L'efecte del triptòfan sobre la gana i el comportament semblant a la depressió indu?t per l'estrès crònic
Tots sabem que l'estrès a llarg termini pot provocar una sèrie de problemes de salut física i mental, com ara ansietat, depressió i altres emocions negatives, així com trastorns de la gana, trastorns del pes i altres problemes metabòl(fā)ics. Moltes persones davant l'estrès, mostraran menjar emocional (emotional eating), és a dir, menjant massa per alleujar les emocions negatives provocades per l'estrès. L'alimentació emocional sovint va acompanyada d'excés de calories, que és un dels factors de risc de l'obesitat. Aleshores, quin és el mecanisme a través del qual l'estrès provoca trastorns de la gana? Quina relació hi ha entre el metabolisme del triptòfan i l'alimentació emocional indu?da per l'estrès? Per resoldre aquests problemes, els investigadors han dut a terme una sèrie d'exploracions detallades.
?
El triptòfan és un dels aminoàcids essencials del cos humà i el precursor del neurotransmissor 5-hidroxitriptòfan (5-HT, també conegut com a serotonina) al cervell. Un gran nombre d'estudis han demostrat que els trastorns del metabolisme del triptòfan estan estretament relacionats amb una varietat de malalties mentals, com ara la depressió, l'ansietat, l'esquizofrènia, etc. Al mateix temps, el triptòfan i el seu metabòl(fā)it 5-HT també estan implicats en la regulació de la gana i l'equilibri energètic. Aleshores, en condicions d'estrès crònic, canvia el metabolisme del triptòfan? Aquest canvi està relacionat amb un comportament alimentari anormal indu?t per l'estrès? Tenint en compte aquestes preguntes, els investigadors van dur a terme una sèrie d'experiments detallats.
?
En primer lloc, els investigadors van utilitzar ratolins per desenvolupar un model d'alimentació emocional (CMS) indu?t per l'estrès crònic. Van sotmetre els ratolins a una varietat d'estrès lleugerament impredictibles, com ara estrès de confinament, gàbies agitades i banys d'aigua freda, durant 21 dies consecutius per simular factors d'estrès persistents i diversos a la vida real. Els resultats van mostrar que després de 21 dies d'estrès crònic, els ratolins van mostrar una ansietat significativa i un comportament semblant a la depressió. A l'experiment de camp obert (OFT), el temps dels ratolins del grup CMS que es van quedar a la zona central del camp obert es va escur?ar significativament, cosa que indica que el seu nivell d'ansietat va augmentar. A l'experiment de penjar la cua (TST), el temps de lluita dels ratolins del grup CMS es va escur?ar significativament, cosa que suggereix un augment de la sensació de desesperan?a. Al mateix temps, la ingesta d'aliments dels ratolins del grup CMS va augmentar significativament, però el pes va disminuir significativament, cosa que suggereix que la seva gana i el seu metabolisme estaven alterats.
?
Posteriorment, els investigadors van realitzar una anàlisi metabolòmica dirigida de la via metabòl(fā)ica del triptòfan en sèrum de ratolí. Els resultats van mostrar que el contingut de triptòfan sèric dels ratolins del grup CMS es va reduir significativament, mentre que els metabòl(fā)its aigües avall 5-hidroxitriptamina (5-HT) i el contingut de quinurenina van augmentar significativament. Una anàlisi posterior va demostrar que l'expressió d'ARNm de tph1, un enzim clau en la síntesi de 5-hidroxitriptamina, estava significativament regulada a la baixa en el teixit del còl(fā)on dels ratolins del grup CMS, i el contingut de 5-HT al còl(fā)on també va mostrar una tendència a la baixa. Això suggereix que l'estrès crònic altera l'homeòstasi de la via metabòl(fā)ica del triptòfan-5-HT al tracte intestinal dels ratolins, donant lloc a un desequilibri dels nivells perifèrics de 5-HT.
?
Tot i que el triptòfan no pot passar directament la barrera hematoencefàlica, el seu metabòl(fā)it 5-HT té un paper important com a neurotransmissor en el sistema nerviós central i està implicat en la regulació de molts processos fisiològics com l'estat d'ànim, la cognició i l'alimentació. Els investigadors van analitzar més els canvis en l'expressió de diversos neuropèptids i receptors 5-HT implicats en la regulació de la gana a l'hipotàlem. Els resultats van mostrar que l'estrès crònic va regular significativament l'expressió de neuropèptids promotors de la gana com AgRP i OX1R, mentre que va regular a la baixa l'expressió de factors inhibidors de la gana com LEPR, MC4R i 5-HT1B. Això suggereix que la pertorbació de la via del triptòfan-5-HT pot provocar un comportament d'alimentació anormal en afectar el circuit neuronal hipotalàmic.
?
Per tant, la suplementació amb triptòfan pot alleujar l'estat d'ànim crònic indu?t per l'estrès i les anomalies del comportament alimentari? Es van administrar dues dosis de triptòfan (100 mg/kg i 300 mg/kg) als ratolins CMS mitjan?ant sonda diària durant 21 dies. Els resultats van mostrar que després de 21 dies d'intervenció amb una dosi alta de triptòfan (300 mg/kg), el comportament semblant a l'ansietat i la depressió dels ratolins en l'experiment de camp obert i l'experiment de suspensió de la cua es va millorar significativament i es va corregir l'augment anormal de la ingesta d'aliments i la pèrdua de pes. Estudis posteriors han demostrat que la intervenció amb dosis altes de triptòfan pot inhibir la regulació de factors promotors de la gana com AgRP i OX1R a l'hipotàlem indu?t per l'estrès crònic, alhora que restaura l'expressió de factors inhibidors de la gana com LEPR, MC4R, 5-HT1B i 5-HT2C. Val la pena assenyalar que, tot i que el grup de dosis baixes de triptòfan (100 mg/kg) no va mostrar una millora significativa en els indicadors de comportament, hi va haver una tendència de canvis en l'expressió gènica relacionada amb la gana hipotalàmica a nivell molecular.
?
Altres estudis de mecanismes moleculars han demostrat que 5-HT, en unir els receptors 5-HT1B i 5-HT2C a POMC hipotalàmics, AgRP i altres neurones, inhibeix les neurones AgRP/NPY que promouen la gana, activa les neurones POMC que inhibeixen la gana i promouen el consum d'energia i, després, juga un paper en la regulació de la gana i el pes. Això proporciona un important suport del mecanisme molecular per a la millora de l'alimentació emocional per la via del triptòfan-5-HT.
?
Els investigadors també van utilitzar la línia cel·lular de neurones hipotalàmiques del ratolí GT1-7 per verificar encara més l'efecte regulador del 5-HT sobre els neuropèptids relacionats amb la gana. Van tractar cèl·lules GT1-7 amb 10 μM de corticosterona (CORT) durant 24 hores per simular condicions d'estrès crònic. Els resultats van mostrar que l'expressió de gens promotors de la gana com AgRP i OX1R estava significativament regulada pel tractament CORT, mentre que l'expressió de gens inhibidors de la gana com MC4R, 5-HT1B i 5-HT2C estava regulada a la baixa. Després del pretractament amb 0, 1 μM 5-HT durant 2 hores, es podria revertir significativament l'expressió anormal d'AgRP indu?da per CORt i altres gens i es podria restaurar l'expressió de MC4R, 5-HT1B i 5-HT2C. Això va confirmar encara més l'efecte regulador directe del 5-HT sobre les neurones hipotalàmiques.
?
Resum de dades:
?
Efectes de l'estrès crònic sobre l'homeòstasi del metabolisme del triptòfan en ratolins: l'estrès crònic va provocar que els nivells sèrics de triptòfan disminu?ssin (P
?
Efecte del triptòfan sobre la gana i el comportament semblant a la depressió indu?t per l'estrès crònic: la suplementació de triptòfan en dosis altes va restaurar el comportament alimentari anormal i la pèrdua de pes indu?da per l'estrès crònic (P
?
Efectes de la suplementació de triptòfan sobre les neurones d'alimentació hipotalàmica i reguladors de la gana en ratolins d'estrès crònic: la tinció immunohistoquímica va demostrar que l'expressió de c-fos i AgRP a la regió ARC de l'hipotàlem en el grup d'estrès crònic va augmentar significativament, mentre que l'expressió de LEPR es va reduir significativament (P
?
Efectes del triptòfan sobre la via metabòl(fā)ica de 5-HT a l'hipotàlem de ratolins d'estrès crònic: els nivells sèrics de triptòfan i 5-HT van augmentar significativament després de la suplementació de triptòfan (P
?
En general, aquest estudi revela que l'estrès crònic provoca una interrupció de la xarxa reguladora de la gana hipotalàmica en interrompre la via metabòl(fā)ica del triptòfan-5-HT, que al seu torn desencadena l'alimentació emocional. La suplementació de triptòfan exògen, especialment en dosis altes (300 mg/kg), restableix els nivells centrals de 5-HT, activa els receptors hipotalàmics 5-HT1B i 5-HT2C, inhibeix les neurones AgRP/NPY, activa les neurones POMC i millora els trastorns de l'estat d'ànim relacionats amb l'estrès i els comportaments anormals d'alimentació.
?
Aquest resultat de la investigació té una importància pràctica important. A la vida ràpida i d'estrès actual, moltes persones s'enfronten a problemes emocionals indu?ts per l'estrès i trastorns de pes. Els estudis han demostrat que l'estrès a llarg termini fa que el nivell de triptòfan del cos disminueixi, la síntesi de 5-hidroxitriptamina disminueixi, i després condueix a una sèrie de trastorns neuroendocrins, que condueixen a depressió, ansietat i altres emocions negatives, així com hiperapetit, obesitat i altres problemes metabòl(fā)ics. Aquest estudi revela el paper central del triptòfan i el seu metabòl(fā)it 5-hidroxitriptòfan en l'eix de regulació estrès-emoció-apetit, proporcionant noves idees i mètodes per alleujar l'estrès i millorar els trastorns de l'estat d'ànim i els trastorns del pes.
?
A partir de les troballes, els investigadors ofereixen algunes recomanacions dietètiques per ajudar les persones a afrontar millor l'estrès. En primer lloc, el suplement adequat d'aliments rics en triptòfan a la dieta diària, com ara ous, formatge, fruits secs, plàtans, civada, etc., pot ajudar a millorar el nivell de triptòfan en el cos, afavorir la síntesi de 5-hidroxitriptòfan, millorant així l'estat emocional i inhibint l'alimentació d'estrès. Tanmateix, cal tenir en compte que el triptòfan dels aliments no s'absorbeix ni s'utilitza al 100%. Al mateix temps, la suplementació a llarg termini de grans dosis de triptòfan (com ara més de 500 mg/kg) pot causar danys renals. Per tant, en l'equilibri de la dieta diària, un suplement moderat de triptòfan pot ser, no advoqui l'ús excessiu de suplements de triptòfan.
?
A més, l'exercici moderat com el footing, la natació, el ioga, etc., també pot ajudar a augmentar el nivell de síntesi de triptòfan i serotonina al cos, alleujar l'estrès i millorar l'estat d'ànim. Dormir prou, desenvolupar una actitud positiva i optimista i aprendre a expressar les emocions de manera raonable són maneres efectives d'afrontar l'estrès. Davant de problemes emocionals greus com la depressió i l'ansietat, cal buscar un tractament psicològic professional a temps.
?
En conclusió, aquest estudi revela el mecanisme de l'alimentació emocional indu?da per l'estrès crònic des de la perspectiva del metabolisme del triptòfan, i ofereix una nova perspectiva per alleujar l'estrès, millorar els trastorns de l'estat d'ànim i els trastorns del pes. Tot i que es necessiten més estudis de població per optimitzar la dosi i la durada de la suplementació de triptòfan a la dieta, els resultats d'aquest estudi ens han proporcionat noves idees per promoure la salut física i mental mitjan?ant la regulació dietètica. Creiem que amb una dieta equilibrada, exercici moderat, bon son i un afrontament emocional positiu, podem afrontar amb més calma la pressió de la vida i abra?ar un futur millor.