การควบคุมความอยากอาหาร, เลปติน, และเกรลิน

การควบคุมความอยากอาหารคือการควบคุมความหิวและความอิ่มด้วยฮอร์โมนและระบบประสาท ซึ่งจะปรับปริมาณการรับประทานอาหารให้เข้ากับความต้องการพลังงานของร่างกาย ฮอร์โมนสองชนิดแสดงให้เห็นถึงสัญญาณที่ตรงข้ามกัน: เลปติน ซึ่งหลั่งจากไขมันตามสัดส่วนของแหล่งพลังงาน จะส่งสัญญาณความเพียงพอในระยะยาว ในขณะที่เกรลิน ซึ่งหลั่งจากกระเพาะอาหาร จะเพิ่มขึ้นก่อนมื้ออาหารและกระตุ้นความหิว

Definition

การควบคุมความอยากอาหารคือระบบที่สัญญาณฮอร์โมนและระบบประสาทส่วนปลาย ซึ่งส่วนใหญ่รวมอยู่ในไฮโปทาลามัสและก้านสมอง ควบคุมการเริ่มต้นและการสิ้นสุดของการกิน; เลปตินเป็นฮอร์โมนที่หลั่งจากเซลล์ไขมันซึ่งส่งสัญญาณความเพียงพอของพลังงาน และเกรลินเป็นเปปไทด์ที่หลั่งจากกระเพาะอาหารซึ่งกระตุ้นความอยากอาหาร

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการส่งสัญญาณระหว่างลำไส้-สมอง และไขมัน-สมอง ที่ควบคุมการกิน โดยเน้นที่เลปตินและเกรลินในฐานะสัญญาณต้นแบบระยะยาวและระยะสั้น วงจรไฮโปทาลามัสที่รวมสัญญาณเหล่านี้ และแนวคิดเรื่องภาวะดื้อต่อเลปตินในโรคอ้วน โดยมีกรอบเป็นสรีรวิทยาที่เป็นพื้นฐานของการรักษาสมดุลพลังงาน ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• สมองและส่วนปลายสื่อสารกันอย่างไรเพื่อเริ่มต้นและหยุดการกิน?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างสัญญาณไขมันในระยะยาว เช่น เลปติน กับสัญญาณมื้ออาหารระยะสั้น เช่น เกรลิน?
• ทำไมเลปตินที่หมุนเวียนในระดับสูงในภาวะอ้วนจึงไม่สามารถระงับความอยากอาหารได้?

Key concepts

• เลปตินในฐานะสัญญาณไขมัน
• เกรลินในฐานะสัญญาณความหิวก่อนมื้ออาหาร
• วงจรเมลาโนคอร์ตินในไฮโปทาลามัส (เซลล์ประสาท POMC และ AgRP)
• สัญญาณความอิ่มระยะสั้น (เช่น โคลีซิสโตไคนิน, PYY, GLP-1)
• ภาวะดื้อต่อเลปติน
• การป้องกันน้ำหนักตัวตามจุดตั้งค่า

Mechanisms

แหล่งพลังงานและสถานะของมื้ออาหารจะถูกสื่อสารไปยังสมองโดยฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์ต่ออาร์คูเอตนิวเคลียสของไฮโปทาลามัส เลปติน ซึ่งหลั่งจากเนื้อเยื่อไขมันตามสัดส่วนของมวลไขมัน จะกระตุ้นเซลล์ประสาท POMC ที่ลดความอยากอาหาร และยับยั้งเซลล์ประสาท AgRP ที่เพิ่มความอยากอาหาร ซึ่งจะลดการรับประทานอาหารและอนุญาตให้มีการใช้พลังงาน เกรลิน ซึ่งหลั่งจากกระเพาะอาหารและเพิ่มขึ้นก่อนมื้ออาหาร จะมีผลตรงกันข้าม โดยกระตุ้นเซลล์ประสาท AgRP และส่งเสริมความหิว เปปไทด์ที่ทำให้รู้สึกอิ่มในระยะสั้นจากลำไส้จะยุติการกินในแต่ละมื้อ ในภาวะอ้วนทั่วไป ระดับเลปตินจะสูง แต่กลับไม่สามารถยับยั้งการกินได้ ซึ่งเป็นภาวะที่เรียกว่าภาวะดื้อต่อเลปติน ดังนั้นระบบจึงยังคงรักษาน้ำหนักตัวที่สูงขึ้น

Clinical relevance

การค้นพบเลปตินและเกรลินได้เปลี่ยนมุมมองความอยากอาหารให้เป็นกระบวนการที่ถูกควบคุมด้วยฮอร์โมน และอธิบายว่าทำไมน้ําหนักตัวจึงถูกป้องกันทางชีวภาพ บทความนี้สรุปสรีรวิทยาดังกล่าวเพื่อการอ้างอิงทางการศึกษา ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาความผิดปกติของความอยากอาหารหรือน้ำหนักในแต่ละบุคคล

Evidence & guidelines

หัวข้อนี้อ้างอิงจากการค้นพบทางโมเลกุลที่สำคัญ (การโคลนเลปตินและการระบุเกรลิน) และจากการทบทวนแบบบูรณาการของการควบคุมความอยากอาหารส่วนกลาง สิ่งเหล่านี้เป็นการศึกษาเบื้องต้นและการทบทวนแบบบรรยาย; บทความนี้อธิบายกลไกมากกว่าการกำหนดแนวทางการรักษา

History

ในปี 1994 การโคลนยีนอ้วน (ob) ได้เปิดเผยเลปตินและยืนยันว่าเนื้อเยื่อไขมันเป็นอวัยวะต่อมไร้ท่อที่ส่งสัญญาณแหล่งพลังงานไปยังสมอง การระบุเกรลินในปี 1999 ได้เพิ่มสัญญาณความหิวจากส่วนปลาย และงานวิจัยต่อมาได้ทำแผนที่วงจรเมลาโนคอร์ตินในไฮโปทาลามัสที่รวมสัญญาณเหล่านี้และสัญญาณอื่นๆ ซึ่งเป็นการรวมแบบจำลองของความอยากอาหารในฐานะระบบที่ถูกควบคุมด้วยกลไกป้อนกลับ

Debates

อะไรคือสาเหตุของภาวะดื้อต่อเลปตินในโรคอ้วน?

แม้จะมีระดับเลปตินสูง แต่ผู้ป่วยโรคอ้วนก็ไม่สามารถระงับความอยากอาหารได้ตามที่คาดไว้ ไม่ว่าจะเป็นผลมาจากการขนส่งที่บกพร่อง ความผิดปกติของการส่งสัญญาณของตัวรับ หรือกลไกอื่นๆ ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันและมีผลต่อกลยุทธ์การรักษา

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

เลปตินและเกรลินทำหน้าที่อะไร?

เลปตินถูกปล่อยออกมาจากไขมันตามสัดส่วนของแหล่งพลังงานและส่งสัญญาณความเพียงพอ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะลดความอยากอาหาร ในขณะที่เกรลินถูกปล่อยออกมาจากกระเพาะอาหารก่อนมื้ออาหารและกระตุ้นความหิว

ถ้าเลปตินลดความอยากอาหาร ทำไมคนอ้วนถึงไม่ได้รับการป้องกันจากเลปตินที่สูงของพวกเขา?

ในภาวะอ้วนทั่วไป เลปตินจะสูงขึ้นแต่ไม่สามารถระงับความอยากอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป ซึ่งเป็นภาวะที่เรียกว่าภาวะดื้อต่อเลปติน ดังนั้นร่างกายจึงยังคงรักษาน้ำหนักที่สูงขึ้น