Гормон росту діє для запобігання втрати ваги

Дослідники з Університету Сан-Паулу (USP) у Бразилії виявили, що гормон росту (GH), який стимулює дозрівання скелета та рівномірний ріст кісток, а також допомагає підтримувати тканини та органи протягом усього життя, також діє безпосередньо на мозок для збереження енергії коли тіло втрачає вагу.

Стаття про відкриття щойно опублікована в журналі Природні комунікації. "Гормон росту відомий десятки років, але наше відкриття показує, що він робить набагато більше, ніж думали", - сказав Хосе Донато-молодший, професор Інституту біомедичних наук Університету Сан-Паулу (ICB-USP) і один з авторів папір.

"Рецептори GH знаходяться у великій кількості в м'язах і тканинах, печінці та органах, безпосередньо задіяних у метаболізмі росту, але ми виявили, що мозок також наповнений рецепторами GH. Це абсолютно нове", - сказав Донато.

"Ми також виявили, що ГР головного мозку бере участь не тільки в метаболізмі росту, але перш за все впливає на метаболічні реакції, які зберігають енергію, коли ми голодні або сидимо на дієті. Це відкриття, яке також нове для науки, має важливі наслідки в умови розуміння, чому так важко схуднути ".

Окрім дослідників, пов'язаних з ICB-USP, до групи також входили науковці медичної школи Рібейран-Прету університету Сан-Паулу (FMRP-USP), Аргентинського національного університету Ла-Плата (UNLP) та університету Огайо в США.

"Десятиліттями вчені намагаються зрозуміти, чому так важко підтримувати вагу, досягнуту після жертв успішної дієти, і чому так легко повернути втрачену вагу. Дотепер лептин вважався головним гормоном, який діє для збереження енергії коли ми голодні ", - сказав Донато.

Відомо, що рівень лептину в крові падає у відповідь на втрату ваги, пояснює він, але ці знання ніколи не приводили до створення успішної дієти або терапії лептином, які могли б дозволити суб'єктам схуднути і не відновити його незабаром після цього.

"Процес схуднення, очевидно, включає кілька метаболічних процесів і кілька гормонів, крім лептину. Саме тут надходить GH. Ми виявили, що у відповідь на втрату ваги GH діє на мозок подібно до лептину. Однак, поки рівень лептину падає, з GH відбувається навпаки. Втрата ваги викликає підвищення рівня GH у крові », - сказав Донато. "У нещодавно опублікованій статті ми показуємо, що центральна сигналізація про гормон росту також сприяє нейроендокринним адаптаціям під час позбавлення їжі".

Рецептори GH у мозку розташовані в гіпоталамусі, вищому центрі вегетативної нервової системи. Імпульси від гіпоталамуса впливають на клітини нейровегетативної системи та регулюють гладком'язову тканину кишечника та судин, серцевий м’яз, усі залози та нирки, серед інших органів.

Дослідники виявили, що рецептори GH в гіпоталамусі спеціально активують невелику популяцію нейронів, що називається AgRP, що скорочує білок, пов'язаний з агуті. Нейрони AgRP, у свою чергу, збільшують вироблення AgRP, що підвищує апетит та зменшує енергетичний обмін та витрати.

"AgRP є одним з найпотужніших стимуляторів апетиту. Цікаво спостерігати, як невелика кількість нейронів AgRP, лише кілька тисяч з мільярдів нейронів у гіпоталамусі, може зіграти таку важливу роль", - сказав Донато.

Енергозбереження

Для детального вивчення впливу сигналізації GH на нейрони нейрону AgRP, вчені з USP та його колеги вивели генетично модифікованих мишей з абляцією специфічних для AgRP абляцією рецепторів GH (так званих мишей-нокаутів AgRP GHR). В їх експериментах також використовувалася контрольна група, що включала мишей дикого типу, які не були генетично модифікованими.

У різних експериментах дослідники вимірювали витрати енергії всього тіла у двох груп мишей під час дієти з обмеженням їжі на 60 відсотків. Їх метою було визначити, чи матиме відсутність адаптивного реагування на енергетичний дефіцит суттєвого впливу на енергетичний баланс.

Вони виявили, що контрольні миші зменшували витрати енергії під час обмеження їжі, що узгоджується з адаптивними реакціями, що зберігають енергію в цій ситуації.

Витрати енергії мишами AgRP GHR KO під час обмеження їжі зменшились значно менше, припускаючи, що вони не економили енергію настільки ефективно, як контрольні миші.

Як результат, миші AgRP GHR KO демонстрували більш високий показник втрати ваги, в основному завдяки зменшенню жирової маси (енергетичних запасів), а також втраті м’язової маси (життєво важливих органів, кісток, м’язів, зв’язок, сухожиль та рідин у організмі).

"Іншими словами, ми виявили, що втрата ваги викликає збільшення рівня GH в гіпоталамусі, що активує нейрони AgRP, ускладнюючи втрату ваги та посилюючи почуття голоду. Це точно та сама функція, яку виконує лептин", - сказав Донато.

Збереження енергії настільки важливо для організму, додав він, що еволюція наділила людей двома механізмами збереження енергії, один активований лептином, а інший - GH.

"Одна функціонує як резервна копія для іншої. Ось чому лікування схуднення, засноване виключно на лептині, не працює. Механізм гормону росту повинен працювати одночасно", - сказав Донато.