Веза између гојазности и крвно-мождане баријере

Крвно-мождана баријера (БББ) је важна физиолошка формација која има задатак да заштити мозак од више хемикалија које би могле циркулирати у нашем крвотоку. БББ омета размену и кретање већине молекула, ћелија и протеина у и изван централног нервног система (ЦНС). Ово помаже да мозак остане хладан и не утиче на оно што једемо и врсте инфекција на које наилазимо.

БББ формирају крвни судови у ЦНС-у који су обложени ендотелним ћелијама. То је сложена структура која осигурава одржавање метаболичке и имунорегулаторне хомеостазе у ЦНС-у. У здравом мозгу, баријера спречава већину молекула цереброспиналне течности (ЦСФ) да циркулише на периферији, а већина периферних молекула да се дифундира у ЦСФ.

Међутим, чак и у здравом мозгу, БББ није потпуно непропусан. Лучно језгро хипоталамуса има непотпуни БББ, омогућавајући хормонима у циркулацији да делују на регулаторне системе овог дела мозга. Неколико неуролошких поремећаја карактерише угрожени БББ, укључујући мождани удар, инфекције ЦНС-а и неуродегенеративне болести.

Гојазност и БББ

Показало се да прекомерна конзумација хране са високим садржајем засићених масти и једноставних шећера погоршава интегритет БББ-а и може довести до озбиљног оштећења рањивих можданих региона као што је хипокампус. Штавише, гојазност узрокује патолошке промене БББ-а које могу погоршати нечије опште здравље и довести до додатних патолошких промена у ЦНС-у, као што су неуроинфламација и когнитивни пад. Гојазност такође узрокује промене броја типова ћелија у неуроваскуларној јединици што мења интегритет БББ.

Међутим, код већине људи са прекомерном тежином вишак телесне тежине не стимулише озбиљне патолошке процесе. Гојазност није баш поремећај који оштећује мозак, а интегритет БББ-а не угрожава вишак телесне тежине. Међутим, постоји изузетна веза између гојазности и БББ-а, а та веза постоји због начина на који мозак нормално функционише.

Системи мозга који регулишу понашање храњења

Системи који су укључени у развој гојазности су сложени и још увек нису у потпуности схваћени. Међутим, верује се да би поремећени хомеостаз у енергији могао бити корен проблема. Понашање храњења регулисано је метаболичким, аутономним, ендокриним и еколошким факторима. Иако на њу утичу бројни елементи сваког појединца, „енергетска хомеостаза“ игра важну улогу стварањем равнотеже између уноса и потрошње енергије.

Хипоталамус је једно од подручја мозга које је препознато као регулатор уноса хране, телесне тежине, енергије и хомеостазе глукозе. Он прима и обрађује метаболички сигнал са периферије, а награду и сензорне улазе из коре. Заузврат, шаље излазне сигнале деловима централног нервног система који регулишу понашање храњења и телесну тежину.

Хормони храњења и улога Лептина

Хипоталамус је укључен у регулацију апетита путем једног сигналног пута који стимулише апетит и једног пута за сузбијање апетита. Ови путеви укључују специфичне хормоне и неуропептиде, који се могу наћи у крви или у ликвору. Да би ови хормони могли правилно да функционишу, они морају да пређу васкуларни БББ путем специјализованих транспортних система. Многи хормони који регулишу понашање храњења поремећени су гојазношћу, укључујући инсулин, лептин, адипонектин и грелин.

Један од кључних хормона у развоју гојазности је лептин. Лептин учествује у енергетској хомеостази и регулацији метаболизма. Реагује на сигнале ситости произведене током конзумације хране. Лептин се лучи масним ткивом, а његово лучење је позитивно повезано са количином телесне масти. Његова секреција шаље сигнале мозгу да потисне апетит и повећа термогенезу, у покушају да смањи адипозност. Како телесна масноћа расте, ниво лептина у крви расте. Током периода поста када телесна тежина опада, секреција лептина се смањује. Генерално, показало се да је концентрација лептина у крви знатно већа код гојазних људи у поређењу са мршавијим особама, а овај повишени ниво се смањује када гојазни људи изгубе на тежини. Било би логично претпоставити да са високим нивоом лептина у крвотоку, гојазне особе треба да се осећају сито. Међутим, то није случај. Нивои лептина у крви не одражавају нивое лептина у ликвору. Показано је да је однос нивоа ЦСФ и серумског лептина био четири пута нижи код гојазних особа.

Лептин Ресистанце

Ова нелинеарна корелација између концентрације лептина у крви и ликвора могла би бити последица такозваног централног отпора дејству лептина. Теорија централног отпора лептина сугерише да би гојазност могла бити узрокована ограниченим приступом лептина мозгу. Ово је у супротности са старијим претпоставкама да би гојазност могла бити узрокована неадекватном производњом лептина.

Важан фактор који треба узети у обзир је да се транспорт лептина из циркулације крви у мозак преко БББ-а постиже путем специјализованих транспортних протеина који су склони засићењу. То значи да ниво транспортера није довољно висок да транспортује довољно молекула лептина у мозак. Ово је класична ситуација „гужве у саобраћају“: само одређена количина аутомобила може проћи кроз уско грло на путу, без обзира на то колико је аутомобила у реду. Као резултат, мозак не „осећа“ стварну концентрацију лептина у крви. Због засићења овог транспорта кроз БББ, нивои лептина у циркулацији не одговарају увек концентрацији лептина у ликвору. Сугерисано је да овај транспортни систем функционише слично код мршавих особа са нормалним концентрацијама лептина и да виши нивои лептина немају биолошке ефекте када је систем већ засићен. Мозак гојазних хиперлептинемичних испитаника није ни изложен повишеном нивоу лептина.

Може ли БББ изазвати гојазност?

Чињеница да је транспортни систем такође засићен код витких појединаца показује да се БББ-ов транспортни систем лептина развио да правилно функционише само при нижој адипозности и телесној тежини. Низак ниво серумског лептина обавештава мозак да су масне резерве довољне за трошење калорија на друге функције осим храњења, попут репродукције и јачања имунолошког система. Али када ниво масти у телу пређе одређени ниво, сигнализација лептина једноставно не делује адекватно, што доприноси даљем повећању телесне тежине.

Референце

Баллабх П, Браун А, Недергаард М. (2004) Крвно-мождана баријера: преглед: структура, регулација и клиничке импликације. Неуробиол Дис 16 (1): 1-13. дои: 10.1016 / ј.нбд.2003.12.016

Рхеа ЕМ и сар. (2017) Крвно-мождане баријере у гојазности. ААПС Ј. 19, 921-930. дои: 10.1208 / с12248-017-0079-3.

Обермеиер Б, Данеман Р, Рансохофф РМ (2013) Развој, одржавање и нарушавање крвно-мождане баријере. Натуре Медицине 19 (12): 1584-1596. тачка: 10.1038 / нм.3407

Бургуера Б и сар. (2000) Гојазност је повезана са смањеним транспортом лептина преко крвно-мождане баријере код пацова. Дијабетес 49: 1219-1223. ПМИД: 10909981

Хсу ТМ, Каноски СЕ (2014) Прекид крвно-мождане баријере: механистичке везе између западне прехране и деменције. Границе старења неурознаности 6:88. дои: 10.3389 / фнаги.2014.00088

Банкс В (2008) Крвно-мождана баријера као узрок гојазности. Тренутни фармацеутски дизајн 14. 1606-14. ПМИД: 18673202

Овај гостујући чланак првобитно се појавио на награђиваном блогу о здравству и науци и заједници тематизираној мозгом, БраинБлоггер: Гојазност и крвно-мождана баријера: Која је веза?