تنظیم اشتها، لپتین و گرلین

تنظیم اشتها کنترل هورمونی و عصبی گرسنگی و سیری است که میزان مصرف غذا را با نیازهای انرژی بدن تطبیق می‌دهد. دو هورمون سیگنال‌های متضاد را نشان می‌دهند: لپتین، که توسط چربی متناسب با ذخایر انرژی ترشح می‌شود، در بلندمدت سیگنال کفایت را می‌دهد، در حالی که گرلین، که توسط معده ترشح می‌شود، قبل از وعده‌های غذایی افزایش یافته و گرسنگی را تحریک می‌کند.

Definition

تنظیم اشتها سیستمی است که توسط آن سیگنال‌های هورمونی و عصبی محیطی، که عمدتاً در هیپوتالاموس و ساقه مغز یکپارچه می‌شوند، شروع و پایان خوردن را کنترل می‌کنند؛ لپتین هورمونی است که از آدیپوسیت‌ها (سلول‌های چربی) ترشح می‌شود و سیگنال کفایت انرژی را می‌دهد، و گرلین پپتیدی است که از معده ترشح می‌شود و اشتها را تحریک می‌کند.

Scope

این موضوع به سیگنال‌دهی روده-مغز و چربی-مغز که تغذیه را کنترل می‌کند، می‌پردازد و بر لپتین و گرلین به عنوان سیگنال‌های نمونه بلندمدت و کوتاه‌مدت، مدارهای هیپوتالاموسی که آن‌ها را یکپارچه می‌کنند، و مفهوم مقاومت به لپتین در چاقی تمرکز دارد. این موضوع به عنوان فیزیولوژی زیربنای تعادل انرژی مطرح می‌شود، نه به عنوان راهنمای بالینی.

Core questions

• مغز و محیط چگونه برای شروع و توقف خوردن با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند؟
• چه چیزی سیگنال‌های طولانی‌مدت چاقی مانند لپتین را از سیگنال‌های کوتاه‌مدت وعده غذایی مانند گرلین متمایز می‌کند؟
• چرا لپتین بالای در گردش در چاقی نمی‌تواند اشتها را سرکوب کند؟

Key concepts

• لپتین به عنوان یک سیگنال چاقی
• گرلین به عنوان یک سیگنال گرسنگی قبل از غذا
• مدار ملانوکورتین هیپوتالاموسی (نورون‌های POMC و AgRP)
• سیگنال‌های سیری کوتاه‌مدت (به عنوان مثال کوله‌سیستوکینین، PYY، GLP-1)
• مقاومت به لپتین
• دفاع از نقطه تنظیم وزن بدن

Mechanisms

ذخایر انرژی و وضعیت وعده‌های غذایی توسط هورمون‌هایی که بر هسته آرکوآت هیپوتالاموس عمل می‌کنند، به مغز منتقل می‌شوند. لپتین، که توسط بافت چربی متناسب با توده چربی آزاد می‌شود، نورون‌های بی‌اشتهازا (anorexigenic) POMC را فعال کرده و نورون‌های اشتهازا (orexigenic) AgRP را مهار می‌کند، که منجر به کاهش مصرف غذا و اجازه دادن به مصرف انرژی می‌شود. گرلین، که توسط معده ترشح شده و قبل از وعده‌های غذایی افزایش می‌یابد، اثر متضادی دارد، نورون‌های AgRP را تحریک کرده و گرسنگی را افزایش می‌دهد. پپتیدهای سیری کوتاه‌مدت از روده، وعده‌های غذایی فردی را به پایان می‌رسانند. در چاقی رایج، سطح لپتین بالا است اما در مهار مصرف غذا ناموفق است، وضعیتی که به عنوان مقاومت به لپتین توصیف می‌شود، بنابراین سیستم همچنان از وزن بدن بالا دفاع می‌کند.

Clinical relevance

کشف لپتین و گرلین، اشتها را به عنوان یک فرآیند تنظیم‌شده هورمونی بازتعریف کرد و توضیح داد که چرا وزن بدن از نظر بیولوژیکی دفاع می‌شود. این مدخل آن فیزیولوژی را برای مرجع آموزشی خلاصه می‌کند؛ این مبنایی برای تشخیص یا درمان اختلالات اشتها یا وزن در افراد نیست.

Evidence & guidelines

این موضوع بر اکتشافات مولکولی برجسته (کلونینگ لپتین و شناسایی گرلین) و بر بررسی‌های یکپارچه کنترل مرکزی اشتها استوار است. این‌ها مطالعات اولیه و بررسی‌های روایی هستند؛ این مدخل مکانیسم‌ها را توصیف می‌کند تا اینکه مداخلات را تجویز کند.

History

کلونینگ موقعیتی ژن چاقی (ob) در سال 1994، لپتین را آشکار کرد و بافت چربی را به عنوان یک اندام درون‌ریز که سیگنال‌های ذخایر انرژی را به مغز می‌فرستد، معرفی کرد. شناسایی گرلین در سال 1999 یک سیگنال گرسنگی محیطی را اضافه کرد، و کارهای بعدی مدارهای ملانوکورتین هیپوتالاموسی را که این سیگنال‌ها و سایر سیگنال‌ها را یکپارچه می‌کنند، ترسیم کرد و مدلی از اشتها را به عنوان یک سیستم تنظیم‌شده و کنترل‌شده با بازخورد تثبیت کرد.

Debates

چه چیزی باعث مقاومت به لپتین در چاقی می‌شود؟

با وجود سطوح بالای لپتین، افراد چاق اشتها را آنطور که انتظار می‌رود سرکوب نمی‌کنند؛ اینکه آیا این نشان‌دهنده اختلال در انتقال، نقص در سیگنال‌دهی گیرنده، یا مکانیسم‌های دیگر است، همچنان مورد بحث است و بر استراتژی درمانی تأثیر می‌گذارد.

Key figures

• Jeffrey Friedman
• Masayasu Kojima
• Kenji Kangawa
• Michael Schwartz

Seminal works

• zhang-1994
• kojima-1999
• morton-2006

Frequently asked questions

لپتین و گرلین چه کاری انجام می‌دهند؟

لپتین توسط چربی متناسب با ذخایر انرژی آزاد می‌شود و سیگنال کفایت را می‌دهد و تمایل به کاهش اشتها دارد، در حالی که گرلین توسط معده قبل از وعده‌های غذایی آزاد می‌شود و گرسنگی را تحریک می‌کند.

اگر لپتین اشتها را کاهش می‌دهد، چرا افراد چاق توسط لپتین بالای خود محافظت نمی‌شوند؟

در چاقی رایج، لپتین بالا است اما دیگر به طور موثر اشتها را سرکوب نمی‌کند، وضعیتی که مقاومت به لپتین نامیده می‌شود، بنابراین بدن همچنان از وزن بالاتر دفاع می‌کند.