Utjecaj triptofana na apetit i pona?anje sli?no depresiji uzrokovano kroni?nim stresom
Svi znamo da dugotrajni stres mo?e dovesti do niza fizi?kih i mentalnih zdravstvenih problema, poput anksioznosti, depresije i drugih negativnih emocija, kao i poreme?aja apetita, poreme?aja te?ine i drugih metaboli?kih problema. Mnogi ljudi, suo?eni sa stresom, pokazat ?e emocionalnu ishranu (emotional eating), odnosno previ?e jesti kako bi se oslobodili negativnih emocija uzrokovanih stresom. Emocionalnu ishranu ?esto prati vi?ak kalorija, ?to je jedan od faktora rizika za gojaznost. Dakle, koji je mehanizam kroz koji stres uzrokuje poreme?aje apetita? Kakva je veza izme?u metabolizma triptofana i emocionalne ishrane izazvane stresom? Kako bi rije?ili ove probleme, istra?iva?i su izvr?ili niz detaljnih istra?ivanja.
?
Triptofan je jedna od esencijalnih aminokiselina u ljudskom tijelu i prekursor neurotransmitera 5-hidroksitriptofana (5-HT, tako?er poznat kao serotonin) u mozgu. Veliki broj studija je pokazao da su poreme?aji metabolizma triptofana usko povezani s raznim mentalnim bolestima, kao ?to su depresija, anksioznost, ?izofrenija i tako dalje. Istovremeno, triptofan i njegov metabolit 5-HT tako?er su uklju?eni u regulaciju apetita i energetske ravnote?e. Dakle, u uslovima hroni?nog stresa, menja li se metabolizam triptofana? Je li ova promjena povezana s nenormalnim pona?anjem u ishrani izazvanim stresom? Imaju?i na umu ova pitanja, istra?iva?i su izveli niz detaljnih eksperimenata.
?
Prvo, istra?iva?i su koristili mi?eve kako bi razvili model emocionalne prehrane izazvane kroni?nim stresom (CMS). Podvrgavali su mi?eve raznim blago nepredvidivim stresovima, kao ?to su stres zbog zatvaranja, tresenje kaveza i kupke s hladnom vodom, tokom 21 uzastopnog dana kako bi simulirali uporne, razli?ite stresore u stvarnom ?ivotu. Rezultati su pokazali da su mi?evi nakon 21 dana hroni?nog stresa pokazali zna?ajnu anksioznost i pona?anje nalik depresiji. U eksperimentu otvorenog polja (OFT), vrijeme boravka mi?eva iz CMS grupe u sredi?njem dijelu otvorenog polja je zna?ajno skra?eno, ?to ukazuje da je njihov nivo anksioznosti pove?an. U eksperimentu s vje?anjem repa (TST), vrijeme borbe mi?eva u CMS grupi je zna?ajno skra?eno, ?to ukazuje na pove?an osje?aj bezna?a. Istovremeno je zna?ajno pove?an unos hrane kod mi?eva u CMS grupi, ali se te?ina zna?ajno smanjila, ?to ukazuje na poreme?en apetit i metabolizam.
?
Nakon toga, istra?iva?i su izvr?ili ciljanu metabolomsku analizu metaboli?kog puta triptofana u mi?jem serumu. Rezultati su pokazali da je sadr?aj triptofana u serumu kod mi?eva CMS grupe zna?ajno smanjen, dok je sadr?aj nizvodnih metabolita 5-hidroksitriptamina (5-HT) i kinurenina zna?ajno pove?an. Daljnja analiza je pokazala da je ekspresija mRNA tph1, klju?nog enzima u sintezi 5-hidroksitriptamina, zna?ajno smanjena u tkivu debelog crijeva mi?eva u CMS grupi, a sadr?aj 5-HT u debelom crijevu tako?er je pokazao opadaju?i trend. Ovo sugerira da kroni?ni stres remeti homeostazu metaboli?kog puta triptofan-5-HT u crijevnom traktu mi?eva, ?to rezultira neravnote?om perifernih nivoa 5-HT.
?
Iako triptofan ne mo?e direktno pro?i krvno-mo?danu barijeru, njegov metabolit 5-HT igra va?nu ulogu kao neurotransmiter u centralnom nervnom sistemu i uklju?en je u regulaciju mnogih fiziolo?kih procesa kao ?to su raspolo?enje, spoznaja i ishrana. Istra?iva?i su dalje analizirali promjene u ekspresiji nekoliko neuropeptida i 5-HT receptora uklju?enih u regulaciju apetita u hipotalamusu. Rezultati su pokazali da hroni?ni stres zna?ajno pove?ava ekspresiju neuropeptida koji poti?u apetit kao ?to su AgRP i OX1R, dok smanjuje ekspresiju faktora koji inhibiraju apetit kao ?to su LEPR, MC4R i 5-HT1B. Ovo sugerira da poreme?aj triptofan-5-HT puta mo?e dovesti do abnormalnog pona?anja hranjenja utje?u?i na nervni krug hipotalamusa.
?
Dakle, mo?e li suplementacija triptofanom ubla?iti kroni?ni stres izazvan poreme?aj raspolo?enja i abnormalnosti u pona?anju u ishrani? Dvije doze triptofana (100 mg/kg i 300 mg/kg) davane su CMS mi?evima dnevnom gava?om tokom 21 dana. Rezultati su pokazali da je nakon 21 dana intervencije s visokom dozom triptofana (300 mg/kg), pona?anje mi?eva nalik anksioznosti i depresiji u eksperimentu na otvorenom terenu i eksperimentu s suspenzijom repa zna?ajno pobolj?ano, a abnormalno pove?ani unos hrane i gubitak te?ine su ispravljeni. Dalja istra?ivanja su pokazala da intervencija s visokim dozama triptofana mo?e inhibirati pove?anje faktora koji poti?u apetit kao ?to su AgRP i OX1R u hipotalamusu uzrokovanu kroni?nim stresom, dok obnavlja ekspresiju faktora koji inhibiraju apetit kao ?to su LEPR, MC4R, 5-HT1B i 5-HT2C. Vrijedi napomenuti da iako niska doza triptofana (100 mg/kg) grupa nije pokazala zna?ajno pobolj?anje u pokazateljima pona?anja, postojao je trend promjena u ekspresiji gena u vezi sa apetitom hipotalamusa na molekularnom nivou.
?
Dalja istra?ivanja molekularnih mehanizama su pokazala da 5-HT, vezivanjem 5-HT1B i 5-HT2C receptora na hipotalami?ke POMC, AgRP i druge neurone, inhibira AgRP/NPY neurone koji promi?u apetit, aktivira POMC neurone koji inhibiraju apetit i promi?u potro?nju energije, a zatim igra ulogu u regulaciji apetita i te?ine. Ovo pru?a va?nu podr?ku molekularnom mehanizmu za pobolj?anje emocionalnog hranjenja putem triptofan-5-HT.
?
Istra?iva?i su tako?er koristili ?elijsku liniju mi?jeg hipotalamusa GT1-7 kako bi dalje potvrdili regulatorni u?inak 5-HT na neuropeptide povezane s apetitom. Tretirali su GT1-7 ?elije sa 10 μM kortikosterona (CORT) tokom 24 sata kako bi simulirali stanja hroni?nog stresa. Rezultati su pokazali da je ekspresija gena za podsticanje apetita, kao ?to su AgRP i OX1R, zna?ajno pove?ana uz pomo? CORT tretmana, dok je ekspresija gena koji inhibiraju apetit kao ?to su MC4R, 5-HT1B i 5-HT2C bila smanjena. Nakon prethodnog tretmana sa 0,1 μM 5-HT u trajanju od 2 sata, abnormalna ekspresija CORt-induciranog AgRP i drugih gena mogla bi se zna?ajno preokrenuti, a ekspresija MC4R, 5-HT1B i 5-HT2C bi se mogla obnoviti. Ovo je dalje potvrdilo direktan regulatorni efekat 5-HT na neurone hipotalamusa.
?
Sa?etak podataka:
?
Efekti hroni?nog stresa na homeostazu metabolizma triptofana kod mi?eva: Hroni?ni stres je uzrokovao smanjenje nivoa triptofana u serumu (P
?
Utjecaj triptofana na apetit i pona?anje sli?no depresiji izazvano kroni?nim stresom: Dodavanje visokih doza triptofana obnovilo je abnormalno pona?anje u ishrani i gubitak te?ine izazvano kroni?nim stresom (P
?
Efekti suplementacije triptofanom na neurone hipotalamusa i regulatore apetita kod mi?eva s kroni?nim stresom: Imunohistohemijsko bojenje je pokazalo da je ekspresija c-fos i AgRP u ARC regiji hipotalamusa u grupi s kroni?nim stresom zna?ajno pove?ana, dok je ekspresija LEPR zna?ajno smanjena (P
?
U?inci triptofana na metaboli?ki put 5-HT u hipotalamusu mi?eva s kroni?nim stresom: Nivoi triptofana i 5-HT u serumu su zna?ajno pove?ani nakon dodavanja triptofana (P
?
Sveukupno, ova studija otkriva da kroni?ni stres uzrokuje poreme?aj hipotalamske regulatorne mre?e apetita ometaju?i metaboli?ki put triptofana-5-HT, ?to zauzvrat izaziva emocionalnu ishranu. Dodatak egzogenog triptofana, posebno u visokim dozama (300 mg/kg), vra?a centralne nivoe 5-HT, aktivira hipotalamske 5-HT1B i 5-HT2C receptore, inhibira AgRP/NPY neurone, aktivira POMC neurone i pobolj?ava poreme?aje raspolo?enja uzrokovane stresom i abnormalno pona?anje.
?
Ovaj rezultat istra?ivanja ima va?an prakti?ni zna?aj. U dana?njem brzom i stresnom ?ivotu, mnogi ljudi se suo?avaju sa stresom izazvanim emocionalnim problemima i poreme?ajima te?ine. Istra?ivanja su pokazala da dugotrajni stres uzrokuje smanjenje razine triptofana u tijelu, smanjenje sinteze 5-hidroksitriptamina, a zatim dovodi do niza neuroendokrinih poreme?aja, ?to dovodi do depresije, anksioznosti i drugih negativnih emocija, kao i hiperapetita, gojaznosti i drugih metaboli?kih problema. Ova studija otkriva sredi?nju ulogu triptofana i njegovog metabolita 5-hidroksitriptofana u osi regulacije stres-emocija-apetit, pru?aju?i nove ideje i metode za ubla?avanje stresa i pobolj?anje poreme?aja raspolo?enja i te?ine.
?
Na osnovu nalaza, istra?iva?i nude neke preporuke o ishrani kako bi pomogli ljudima da se bolje nose sa stresom. Prije svega, pravilna suplementacija namirnicama bogatim triptofanom u svakodnevnoj prehrani, kao ?to su jaja, sir, orasi, banane, zob, itd., mo?e pomo?i u pobolj?anju nivoa triptofana u tijelu, pospje?iti sintezu 5-hidroksitriptofana, ?ime se pobolj?ava emocionalno stanje i inhibira stresna prehrana. Me?utim, treba napomenuti da se triptofan u hrani ne apsorbira 100% i ne koristi. U isto vrijeme, dugotrajna suplementacija velikim dozama triptofana (kao ?to je vi?e od 500 mg/kg) mo?e uzrokovati o?te?enje bubrega. Stoga, u dnevnoj ravnote?i ishrane, umjereni dodatak triptofana mo?e biti, ne zagovarajte pretjeranu upotrebu suplemenata triptofana.
?
Osim toga, umjereno vje?banje poput d?ogiranja, plivanja, joge itd., tako?er mo?e pomo?i u pove?anju nivoa sinteze triptofana i serotonina u tijelu, ubla?avanju stresa i pobolj?anju raspolo?enja. Dovoljno sna, razvijanje pozitivnog i optimisti?nog stava i u?enje razumnog izra?avanja emocija su efikasni na?ini za suo?avanje sa stresom. U slu?aju ozbiljnih emocionalnih problema kao ?to su depresija i anksioznost, potrebno je na vrijeme potra?iti stru?ni psiholo?ki tretman.
?
Zaklju?no, ova studija otkriva mehanizam emocionalnog hranjenja izazvanog kroni?nim stresom iz perspektive metabolizma triptofana, te pru?a novu perspektivu za ubla?avanje stresa, pobolj?anje poreme?aja raspolo?enja i poreme?aja te?ine. Iako su potrebne daljnje populacijske studije kako bi se optimizirala doza i trajanje dodavanja triptofana u ishrani, rezultati ove studije dali su nam nove ideje za promicanje fizi?kog i mentalnog zdravlja kroz regulaciju ishrane. Vjerujemo da se kroz uravnote?enu ishranu, umjereno vje?banje, dobar san i pozitivno emocionalno suo?avanje mo?emo mirnije suo?iti sa ?ivotnim pritiskom i prihvatiti bolju budu?nost.