Onderzoek identificeert een hormoon dat gewichtsverlies kan belemmeren
Een reeks experimenten bij muizen toont aan dat een bekend hormoon een voorheen niet geïdentificeerde rol zou kunnen spelen in de metabolische reactie op energiebeperking tijdens gewichtsverlies.
Wetenschappers zijn al tientallen jaren bekend met groeihormoon (GH). Het speelt een rol bij de groei van botten en is vooral belangrijk naarmate ons lichaam groeit.
Het helpt ook om organen en weefsels in stand te houden tijdens ons volwassen leven.
Onderzoekers van de Universiteit van São Paulo in Brazilië hebben echter een geheel nieuwe en onverwachte rol voor GH ontdekt: het lijkt een rol te spelen bij energiebesparing tijdens gewichtsverlies.
José Donato Junior en zijn team publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Nature Communications.
Wanneer de voedselopname van een dier beperkt wordt, reageert zijn lichaam door energie te besparen.
Dit mechanisme is belangrijk omdat in het wild, als een dier moeite heeft met het vinden van voedsel, het lichaam zoveel mogelijk energie moet besparen.
Dit is echter een deel van de reden waarom het ongelooflijk moeilijk is om te voorkomen dat het gewicht terugkeert na een dieet. Jarenlang hebben onderzoekers geprobeerd in te zien waarom dit het geval zou kunnen zijn.
Hormonen en gewichtsverlies
Wetenschappers weten al dat het hormoon leptine een rol speelt in de reactie van het lichaam op gewichtsverlies. Vetcellen produceren leptine, dat honger remt. Als we afvallen, daalt het leptinegehalte in de bloedbaan, waardoor we eerder honger hebben.
Sommige mensen kunnen leptineresistentie ontwikkelen, wat betekent dat ze niet meer op het hormoon reageren en daardoor vaker honger hebben.
Zoals Donato uitlegt: "Leptine werd tot nu toe beschouwd als het belangrijkste hormoon dat werkt om energie te besparen als we honger hebben."
Ondanks het groeiende begrip van wetenschappers over leptine, heeft het echter niet geleid tot succesvolle afslankingsinterventies. De meest recente studie vraagt of GH een van de ontbrekende stukjes van de puzzel is.
"GH-receptoren worden in grote hoeveelheden aangetroffen in spieren en weefsels, in de lever en in organen die direct betrokken zijn bij het groeimetabolisme", zegt Donato, "maar we ontdekten dat de hersenen ook vol zitten met GH-receptoren. Dit is geheel nieuw. "
De wetenschappers toonden aan dat de leptinespiegels afnemen als reactie op een beperking van de calorie-inname, terwijl de niveaus van GH toenemen.
Waar zijn de GH-receptoren?
De wetenschappers vonden een overvloed aan GH-receptoren in de hypothalamus. De hypothalamus reguleert het autonome zenuwstelsel, de arm van het zenuwstelsel die automatische functies bestuurt, zoals ademhaling en spijsvertering.
De hypothalamus speelt ook een belangrijke rol bij het beheersen van de energiehomeostase - de regulering van het energieverbruik en de voedselinname.
In de hypothalamus produceert een kleine verzameling neuronen agouti-gerelateerd eiwit (AgRP). Wanneer deze neuronen AgRP in het lichaam afgeven, neemt de eetlust toe en houdt het lichaam zijn energiereserves beter vast.
De wetenschappers ontdekten dat GH-receptoren in de hypothalamus deze neuronen activeren, waardoor AgRP vrijkomt.
Om te begrijpen welke invloed GH zou kunnen hebben op AgRP-neuronen, hebben de onderzoekers een muizenstam genetisch gemanipuleerd die de AgRP-specifieke GH-receptor miste (AgRP GHR KO-muizen).
In een reeks experimenten ontnamen de wetenschappers muizen voedsel en beoordeelden ze hun energieverbruik.
De controlemuizen, die nog steeds de GH-receptor hadden, reageerden zoals verwacht op een beperkte voedselopname door hun energieverbruik te verminderen.
Bij de AgRP GHR KO-muizen was de daling van het energieverbruik echter veel minder uitgesproken. Als gevolg hiervan verloren deze muizen in de loop van het onderzoek meer gewicht. Het verlies van energierijk vetweefsel was verantwoordelijk voor het grootste deel van deze gewichtsafname, maar er was ook enig verlies van magere massa, waaronder spieren, botten, organen, pezen en vloeistoffen.
Groeihormoon blokkeren
In een apart experiment gebruikten de onderzoekers muizen die ze niet hadden ontworpen om de GH-receptor te missen. Deze keer gebruikten ze een medicijn genaamd pegvisomant dat in plaats daarvan GH-receptoren blokkeert.
Nogmaals, met voedselgebrek, nam het energieverbruik van deze muizen aanzienlijk minder af dan bij muizen die geen pegvisomant hadden gekregen.
"GH is niet alleen betrokken bij het groeimetabolisme, maar heeft vooral invloed op de metabolische reacties die energie besparen als we honger hebben of op dieet zijn", besluit Donato.
“Met andere woorden, we ontdekten dat gewichtsverlies een toename van de hypothalamus GH-niveaus veroorzaakt, waardoor de AgRP-neuronen worden geactiveerd, waardoor gewichtsverlies moeilijker wordt en het hongergevoel toeneemt. Dat is precies dezelfde functie die leptine vervult. "
Hoofdauteur José Donato Junior
De auteurs concluderen dat GH geen significante rol lijkt te spelen in de energiebalans wanneer de dieren voldoende toegang hebben tot voedsel. In plaats daarvan 'signaleert het energietekort naar de hersenen, waardoor neuro-endocriene reacties worden opgewekt om de energieopslag in het lichaam te behouden'.
Donato legt uit dat omdat het besparen van energie zo belangrijk is om te overleven, dieren twee afzonderlijke systemen lijken te hebben ontwikkeld.
De auteurs veronderstellen ook dat dit de reden zou kunnen zijn waarom gewichtsverliesinterventies die uitsluitend op leptine zijn gebaseerd, niet effectief zijn - ze richten zich slechts op een deel van het mechanisme.
In de toekomst zijn de auteurs van mening dat verbindingen die zich richten op GH-receptoren "een veelbelovende benadering zouden kunnen vertegenwoordigen om gewichtsverlies te vergemakkelijken en de doeltreffendheid van obesitasbehandelingen te verbeteren."
