Zimno zwiększa apetyt. Naukowcy odkryli, jak mózg steruje tą reakcją

Gdy robi się zimno, organizm koncentruje się na utrzymaniu odpowiedniej temperatury. Zużywa więcej energii na produkcję ciepła, a jednocześnie zwiększa apetyt, by uzupełnić wykorzystane zapasy - wynika z badań opisanych w czasopiśmie "Neuron".

Obie reakcje są znane od dawna, jednak dotychczas nie było jasne, w jaki sposób mózg je ze sobą koordynuje. Badacze z University of South Florida odkryli, że ważną rolę odgrywa w tym niewielki i słabo poznany obszar określany skrótem dPVp, który znajduje się w tylnej części podwzgórza. Samo podwzgórze odpowiada między innymi za kontrolę temperatury ciała, apetytu i gospodarki energetycznej.

Te neurony reagują na niską temperaturę

Eksperymenty wykazały, że neurony znajdujące się w obrębie dPVp silnie uaktywniały się pod wpływem zimna. Ich pobudzenie jednocześnie zwiększało ilość przyjmowanego pokarmu, podnosiło temperaturę ciała i nasilało termogenezę, czyli produkcję ciepła, w brunatnej tkance tłuszczowej.

Kiedy badacze hamowali aktywność tych komórek, reakcja organizmu na zimno stawała się słabsza. Zwierzęta mniej jadły i wytwarzały mniej ciepła. Zdaniem autorów wyniki te oznaczają, że dPVp pomaga sterować metaboliczną odpowiedzią organizmu na spadek temperatury.

Białko jak czujnik zimna

Kolejnym ważnym elementem badanego mechanizmu okazało się białko KCNK2, znane także jako TREK-1. Autorzy badania określili je jako biologiczny czujnik zimna.

To białko znajduje się w błonie komórek nerwowych i działa jak hamulec ograniczający ich pobudzanie. W czasie zimna jego aktywność spada, dzięki czemu neurony dPVp mogą łatwiej się uaktywniać i uruchamiać reakcje obronne organizmu.

Mechanizm ten pozwala połączyć dwa procesy niezbędne podczas ekspozycji na niską temperaturę: zwiększenie ilości dostarczanej energii oraz nasilenie produkcji ciepła.

Możliwy nowy kierunek leczenia otyłości

Zdaniem naukowców odkrycie może w przyszłości przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia otyłości, cukrzycy typu 2 i innych zaburzeń metabolicznych.

Wiele obecnie stosowanych terapii koncentruje się na hamowaniu apetytu. Badacze chcieliby natomiast wykorzystać nowo zidentyfikowany szlak do zwiększenia ilości energii zużywanej przez organizm. Potencjalnym celem przyszłych terapii mogłoby stać się białko KCNK2.

- Gdyby udało się opracować skuteczne metody leczenia ukierunkowane na KCNK2, nie trzeba by było narażać ludzi na niskie temperatury, aby uzyskać wspomniane korzyści. Można by wówczas zadbać o zdrowie metaboliczne bez konieczności stosowania diety redukcyjnej - wskazał dr Yong Xu, główny autor publikacji.

Odkrycie wskazuje na potencjalny kierunek dalszych badań. Zanim jednak opisany mechanizm będzie można wykorzystać w leczeniu ludzi, konieczne będzie przeprowadzenie kolejnych eksperymentów oraz badań klinicznych.