Miért vezet a stressz súlygyarapodáshoz? A tanulmány fényt derít
Új kutatás, megjelent a folyóiratban Sejtanyagcsere, megtalálhatta azt az okot, amiért a krónikus stressz-kitettség ilyen szorosan összefügg az elhízással. A válasz a zsírsejtek és a stresszhormonok időzítésének kapcsolatában rejlik.
Mary Teruel, a kaliforniai Stanford Egyetem Orvostudományi Karának kémiai és rendszerbiológiai adjunktusa által vezetett kutatókat értetlenkedte egy egyébként természetes - és jól ismert - folyamat, amelynek során testünk zsírsejteket állít elő.
Az emberi testben az úgynevezett prekurzor vagy progenitor sejtek - vagyis a differenciálatlan őssejt és a teljesen differenciálódott köztes állapot - zsírsejtekké válnak, ami súlygyarapodáshoz vezet.
Egy egészséges ember prekurzorsejtjeinek legfeljebb 1 százalékát alakítja zsírsejtekké, és ezt akkor teszi meg, ha az úgynevezett glükokortikoid hormonok váltják ki.
A glükokortikoidok természetes szteroid hormonok, amelyeket az emberi test állít elő a gyulladás enyhítésére. Mint Teruel és munkatársai cikkükben kifejtik, az ember glükokortikoid szintje természetesen emelkedik és csökken a nap folyamán, ezt a ciklust a cirkadián ritmusaink szabályozzák.
De ezeket a hormonokat külső ingerek, például rövid vagy hosszú távú stressz is fellendíthetik. Az új kutatás vezető kutatója azonban érdekesnek találta ezt a dinamikát.
"Miért nem fulladunk zsírba minden alkalommal, amikor a glükokortikoid szintje reggel megemelkedik a normál cirkadián ritmus miatt, vagy amikor a glükokortikoid szintünk megugrik, amikor edzünk, vagy meleg épületből a hidegbe megyünk?" - kérdezte magát Teruel.
"És miért veszíti el a glükokortikoid szekréció normális ritmusának elvesztését - például krónikus stressz, jet lag és a műszakos dolgozók alvászavarai esetén - annyira az elhízáshoz?"
Az ilyen kérdések arra késztették Teruelt és kollégáit, hogy kezdjék meg az új kutatást.
Hogyan befolyásolják a glükokortikoidok a zsírsejteket?
A válaszok megismerése érdekében a tudósok számos kísérletet hajtottak végre. Az elsőben a csapat 4 napos időtartam alatt „ritmikus impulzusokban” glükokortikoidok koktéljában fürdette az elődsejteket.
Megszámolták, hogy hány progenitor sejt vált zsírsejtekké, és megállapították, hogy a hormonok egy 48 órás pulzusa miatt a legtöbb sejt zsírsejtekké változott, míg a rövidebb impulzusok minimális sejtdifferenciálódást eredményeztek.
Teruel és munkatársai mélyebben akartak elmélyülni, ezért ráközelítettek azokra a molekuláris mechanizmusokra, amelyek révén az őssejtek meg tudják „mondani”, hogy mikor válnak zsírsejtekké. A tudósokat érdekelte, hogy az őssejtek miért hagyják figyelmen kívül a rövid impulzusokat, de hosszabbakra reagálnak.
A rejtély feloldására egysejtű élő képalkotást alkalmaztak egy olyan fehérje aktivitásának nyomon követésére, amelyről ismert, hogy összefüggésben van a zsírsejt differenciálódásával és érettségével: PPAR-gamma (PPARG).
Ennek a fehérjének a nyomon követése több ezer sejtben több nap alatt, és számítógépes modellezés segítségével kiderült, hogy kétféle visszajelzés létezik, amelyek segítenek az őssejtekben, hogy figyelmen kívül hagyják a glükokortikoidok normál cirkadián ciklusát, és csak a hosszú hormonimpulzusokat szűrjék ki.
A szerzők konkrétan azt írják, hogy "ez a cirkadián szűrés gyors és lassú pozitív visszajelzést igényel a PPARG számára." Korábbi kutatásaik alapján a tudósok más fehérjéket is találtak, amelyek egy 34 órás visszacsatolási ciklust közvetítenek, amely lehetővé teszi a PPARG további felhalmozódását, ami több zsírsejthez vezet.
"Most már tudjuk a kapcsolót vezérlő cirkadián kódot, és meghatároztuk az érintett kulcsmolekulákat" - mondja Teruel.
Végül a tudósoknak meg kellett vizsgálniuk, hogy ez az újonnan azonosított cirkadián kód ugyanúgy működik-e az emlősöknél. Tehát 21 nap alatt egerek csoportjában megnövelték a glükokortikoid szintet, és súlyukat összehasonlították egy rágcsáló kontrollcsoport súlyával.
A kísérletből kiderült, hogy a glükokortikoidokkal stimulált egerek súlya duplája lett, mint a kontroll egerek csoportja. A tudósok megállapították, hogy ez nemcsak az új zsírsejtek termelésének, hanem a már meglévő sejtek növekedésének is köszönhető.
A folyamatos stressz súlygyarapodáshoz vezethet
A megállapítások - mondja Teruel - „[megmagyarázza], hogy a glükokortikoid gyógyszerekkel végzett kezelések, amelyek gyakran elengedhetetlenek a reumás ízületi gyulladásban és az asztmában szenvedő emberek működéséhez, annyira összekapcsolódnak az elhízással, és [javasolják], hogyan lehet az ilyen kezeléseket biztonságosan alkalmazni a súlygyarapodás és a csontvesztés gyakori mellékhatásai nélkül. ”
Ezenkívül a vezető kutató megjegyzi, hogy a kutatás miként világítja meg a stressz okozta súlygyarapodás folyamatát az emberekben, valamint nyomokat kínál arra, hogyan lehet ezt szabályozni.
"Igen, a stressz időzítése számít" - mondja. "Mivel a prekurzor sejtek zsírsejtekké alakulása egy bistabil kapcsolón keresztül történik, ez azt jelenti, hogy pulzálással irányíthatod a folyamatot."
„Eredményeink azt sugallják, hogy még akkor is, ha jelentősen stresszel jár vagy glükokortikoidokkal kezeli a reumás ízületi gyulladást, nem fog hízni - folytatja Teruel -, mindaddig, amíg a stressz vagy a glükokortikoid kezelés csak napközben történik.
"De ha krónikus, folyamatos stresszt tapasztal vagy éjszaka glükokortikoidokat szed, a normális cirkadián glükokortikoid oszcillációk elvesztése jelentős súlygyarapodást eredményez."
Mary Teruel
