Γλυκοπενία: Το νευρωνικό υπόβαθρο των επιλογών τροφής αποκαλύπτεται

Η διατροφή των θηλαστικών καθορίζεται από ένα σύνθετο νευρωνικό σύστημα (γλυκοπενία) που ρυθμίζει την κατανάλωση τροφής και τη συνολική ενεργειακή ισορροπία. Παρόλο που αρκετές βασικές νευρωνικές οδοί που σχετίζονται με την πρόσληψη θερμίδων έχουν μελετηθεί εκτενώς, παραμένει ασαφές πώς οι επιλογές τροφής ελέγχονται από τον εγκέφαλο και πώς αυτές επηρεάζουν τη συνολική διατροφική συμπεριφορά – λίπος ή υδατάνθρακες, λοιπόν;

Μια πρόσφατη μελέτη από τους Yasuhiko Minokoshi και Ken-ichiro Nakajima και την ερευνητική τους ομάδα αποκαλύπτει ότι η πρόκληση γλυκοπενίας μέσω χορήγησης 2-δεοξυ-D-γλυκόζης (2DG) σε ποντίκια αυξάνει την κατανάλωση υψηλής περιεκτικότητας σε λίπος (HFD) και υψηλής περιεκτικότητας σε υδατάνθρακες (HCD) μέσω δύο ξεχωριστών νευρωνικών οδών στον παρακοιλιακό πυρήνα του υποθαλάμου (PVH). Αυτά τα ευρήματα αποτελούν την πρώτη απόδειξη ότι η πρόσληψη λίπους και υδατανθράκων ρυθμίζεται διαφορετικά από τον εγκέφαλο.

Δύο διαφορετικές νευρωνικές οδοί

Η ομάδα διαπίστωσε ότι η κατανάλωση HCD και HFD μετά τη χορήγηση 2DG ελέγχεται ανεξάρτητα:

• Οι νευρώνες CRH (corticotropin-releasing hormone), οι οποίοι ρυθμίζονται από την AMP κιναση (AMPK), προωθούν την κατανάλωση υδατανθράκων.

• Οι νευρώνες που εκφράζουν τον υποδοχέα MC4R (melanocortin 4 receptor) προωθούν την κατανάλωση λίπους.

Αυτό σημαίνει ότι δύο διαφορετικές πληθυσμιακές ομάδες νευρώνων στον PVH ευθύνονται για τη ρύθμιση της κατανάλωσης διαφορετικών θρεπτικών συστατικών, παρέχοντας στοχευμένη νευρωνική ρύθμιση ανά τύπο τροφής.

Ο ρόλος των νευρώνων NPY

Επιπλέον, η μελέτη αποκάλυψε ότι οι νευρώνες NPY στον πυρήνα του μοναχικού δρόμου (NTS) και στη πλάγια κοιλιακή μυελική περιοχή (VLM) ενεργοποιούν τόσο τους CRH όσο και τους MC4R νευρώνες στον PVH, προάγοντας την κατανάλωση HCD και HFD μετά τη χορήγηση 2DG.

Αντίθετα, οι NPY νευρώνες στον αγκιστρωτό πυρήνα του υποθαλάμου (ARC) αναστέλλουν τους MC4R νευρώνες στον PVH, οδηγώντας σε αυξημένη κατανάλωση μόνο λίπους. Αυτό υποδεικνύει ότι η κατανάλωση διαφορετικών θρεπτικών συστατικών δεν είναι τυχαία, αλλά καθορίζεται από διαφορετικά νευρωνικά κυκλώματα που επηρεάζουν τη διατροφική επιλογή ανάλογα με το θρεπτικό περιεχόμενο.

Νέα προοπτική για την κατανόηση της διατροφής

Τα ευρήματα αυτά παρέχουν πρωτοφανή εικόνα του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος ρυθμίζει την επιλογή τροφής. Μέχρι σήμερα, οι περισσότερες μελέτες επικεντρώνονταν στη συνολική πρόσληψη θερμίδων, ενώ η νευρωνική διαφοροποίηση ανά θρεπτικό συστατικό παρέμενε ανεξερεύνητη.

Η ανακάλυψη ότι η πρόσληψη υδατανθράκων και λίπους ελέγχεται μέσω χωριστών νευρωνικών οδών σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα για:

1. Κατανόηση των βασικών μηχανισμών που καθορίζουν τις διατροφικές προτιμήσεις.

2. Ανάπτυξη στοχευμένων στρατηγικών παρέμβασης για την αντιμετώπιση διατροφικών διαταραχών και παχυσαρκίας.

3. Σχεδιασμό τροφίμων ή φαρμακευτικών μέτρων που μπορούν να επηρεάσουν συγκεκριμένες νευρωνικές οδούς για τον έλεγχο της πρόσληψης λίπους ή υδατανθράκων.

Η έρευνα των Minokoshi και Nakajima δείχνει για πρώτη φορά ότι:

• Ο εγκέφαλος διαθέτει διαφορετικούς μηχανισμούς για την κατανάλωση λίπους και υδατανθράκων.

• Οι νευρώνες CRH (PVH) ελέγχουν κυρίως την κατανάλωση υδατανθράκων, ενώ οι MC4R νευρώνες (PVH) την κατανάλωση λίπους.

• Οι NPY νευρώνες μπορούν να προωθήσουν ή να αναστείλουν την πρόσληψη ανάλογα με τη θέση τους στον εγκέφαλο (NTS/VLM vs ARC).

Αυτά τα δεδομένα ανοίγουν νέους δρόμους για τη νευροβιολογική κατανόηση των επιλογών τροφής και προσφέρουν πολύτιμες πληροφορίες για την επιστημονική έρευνα σχετικά με τη διατροφή, την παχυσαρκία και τις διατροφικές συνήθειες.

Η γνώση των νευρωνικών οδών πίσω από την προτίμηση για λίπος ή υδατάνθρακες μπορεί να αποτελέσει τη βάση για μελλοντικές παρεμβάσεις που στοχεύουν όχι μόνο στην απώλεια βάρους αλλά και στη βελτίωση της συνολικής διατροφικής συμπεριφοράς, προωθώντας πιο υγιεινές επιλογές τροφής.