt“, sagte der Erstautor Mengtong Li, Ph.D., ein Postdoktorand im Charles-Zucker-Labor des Zuckerman Institute. Ph.D., unterstützt vom Howard Hughes Medical Institute.

„Wenn wir unser unersättliches Verlangen nach Fett kontrollieren wollen, hat uns die Wissenschaft gezeigt, dass der Schlüsselkanal, der dieses Verlangen antreibt, die Verbindung zwischen Darm und Gehirn ist.“

Diese neue Perspektive auf Ernährungsgewohnheiten und Gesundheit beginnt mit früheren Arbeiten von Zukers Labor über Zucker. Die Forscher fanden heraus, dass Glukose einen spezifischen Darm-Hirn-Kreislauf aktiviert, der in Gegenwart von Darmzucker mit dem Gehirn kommuniziert.

Im Gegensatz dazu hatten kalorienfreie künstliche Süßstoffe keinen solchen Effekt, was erklären könnte, warum Diät-Limonaden uns unbefriedigt zurücklassen.

„Unsere Forschung zeigt, dass die Zunge unserem Gehirn sagt, dass wir wiewie Dinge, die süß, salzig oder fettig schmecken”, sagte Dr. Zuker, der auch Professor für Biochemie und molekulare Biophysik und Neurowissenschaften am Vagelos College of Physicians and Surgeons in Kolumbien ist.

„Der Bauch sagt unserem Gehirn jedoch, dass wir denken, wir brauchen. “

Dr. Li wollte untersuchen, wie Mäuse auf Nahrungsfett reagieren: die Lipide und Fettsäuren, die jedes Tier aufnehmen muss, um die Bausteine ​​des Lebens bereitzustellen. Sie gab den Mäusen Wasserflaschen mit gelösten Fetten, die Zutaten wie Sojaöl enthalten, und Wasserflaschen mit süßen Substanzen, die bekanntermaßen nicht den Darm angreifen, aber zunächst ansprechend waren.

Nach einigen Tagen entwickelten die Nager eine starke Vorliebe für fettreiches Wasser. Diese Vorliebe entwickelte sich sogar, als Wissenschaftler Mäuse gentechnisch veränderten, um die Fähigkeit der Mäuse, Fett mit ihrer Zunge zu schmecken, zu eliminieren.

„Obwohl die Tiere Fett nicht schmecken konnten, wurden sie dazu getrieben, es zu fressen“, sagte Dr. Zucker.

Die Forscher argumentierten, dass Fett bestimmte Hirnschaltkreise aktivieren muss, die die Verhaltensreaktionen der Tiere auf Fett steuern. Um diesen Schaltkreis zu finden, maß Dr. Li die Gehirnaktivität von Mäusen, während er den Tieren Fett gab.

Neuronen in einer bestimmten Region des Hirnstamms, dem Nucleus caudatus des Solitary Tractus (cNST), wurden aktiv. Das ist interessant, weil cNST auch an der neuralen Grundlage der Zuckerpräferenz beteiligt war, die das Labor zuvor entdeckt hatte.

Dr. Li fand dann eine Kommunikationslinie, die die Informationen zum cNST trug. Neuronen im Vagusnerv, der den Darm mit dem Gehirn verbindet, summten auch, wenn Mäuse Fett im Darm hatten.

Nachdem Dr. Li den biologischen Mechanismus der Fettpräferenz bei Mäusen identifiziert hatte, betrachtete er als Nächstes den Darm selbst genauer: insbesondere die Endothelzellen, die ihn auskleiden. Sie fand zwei Gruppen von Zellen, die als Reaktion auf Fett Signale an vagale Neuronen senden.

„Eine Gruppe von Zellen fungiert als universelle Sensoren für essentielle Nährstoffe und reagiert nicht nur auf Fette, sondern auch auf Zucker und Aminosäuren“, sagte Dr. Li. “Die andere Gruppe reagierte nur auf Fett, was dem Gehirn helfen kann, Fett von anderen Substanzen im Darm zu unterscheiden.”

Vagusneuronen (blau dargestellte Kerne), die Signale vom Darm zum Gehirn transportieren, Zellen, die für die Fettpräferenz verantwortlich sind, sind grün dargestellt. Bildnachweis: Mengtong Li / Zuker-Labor / Columbias Zuckerman Institute

Dr. Li unternahm dann einen weiteren wichtigen Schritt, indem er Medikamente einsetzte, um die Aktivität dieser Zellen zu blockieren. Das Abschalten der Signale von beiden Zellgruppen verhinderte, dass vagale Neuronen auf Fett im Darm reagierten. Dann verwendete sie genetische Techniken, um die vagalen Neuronen selbst oder Neuronen im cNST zu aktivieren. In beiden Fällen verloren die Mäuse ihren Appetit auf Fett.

“Diese Eingriffe bestätigen, dass jeder biologische Schritt, vom Darm bis zum Gehirn, entscheidend für die Reaktion des Tieres auf Fett ist”, sagte Dr. Li.

“Diese Experimente liefern auch neue Strategien, um die Reaktion des Gehirns auf Fett und möglicherweise das Verhalten gegenüber Nahrungsmitteln zu verändern.”

Es geht um viel. Die weltweiten Fettleibigkeitsraten haben sich seit 1980 fast verdoppelt. Heute haben fast 1 Milliarde Menschen Diabetes.

„Der übermäßige Konsum von billigen, stark verarbeiteten Lebensmitteln, die reich an Zucker und Fett sind, hat verheerende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, insbesondere bei Menschen mit niedrigem Einkommen und farbigen Gemeinschaften“, sagte Dr. Zucker.

„Je mehr wir die biologischen Mechanismen verstehen, wie diese Lebensmittel den Geschmack und die Darm-Hirn-Achse kapern, desto besser können wir eingreifen.“

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Dr. Scott Sternson, Professor für Neurowissenschaften an der UC San Diego, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, hebt ihr Potenzial zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit hervor.

“Diese spannende Studie liefert Einblicke in die Moleküle und Zellen, die Tiere dazu zwingen, sich nach Fett zu sehnen”, sagte Dr. Sternson, dessen Arbeit sich darauf konzentriert, wie das Gehirn den Appetit steuert.

“Die Fähigkeit der Forscher, dieses Verlangen zu kontrollieren, könnte letztendlich zu Behandlungen führen, die helfen, Fettleibigkeit zu bekämpfen, indem sie den Konsum von kalorienreichen, fetthaltigen Lebensmitteln reduzieren.”

Über diese Neuigkeiten aus der Neurowissenschaft und der Darm-Hirn-Achsen-Forschung

Autor: Nachrichtenbüro
Ressource: Universität von Columbia
berühren: Pressestelle – Columbia University
Bild: Bild von Li Mengtong / Zuker Lab / Columbias Zuckerman Institute

Ursprüngliche Forschung: geschlossener Zugang.
Ein fettbevorzugter Darm-Hirn-KreislaufVon Mengtong Li, Hwei-Ee Tan, Zhengyuan Lu, Katherine S. Tsang, Ashley J. Chung und Charles S. Zuker. Natur


Abstrakt

Ein fettbevorzugter Darm-Hirn-Kreislauf

Die Wahrnehmung von Fett löst einen starken Appetit und eine Erfüllungsreaktion aus. Hier zeigen wir, dass die Fettstimulation Verhaltensattraktivität auch ohne ein funktionierendes Geschmackssystem induzieren kann. Wir zeigen, dass Fett nach der Einnahme über die Darm-Hirn-Achse wirkt, um die Fettpräferenz voranzutreiben.

Anhand von Einzelzelldaten identifizieren wir vagale Neuronen, die auf den Fetttransport im Darm reagieren, und zeigen, dass die genetische Stilllegung dieses Darm-Hirn-Kreislaufs die Entwicklung der Fettpräferenz aufhebt.

Als nächstes verglichen wir die Darm-Hirn-Wege, die die Präferenz für Fett und Zucker antreiben, und fanden zwei parallele Systeme, von denen eines als universeller Sensor für essentielle Nährstoffe fungiert und auf Darmreize durch Zucker, Fett und Aminosäuren reagiert, während das andere nur aktiviert wird durch Fettstimulation.

Schließlich konstruierten wir Tiere, denen Rezeptorkandidaten fehlten, um das Vorhandensein von Darmfett nachzuweisen, und validierten ihre Rolle als Vermittler von Darm-Hirn-Fett-evozierten Reaktionen.

Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse unterschiedliche Zellen und Rezeptoren, die die Darm-Hirn-Achse als wesentlichen Kanal für die Entwicklung der Fettpräferenz nutzen.

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