ú?inek tryptofanu na chu? k jídlu a chování podobné depresi vyvolané chronickym stresem
V?ichni víme, ?e dlouhodoby stres m??e vést k ?adě fyzickych a du?evních zdravotních problém?, jako je úzkost, deprese a dal?í negativní emoce, stejně jako poruchy chuti k jídlu, poruchy hmotnosti a dal?í metabolické problémy. Mnoho lidí tvá?í v tvá? stresu projeví emocionální jedení (emocionální jedení), tedy tím, ?e sní p?íli? mnoho, aby zmírnili negativní emoce zp?sobené stresem. Emo?ní jedení je ?asto doprovázeno nadbytkem kalorií, co? je jeden z rizikovych faktor? obezity. Jaky je tedy mechanismus, kterym stres zp?sobuje poruchy chuti k jídlu? Jaky je vztah mezi metabolismem tryptofanu a stresem vyvolanym emo?ním jídlem? K vy?e?ení těchto problém? vyzkumníci provedli ?adu podrobnych pr?zkum?.
?
Tryptofan je jednou z esenciálních aminokyselin v lidském těle a prekurzorem neurotransmiteru 5-hydroxytryptofanu (5-HT, také známy jako serotonin) v mozku. Velké mno?ství studií prokázalo, ?e poruchy metabolismu tryptofanu úzce souvisí s r?znymi du?evními chorobami, jako je deprese, úzkost, schizofrenie a tak dále. Zároveň se tryptofan a jeho metabolit 5-HT podílejí i na regulaci chuti k jídlu a energetické bilanci. Tak?e za podmínek chronického stresu se metabolismus tryptofanu mění? Souvisí tato změna s abnormálním stravovacím chováním vyvolanym stresem? S ohledem na tyto otázky vědci provedli ?adu podrobnych experiment?.
?
Nejprve vědci pou?ili my?i k vyvinutí modelu emocionálního stravování (CMS) vyvolaného chronickym stresem. Vystavili my?i r?znym mírně nep?edvídatelnym stres?m, jako je stres v uzav?eném prostoru, t?esení klecí a koupele se studenou vodou, po dobu 21 po sobě jdoucích dn?, aby simulovali p?etrvávající, r?zné stresory v reálném ?ivotě. Vysledky ukázaly, ?e po 21 dnech chronického stresu vykazovaly my?i vyrazné chování podobné úzkosti a depresi. V experimentu v otev?eném poli (OFT) byla doba pobytu my?í skupiny CMS v centrální oblasti otev?eného pole vyznamně zkrácena, co? nazna?uje, ?e úroveň jejich úzkosti se zvy?ila. V experimentu se zavě?ením na ocasu (TST) byla doba boje my?í ve skupině CMS vyznamně zkrácena, co? nazna?uje zvy?eny pocit beznaděje. Sou?asně se vyznamně zvy?il p?íjem potravy u my?í ve skupině CMS, ale vyznamně se sní?ila hmotnost, co? nazna?uje, ?e jejich chu? k jídlu a metabolismus byly naru?eny.
?
Následně vědci provedli cílenou metabolomickou analyzu metabolické dráhy tryptofanu v my?ím séru. Vysledky ukázaly, ?e obsah tryptofanu v séru u my?í skupiny CMS byl vyznamně sní?en, zatímco obsah následnych metabolit? 5-hydroxytryptaminu (5-HT) a kynureninu byl vyznamně zvy?en. Dal?í analyza ukázala, ?e exprese mRNA tph1, klí?ového enzymu p?i syntéze 5-hydroxytryptaminu, byla vyznamně down-regulována ve tkáni tlustého st?eva my?í ve skupině CMS a obsah 5-HT v tlustém st?evě také vykazoval klesající trend. To nazna?uje, ?e chronicky stres naru?uje homeostázu metabolické dráhy tryptofan-5-HT ve st?evním traktu my?í, co? vede k nerovnováze periferních hladin 5-HT.
?
A?koli tryptofan nem??e p?ímo projít hematoencefalickou bariérou, jeho metabolit 5-HT hraje d?le?itou roli jako neurotransmiter v centrálním nervovém systému a podílí se na regulaci mnoha fyziologickych proces?, jako je nálada, kognice a jídlo. Vyzkumníci dále analyzovali změny v expresi několika neuropeptid? a 5-HT receptor? zapojenych do regulace chuti k jídlu v hypotalamu. Vysledky ukázaly, ?e chronicky stres vyznamně zvy?il expresi neuropeptid? podporujících chu? k jídlu, jako jsou AgRP a OX1R, zatímco sní?il expresi faktor? inhibujících chu? k jídlu, jako jsou LEPR, MC4R a 5-HT1B. To nazna?uje, ?e naru?ení dráhy tryptofan-5-HT m??e vést k abnormálnímu chování p?i p?íjmu potravy ovlivněním hypotalamického nervového okruhu.
?
M??e tedy suplementace tryptofanem zmírnit chronické stresem vyvolané nálady a abnormality v chování p?i jídle? Dvě dávky tryptofanu (100 mg/kg a 300 mg/kg) byly podávány my?ím s CMS denní sondou po dobu 21 dn?. Vysledky ukázaly, ?e po 21 dnech intervence s vysokou dávkou tryptofanu (300 mg/kg) se úzkostné a depresivní chování my?í v experimentu na otev?eném poli a experimentu se zavě?ením ocasu vyrazně zlep?ilo a abnormálně zvy?eny p?íjem potravy a úbytek hmotnosti byly opraveny. Dal?í studie ukázaly, ?e intervence s vysokou dávkou tryptofanu m??e inhibovat up-regulaci faktor? podporujících chu? k jídlu, jako jsou AgRP a OX1R v hypotalamu vyvolané chronickym stresem, a zároveň obnovit expresi faktor? inhibujících chu? k jídlu, jako jsou LEPR, MC4R, 5-HT1B a 5-HT2C. Stojí za zmínku, ?e a?koli skupina s nízkou dávkou tryptofanu (100 mg/kg) nevykázala vyznamné zlep?ení indikátor? chování, byl zde trend změn v genové expresi hypotalamu související s apetitem na molekulární úrovni.
?
Dal?í studie molekulárního mechanismu ukázaly, ?e 5-HT tím, ?e navá?e 5-HT1B a 5-HT2C receptory na hypotalamické POMC, AgRP a dal?í neurony, inhibuje AgRP/NPY neurony, které podporují chu? k jídlu, aktivuje POMC neurony, které inhibují chu? k jídlu a podporují spot?ebu energie, a pak hraje roli p?i regulaci chuti k jídlu a hmotnosti. To poskytuje d?le?itou podporu molekulárního mechanismu pro zlep?ení emo?ního krmení cestou tryptofanu-5-HT.
?
Vědci také pou?ili buně?nou linii my?ích hypotalamickych neuron? GT1-7 k dal?ímu ově?ení regula?ního ú?inku 5-HT na neuropeptidy související s chutí k jídlu. O?et?ili buňky GT1-7 10 μM kortikosteronu (CORT) po dobu 24 hodin, aby simulovali stavy chronického stresu. Vysledky ukázaly, ?e exprese gen? podporujících chu? k jídlu, jako jsou AgRP a OX1R, byla vyznamně up-regulována lé?bou CORT, zatímco exprese gen? inhibujících chu? k jídlu, jako jsou MC4R, 5-HT1B a 5-HT2C, byla sní?ena. Po p?edbě?ném o?et?ení 0,1 μM 5-HT po dobu 2 hodin mohla byt abnormální exprese CORt-indukovaného AgRP a dal?ích gen? vyznamně zvrácena a exprese MC4R, 5-HT1B a 5-HT2C mohla byt obnovena. To dále potvrdilo p?ímy regula?ní ú?inek 5-HT na neurony hypotalamu.
?
Shrnutí dat:
?
ú?inky chronického stresu na homeostázu metabolismu tryptofanu u my?í: Chronicky stres zp?sobil sní?ení hladin tryptofanu v séru (P
?
ú?inek tryptofanu na chu? k jídlu a chování podobné depresi vyvolané chronickym stresem: Suplementace vysokymi dávkami tryptofanu obnovila abnormální stravovací chování a ztrátu hmotnosti vyvolanou chronickym stresem (P
?
ú?inky suplementace tryptofanem na hypotalamické krmné neurony a regulátory chuti u my?í s chronickym stresem: Imunohistochemické barvení ukázalo, ?e exprese c-fos a AgRP v ARC oblasti hypotalamu u skupiny s chronickym stresem byla vyznamně zvy?ena, zatímco exprese LEPR byla vyznamně sní?ena (P
?
ú?inky tryptofanu na metabolickou dráhu 5-HT v hypotalamu my?í s chronickym stresem: Hladiny tryptofanu v séru a 5-HT byly vyznamně zvy?eny po suplementaci tryptofanem (P
?
Celkově tato studie odhaluje, ?e chronicky stres zp?sobuje naru?ení regula?ní sítě hypotalamického apetitu tím, ?e naru?uje metabolickou dráhu tryptofan-5-HT, co? zase spou?tí emocionální jedení. Suplementace exogenního tryptofanu, zejména ve vysokych dávkách (300 mg/kg), obnovuje centrální hladiny 5-HT, aktivuje hypotalamické 5-HT1B a 5-HT2C receptory, inhibuje AgRP/NPY neurony, aktivuje POMC neurony a zlep?uje poruchy nálady související se stresem a abnormální stravovací návyky.
?
Tento vysledek vyzkumu má d?le?ity prakticky vyznam. V dne?ním uspěchaném a vysoce stresovém ?ivotě se mnoho lidí potyká s emo?ními problémy vyvolanymi stresem a poruchami hmotnosti. Studie ukázaly, ?e dlouhodoby stres zp?sobuje pokles hladiny tryptofanu v těle, sní?ení syntézy 5-hydroxytryptaminu a následně vede k ?adě neuroendokrinních poruch, které vedou k depresi, úzkosti a dal?ím negativním emocím, stejně jako k hyperapetitě, obezitě a dal?ím metabolickym problém?m. Tato studie odhaluje úst?ední roli tryptofanu a jeho metabolitu 5-hydroxytryptofanu v regula?ní ose stres-emoce-chu? k jídlu, poskytuje nové nápady a metody pro zmírnění stresu a zlep?ení poruch nálady a poruch hmotnosti.
?
Na základě zji?tění vědci nabízejí některá dietní doporu?ení, která lidem pomohou lépe se vyrovnat se stresem. Za prvé, správny doplněk potravin bohatych na tryptofan v ka?dodenní stravě, jako jsou vejce, syr, o?echy, banány, oves atd., m??e pomoci zlep?it hladinu tryptofanu v těle, podpo?it syntézu 5-hydroxytryptofanu, a tím zlep?it emocionální stav a potla?it stresové stravování. Je v?ak t?eba poznamenat, ?e tryptofan v potravinách není 100% absorbován a vyu?it. Sou?asně m??e dlouhodobé suplementace vysokymi dávkami tryptofanu (nap?. více ne? 500 mg/kg) zp?sobit po?kození ledvin. Proto v rámci denní rovnováhy stravy m??e byt mírnym doplňkem tryptofanu, nedoporu?ujte nadměrné u?ívání doplňk? tryptofanu.
?
Navíc mírné cvi?ení, jako je běhání, plavání, jóga atd., m??e také pomoci zvy?it hladinu syntézy tryptofanu a serotoninu v těle, zmírnit stres a zlep?it náladu. Dostatek spánku, vypěstování si pozitivního a optimistického p?ístupu a nau?it se rozumně vyjad?ovat emoce jsou ú?inné zp?soby, jak se vyrovnat se stresem. P?i vá?nych emo?ních problémech jako jsou deprese a úzkosti je nutné v?as vyhledat odbornou psychologickou lé?bu.
?
Na závěr tato studie odhaluje mechanismus emocionálního jedení vyvolaného chronickym stresem z pohledu metabolismu tryptofanu a poskytuje novy pohled na zmírnění stresu, zlep?ení poruch nálady a poruch hmotnosti. P?esto?e jsou zapot?ebí dal?í popula?ní studie k optimalizaci dávkování a trvání suplementace tryptofanem ve stravě, vysledky této studie nám poskytly nové nápady na podporu fyzického a du?evního zdraví prost?ednictvím regulace stravy. Vě?íme, ?e prost?ednictvím vyvá?ené stravy, mírného cvi?ení, dobrého spánku a pozitivního emo?ního zvládání m??eme klidněji ?elit ?ivotnímu tlaku a p?ijmout lep?í budoucnost.