Niedobór białka uruchamia w jelitach mechanizm, który zmienia preferencje żywieniowe i skłania organizm do poszukiwania niezbędnych aminokwasów - wykazali naukowcy z Korei Południowej. Odkrycie opisali na łamach „Science”.
W publikacji (http://dx.doi.org/10.1126/science.adv3355) naukowcy przypomnieli, że białka są niezbędnym składnikiem diety, ponieważ zawierają aminokwasy egzogenne, których organizm nie potrafi sam syntetyzować. Choć wiadomo było, że przy niedoborze białka zwierzęta zaczynają preferować pokarmy bogate w proteiny, biologiczne podstawy tego zjawiska pozostawały dotąd słabo poznane.
Teraz zespół kierowany przez prof. Greg Seong-Bae Suh odkrył mechanizm, poprzez który może zachodzić komunikacja między jelitami a mózgiem.
Eksperymenty przeprowadzono najpierw na muszkach owocowych. Badacze wykorzystali obrazowanie neuronów, badania behawioralne i narzędzia genetyczne, aby prześledzić działanie obwodów nerwowych odpowiedzialnych za wybory żywieniowe owadów.
Zauważyli, że przy niedoborze białka wyspecjalizowane komórki jelit produkują peptyd CNMa. Działa on dwutorowo: aktywuje neurony jelitowe, które szybko przekazują do mózgu informację o braku aminokwasów, a jednocześnie funkcjonuje jako hormon krążący we krwi, podtrzymując apetyt na pokarmy bogate w białko przez dłuższy czas.
- Nasze badanie pokazuje, że jelita nie są jedynie narządem trawiennym, ale także aktywnym układem sensorycznym, który stale monitoruje stan odżywienia organizmu i bezpośrednio kieruje decyzjami behawioralnymi - skomentował prof. Suh.
Badacze ustalili również, że mechanizm nie zwiększa ogólnego apetytu, lecz zmienia preferencje żywieniowe. Zwierzęta z niedoborem białka zaczynały silniej poszukiwać pokarmów bogatych w aminokwasy, jednocześnie tracąc zainteresowanie cukrem. Odpowiadał za to sygnał CNMa, który hamował aktywność neuronów reagujących na cukier i kierował wybory żywieniowe w stronę produktów białkowych.
Podobne doświadczenia przeprowadzono następnie na myszach. Te, które wcześniej pozbawiono białka w diecie, wykazywały wyraźną preferencję dla pokarmów zawierających aminokwasy egzogenne. Co istotne, reakcja ta występowała także u myszy pozbawionych hormonu FGF21, który dotychczas uznawano za kluczowy regulator apetytu na białko. Zdaniem autorów sugeruje to istnienie dodatkowych, wcześniej nieznanych mechanizmów wykrywania niedoborów składników odżywczych.
Autorzy podkreślili, że ich odkrycie może pomóc lepiej zrozumieć mechanizmy utrzymywania równowagi żywieniowej organizmu oraz znaleźć nowe strategie leczenia otyłości, zaburzeń metabolicznych i zaburzeń odżywiania.
Katarzyna Czechowicz (PAP)
kap/ agt/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
