Ang epekto ng tryptophan sa gana sa pagkain at pag-uugali na tulad ng depresyon na dulot ng talamak na stress
Alam nating lahat na ang pangmatagalang stress ay maaaring humantong sa isang serye ng mga problema sa pisikal at mental na kalusugan, tulad ng pagkabalisa, depresyon at iba pang negatibong emosyon, pati na rin ang mga karamdaman sa gana sa pagkain, mga sakit sa timbang at iba pang mga problema sa metaboliko. Maraming tao sa harap ng stress, ay magpapakita ng emosyonal na pagkain (emotional eating), iyon ay, sa pamamagitan ng pagkain ng sobra para maibsan ang mga negatibong emosyon na dulot ng stress. Ang emosyonal na pagkain ay madalas na sinamahan ng labis na calorie, na isa sa mga kadahilanan ng panganib para sa labis na katabaan. Kaya, ano ang mekanismo kung saan ang stress ay nagiging sanhi ng mga karamdaman sa gana? Ano ang kaugnayan sa pagitan ng metabolismo ng tryptophan at emosyonal na pagkain na dulot ng stress? Upang malutas ang mga problemang ito, ang mga mananaliksik ay nagsagawa ng isang serye ng mga detalyadong paggalugad.
?
Ang Tryptophan ay isa sa mga mahahalagang amino acid sa katawan ng tao at ang pasimula ng neurotransmitter 5-hydroxytryptophan (5-HT, kilala rin bilang serotonin) sa utak. Ang isang malaking bilang ng mga pag-aaral ay nagpakita na ang tryptophan metabolism disorder ay malapit na nauugnay sa iba't ibang mga sakit sa isip, tulad ng depression, pagkabalisa, schizophrenia at iba pa. Kasabay nito, ang tryptophan at ang metabolite nito na 5-HT ay kasangkot din sa regulasyon ng gana at balanse ng enerhiya. Kaya, sa ilalim ng malalang kondisyon ng stress, nagbabago ba ang metabolismo ng tryptophan? May kaugnayan ba ang pagbabagong ito sa abnormal na pag-uugali sa pagkain na dulot ng stress? Sa mga tanong na ito sa isip, ang mga mananaliksik ay nagsagawa ng isang serye ng mga detalyadong eksperimento.
?
Una, ang mga mananaliksik ay gumamit ng mga daga upang bumuo ng isang talamak na stress-induced emotional eating model (CMS). Isinailalim nila ang mga daga sa iba't ibang medyo hindi mahuhulaan na mga stress, tulad ng stress sa pagkakulong, nanginginig na mga kulungan, at malamig na tubig na paliguan, sa loob ng 21 magkakasunod na araw upang gayahin ang patuloy at magkakaibang mga stressor sa totoong buhay. Ang mga resulta ay nagpakita na pagkatapos ng 21 araw ng talamak na stress, ang mga daga ay nagpakita ng makabuluhang pagkabalisa at pag-uugali na tulad ng depresyon. Sa open field experiment (OFT), ang oras ng CMS group mice na nananatili sa gitnang lugar ng open field ay makabuluhang pinaikli, na nagpapahiwatig na ang kanilang antas ng pagkabalisa ay tumaas. Sa tail hanging experiment (TST), ang tagal ng pakikibaka ng mga daga sa pangkat ng CMS ay makabuluhang pinaikli, na nagmumungkahi ng pagtaas ng pakiramdam ng kawalan ng pag-asa. Kasabay nito, ang paggamit ng pagkain ng mga daga sa pangkat ng CMS ay tumaas nang malaki, ngunit ang timbang ay bumaba nang malaki, na nagmumungkahi na ang kanilang gana at metabolismo ay nabalisa.
?
Kasunod nito, ang mga mananaliksik ay nagsagawa ng isang naka-target na metabolomic analysis ng tryptophan metabolic pathway sa mouse serum. Ang mga resulta ay nagpakita na ang serum tryptophan na nilalaman ng CMS group mice ay makabuluhang nabawasan, habang ang downstream metabolites 5-hydroxytryptamine (5-HT) at kynurenine na nilalaman ay makabuluhang nadagdagan. Ang karagdagang pagsusuri ay nagpakita na ang mRNA expression ng tph1, isang pangunahing enzyme sa synthesis ng 5-hydroxytryptamine, ay makabuluhang down-regulated sa colon tissue ng mga daga sa CMS group, at ang nilalaman ng 5-HT sa colon ay nagpakita din ng pababang trend. Iminumungkahi nito na ang talamak na stress ay nakakagambala sa homeostasis ng tryptophane-5-HT metabolic pathway sa bituka ng mga daga, na nagreresulta sa kawalan ng balanse ng mga antas ng peripheral na 5-HT.
?
Bagama't ang tryptophan ay hindi direktang makapasa sa blood-brain barrier, ang metabolite na 5-HT nito ay gumaganap ng mahalagang papel bilang isang neurotransmitter sa central nervous system at kasangkot sa pag-regulate ng maraming prosesong physiological tulad ng mood, cognition at pagkain. Sinuri pa ng mga mananaliksik ang mga pagbabago sa pagpapahayag ng ilang neuropeptides at 5-HT receptors na kasangkot sa regulasyon ng gana sa hypothalamus. Ang mga resulta ay nagpakita na ang talamak na stress ay makabuluhang na-upregulated ang pagpapahayag ng appetitepromoting neuropeptides tulad ng AgRP at OX1R, habang binabawasan ang pagpapahayag ng appetiteinhibiting factor tulad ng LEPR, MC4R at 5-HT1B. Iminumungkahi nito na ang kaguluhan ng tryptophane-5-HT pathway ay maaaring humantong sa abnormal na pag-uugali sa pagpapakain sa pamamagitan ng pag-apekto sa hypothalamic neural circuit.
?
Kaya, maaari bang mapawi ng supplementation na may tryptophan ang talamak na stress-induced mood at mga abnormalidad sa pag-uugali sa pagkain? Dalawang dosis ng tryptophan (100mg/kg at 300mg/kg) ang ibinibigay sa CMS mice sa pamamagitan ng pang-araw-araw na gavage sa loob ng 21 araw. Ang mga resulta ay nagpakita na pagkatapos ng 21 araw ng interbensyon na may mataas na dosis ng tryptophan (300mg/kg), ang pagkabalisa at tulad ng depresyon na pag-uugali ng mga daga sa open field experiment at tail suspension experiment ay makabuluhang napabuti, at ang abnormal na pagtaas ng pagkain at pagbaba ng timbang ay naitama. Ipinakita ng mga karagdagang pag-aaral na ang interbensyon ng tryptophan na may mataas na dosis ay maaaring hadlangan ang up-regulasyon ng mga salik na nagpo-promote ng gana tulad ng AgRP at OX1R sa hypothalamus na sapilitan ng talamak na stress, habang pinapanumbalik ang pagpapahayag ng mga salik na pumipigil sa gana tulad ng LEPR, MC4R, 5-HT1B at 5-HT2C. Kapansin-pansin na kahit na ang mababang dosis ng tryptophan (100mg/kg) na grupo ay hindi nagpakita ng makabuluhang pagpapabuti sa mga tagapagpahiwatig ng pag-uugali, mayroong isang trend ng mga pagbabago sa hypothalamic appetite related gene expression sa antas ng molekular.
?
Ang karagdagang mga pag-aaral ng mekanismo ng molekular ay nagpakita na ang 5-HT, sa pamamagitan ng pagbubuklod ng 5-HT1B at 5-HT2C na mga receptor sa hypothalamic POMC, AgRP at iba pang mga neuron, ay humahadlang sa mga neuron ng AgRP/NPY na nagpo-promote ng gana, nagpapagana ng mga POMC neuron na pumipigil sa gana at nagtataguyod ng pagkonsumo ng enerhiya, at pagkatapos ay gumaganap ng papel sa pagsasaayos ng gana sa timbang. Nagbibigay ito ng mahalagang suporta sa mekanismo ng molekular para sa pagpapabuti ng emosyonal na pagpapakain sa pamamagitan ng tryptophan-5-HT pathway.
?
Ginamit din ng mga mananaliksik ang mouse hypothalamic neuron cell line GT1-7 upang higit pang i-verify ang regulatory effect ng 5-HT sa mga neuropeptides na nauugnay sa gana. Ginamot nila ang mga selulang GT1-7 na may 10μM ng corticosterone (CORT) sa loob ng 24 na oras upang gayahin ang mga talamak na kondisyon ng stress. Ang mga resulta ay nagpakita na ang pagpapahayag ng gana sa pag-promote ng mga gene tulad ng AgRP at OX1R ay makabuluhang na-regulate ng paggamot sa CORT, habang ang pagpapahayag ng mga gene na pumipigil sa gana tulad ng MC4R, 5-HT1B at 5-HT2C ay down-regulated. Pagkatapos ng pretreatment na may 0.1μM 5-HT sa loob ng 2 oras, ang abnormal na pagpapahayag ng CORt-induced AgRP at iba pang mga gene ay maaaring makabuluhang baligtarin, at ang pagpapahayag ng MC4R, 5-HT1B at 5-HT2C ay maaaring maibalik. Kinumpirma pa nito ang direktang epekto ng regulasyon ng 5-HT sa mga hypothalamic neuron.
?
Buod ng data:
?
Mga epekto ng talamak na stress sa tryptophan metabolism homeostasis sa mga daga: Ang talamak na stress ay nagdulot ng pagbaba ng mga antas ng serum tryptophan (P
?
Epekto ng tryptophan sa gana sa pagkain at pag-uugali na tulad ng depresyon na dulot ng talamak na stress: Ang mataas na dosis na suplemento ng tryptophan ay nagpanumbalik ng abnormal na pag-uugali sa pagkain at pagbaba ng timbang na dulot ng talamak na stress (P
?
Mga epekto ng suplemento ng tryptophan sa hypothalamic feeding neurons at appetite regulators sa talamak na stress mice: Ang immunohistochemical staining ay nagpakita na ang expression ng c-fos at AgRP sa ARC na rehiyon ng hypothalamus sa talamak na stress group ay makabuluhang nadagdagan, habang ang expression ng LEPR ay makabuluhang nabawasan ( P
?
Mga epekto ng tryptophan sa 5-HT metabolic pathway sa hypothalamus ng talamak na stress mice: Ang mga antas ng serum tryptophan at 5-HT ay makabuluhang nadagdagan pagkatapos ng supplementation ng tryptophan (P
?
Sa pangkalahatan, ipinapakita ng pag-aaral na ito na ang talamak na stress ay nagdudulot ng pagkagambala sa hypothalamic appetite regulatory network sa pamamagitan ng pagkagambala sa tryptophane-5-HT metabolic pathway, na nag-trigger naman ng emosyonal na pagkain. Ang suplemento ng exogenous tryptophan, lalo na sa matataas na dosis (300mg/kg), ay nagpapanumbalik ng mga sentral na antas ng 5-HT, nag-a-activate ng hypothalamic 5-HT1B at 5-HT2C na mga receptor, nagpipigil sa mga neuron ng AgRP/NPY, nag-a-activate ng mga POMC neuron, at nagpapabuti ng mga karamdaman sa mood na nauugnay sa stress at abnormal na gawi sa pagkain.
?
Ang resulta ng pananaliksik na ito ay may mahalagang praktikal na kahalagahan. Sa mabilis na buhay at mataas na stress ngayon, maraming tao ang nahaharap sa mga isyung emosyonal na dulot ng stress at mga karamdaman sa timbang. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang pangmatagalang stress ay nagiging sanhi ng pagbaba ng antas ng tryptophan ng katawan, pagbaba ng 5-hydroxytryptamine synthesis, at pagkatapos ay humantong sa isang serye ng mga sakit sa neuroendocrine, na humahantong sa depresyon, pagkabalisa at iba pang negatibong emosyon, pati na rin ang sobrang gana, labis na katabaan at iba pang mga metabolic na problema. Ang pag-aaral na ito ay nagpapakita ng pangunahing papel ng tryptophan at ang metabolite nito na 5-hydroxytryptophan sa stress-emotion-appetite axis regulation, na nagbibigay ng mga bagong ideya at pamamaraan para mapawi ang stress at pagpapabuti ng mga mood disorder at weight disorder.
?
Batay sa mga natuklasan, ang mga mananaliksik ay nag-aalok ng ilang mga rekomendasyon sa pandiyeta upang matulungan ang mga tao na mas makayanan ang stress. Una sa lahat, ang tamang suplemento ng mga pagkaing mayaman sa tryptophan sa pang-araw-araw na diyeta, tulad ng mga itlog, keso, mani, saging, oats, atbp., ay maaaring makatulong na mapabuti ang antas ng tryptophan sa katawan, itaguyod ang synthesis ng 5-hydroxytryptophan, at sa gayon ay mapabuti ang emosyonal na estado at inhibiting ang pagkain ng stress. Gayunpaman, dapat tandaan na ang tryptophan sa pagkain ay hindi 100% na hinihigop at ginagamit. Kasabay nito, ang pangmatagalang malaking dosis supplementation ng tryptophan (tulad ng higit sa 500mg/kg) ay maaaring magdulot ng pinsala sa bato. Samakatuwid, sa pang-araw-araw na balanse sa diyeta, ang katamtamang suplemento ng tryptophan ay maaaring, huwag itaguyod ang labis na paggamit ng mga suplemento ng tryptophan.
?
Bilang karagdagan, ang katamtamang ehersisyo tulad ng pag-jogging, paglangoy, yoga, atbp., ay makakatulong din na mapataas ang antas ng tryptophan at serotonin synthesis sa katawan, mapawi ang stress at mapabuti ang mood. Ang pagkakaroon ng sapat na tulog, pagbuo ng isang positibo at optimistikong saloobin, at pag-aaral na ipahayag ang mga emosyon nang makatwiran ay lahat ng epektibong paraan upang makayanan ang stress. Kapag nahaharap sa malubhang emosyonal na mga problema tulad ng depresyon at pagkabalisa, ito ay kinakailangan upang humingi ng propesyonal na sikolohikal na paggamot sa oras.
?
Sa konklusyon, ang pag-aaral na ito ay nagpapakita ng mekanismo ng emosyonal na pagkain na dulot ng talamak na stress mula sa pananaw ng tryptophan metabolism, at nagbibigay ng isang bagong pananaw para sa pag-alis ng stress, pagpapabuti ng mga mood disorder at mga karamdaman sa timbang. Bagama't kailangan ang karagdagang pag-aaral ng populasyon upang ma-optimize ang dosis at tagal ng suplemento ng tryptophan sa diyeta, ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nagbigay sa amin ng mga bagong ideya para sa pagtataguyod ng pisikal at mental na kalusugan sa pamamagitan ng regulasyon sa pandiyeta. Naniniwala kami na sa pamamagitan ng balanseng diyeta, katamtamang ehersisyo, magandang pagtulog at positibong emosyonal na pagharap, mas mahinahon nating haharapin ang presyon ng buhay at yakapin ang isang mas magandang kinabukasan.