Studien identifierar ett hormon som kan hindra viktminskning
En serie experiment på möss visar att ett välkänt hormon kan ha en tidigare oidentifierad roll i det metaboliska svaret på energibegränsning under viktminskning.
Forskare har känt till tillväxthormon (GH) i flera decennier. Det spelar en roll i bentillväxt och är särskilt viktigt när våra kroppar växer.
Det hjälper också till att underhålla organ och vävnader när vi går igenom våra vuxna liv.
Forskare vid universitetet i São Paulo i Brasilien har dock hittat en helt ny och oväntad roll för GH: Det verkar spela en roll i energibesparing under viktminskning.
José Donato Junior och hans team publicerade sina resultat i tidskriften Naturkommunikation.
När ett djurs matintag blir begränsat svarar det på kroppen genom att spara energi.
Denna mekanism är viktig eftersom, i naturen, om ett djur har svårt att hitta mat, måste kroppen spara så mycket energi som möjligt.
Detta är dock en del av anledningen till att det är oerhört svårt att förhindra att vikt återkommer efter bantning. Under många år har forskare försökt nollställa varför detta kan vara fallet.
Hormoner och viktminskning
Forskare vet redan att ett hormon som kallas leptin spelar en roll i kroppens svar på viktminskning. Fettceller producerar leptin, vilket hämmar hunger. När vi går ner i vikt sjunker nivåerna av leptin i blodomloppet, vilket gör oss mer benägna att känna oss hungriga.
Vissa människor kan utveckla leptinresistens, vilket innebär att de inte längre svarar på hormonet och därmed känner sig hungriga oftare.
Som Donato förklarar, "Leptin har hittills ansetts vara det viktigaste hormonet som verkar för att spara energi när vi är hungriga."
Trots forskarnas växande förståelse för leptin har det dock inte lett till några framgångsrika viktminskningsinterventioner. Den senaste studien frågar om GH kan vara en av de saknade bitarna i pusslet.
”GH-receptorer finns i stora mängder i muskler och vävnader, i levern och i organ som är direkt involverade i tillväxtmetabolism”, säger Donato, “men vi fann att hjärnan också är full av GH-receptorer. Det här är helt nytt. ”
Forskarna visade att leptinnivåerna minskade som svar på en begränsning av kaloriintaget, medan nivåerna av GH ökar.
Var är GH-receptorerna?
Forskarna hittade ett överflöd av GH-receptorer i hypotalamus. Hypotalamus reglerar det autonoma nervsystemet, som är nervsystemet som styr automatiska funktioner, såsom andning och matsmältning.
Hypotalamus spelar också en viktig roll för att kontrollera energihomeostas - regleringen av energiförbrukning och matintag.
I hypotalamus producerar en liten samling neuroner agouti-relaterat protein (AgRP). När dessa nervceller släpper ut AgRP i kroppen ökar aptiten och kroppen håller fast sina energilagrar tätare.
Forskarna fann att GH-receptorer i hypotalamus aktiverar dessa nervceller, vilket utlöser frisättningen av AgRP.
För att förstå vilket inflytande GH kan ha på AgRP-neuroner konstruerade forskarna genetiskt en stam av möss som saknade den AgRP-specifika GH-receptorn (AgRP GHR KO-möss).
I en serie experiment berövade forskarna möss mat och bedömde deras energiförbrukning.
Kontrollmössen, som fortfarande hade GH-receptorn, svarade på ett begränsat matintag som förväntat genom att minska deras energiförbrukning.
I AgRP GHR KO-mössen var dock minskningen i energiförbrukningen mycket mindre uttalad. Följaktligen förlorade dessa möss mer vikt under studien. Förlusten av energität fettvävnad svarade för större delen av denna viktminskning, men det var också en viss förlust av mager massa, som inkluderar muskler, ben, organ, senor och vätskor.
Blockerar tillväxthormon
I ett separat experiment använde forskarna möss som de inte hade konstruerat för att sakna GH-receptorn. Den här gången använde de ett läkemedel som heter pegvisomant som blockerar GH-receptorer istället.
Återigen, med matbrist, minskade energiförbrukningen för dessa möss betydligt mindre än för möss som inte hade fått pegvisomant.
"GH är inte bara involverat i tillväxtmetabolism utan framför allt påverkar de metaboliska reaktioner som sparar energi när vi är hungriga eller på diet", avslutar Donato.
”Med andra ord upptäckte vi att viktminskning utlöser en ökning av GH-nivåerna i hypotalamus, vilket aktiverar AgRP-nervcellerna, vilket gör viktminskning hårdare och intensifierar känslan av hunger. Det är precis samma funktion som leptin utför. ”
Huvudförfattare José Donato Junior
Författarna drar slutsatsen att GH inte verkar spela en betydande roll i energibalansen när djuren har adekvat tillgång till mat. Istället "signalerar det energibrist till hjärnan, vilket utlöser neuroendokrina svar för att spara kroppens energilager."
Donato förklarar att eftersom energibesparing är så viktigt för överlevnad, verkar djur ha utvecklat två separata system.
Författarna antar också att detta kan vara anledningen till att viktminskningsinterventioner enbart baserade på leptin är ineffektiva - de behandlar bara en del av mekanismen.
I framtiden tror författarna att föreningar som riktar sig mot GH-receptorer kan "representera ett lovande tillvägagångssätt för att underlätta viktminskning och förbättra effekten av fetmabehandlingar."
