De ce stresul duce la creșterea în greutate? Studiul aruncă lumină
Noi cercetări, publicate în revistă Metabolismul celular, poate a găsit motivul pentru care expunerea cronică la stres este atât de intim legată de obezitate. Răspunsul constă în relația dintre celulele grase și momentul hormonilor de stres.
Cercetătorii conduși de Mary Teruel, profesor asistent de chimie și biologie a sistemelor la Școala de Medicină a Universității Stanford din California, au fost nedumeriți de un proces altfel natural - și bine cunoscut - prin care corpul nostru produce celule adipoase.
În corpul uman, așa-numitele celule precursoare sau progenitoare - adică starea intermediară dintre o celulă stem nediferențiată și una complet diferențiată - se transformă în celule grase, ducând la creșterea în greutate.
O persoană sănătoasă transformă cel mult 1 la sută din celulele lor precursoare în celule adipoase și face acest lucru atunci când este declanșat de hormoni numiți glucocorticoizi.
Glucocorticoizii sunt hormoni steroizi naturali produși de corpul uman pentru ameliorarea inflamației. După cum explică Teruel și colegii în lucrarea lor, nivelurile de glucocorticoizi ale unei persoane cresc și scad în mod natural pe tot parcursul zilei, un ciclu reglementat de ritmurile noastre circadiene.
Dar acești hormoni pot fi, de asemenea, stimulați de stimuli externi, cum ar fi stresul pe termen scurt sau lung. Anchetatorul principal al noii cercetări a găsit însă această dinamică intrigantă.
„De ce nu ne înecăm în grăsimi de fiecare dată când nivelul glucocorticoizilor crește dimineața din cauza ritmurilor circadiene normale sau când nivelul nostru de glucocorticoizi crește atunci când facem exerciții sau mergem dintr-o clădire caldă în frig?” S-a întrebat Teruel.
„Și de ce pierde ritmul normal al secreției de glucocorticoizi - cum ar fi în condiții de stres cronic, jet lag și întreruperea somnului la lucrătorii în schimburi - atât de legat de obezitate?”
Astfel de întrebări i-au determinat pe Teruel și colegii săi să se angajeze în noua cercetare.
Cum afectează glucocorticoizii celulele adipoase?
Pentru a afla răspunsurile, oamenii de știință au efectuat mai multe experimente. În prima, echipa a scăldat celulele grase precursoare într-un cocktail de glucocorticoizi în „impulsuri ritmice” pe o perioadă de 4 zile.
Au numărat câte celule progenitoare s-au transformat în celule adipoase și au constatat că un puls lung de 48 de ore al hormonilor a făcut ca majoritatea celulelor să se transforme în celule adipoase, în timp ce impulsurile mai scurte au dus la o diferențiere minimă a celulelor.
Teruel și colegii săi au vrut să aprofundeze, așa că au mărit mecanismele moleculare prin care celulele progenitoare pot „spune” când să se transforme în celule adipoase. Oamenii de știință au fost interesați de ceea ce face ca celulele progenitoare să ignore impulsurile scurte, dar să răspundă la cele mai lungi.
Pentru a rezolva misterul, aceștia au folosit imagini cu o singură celulă pentru a urmări activitatea unei proteine despre care se știe că se corelează cu diferențierea și maturitatea unei celule grase: PPAR-gamma (PPARG).
Urmărirea acestei proteine în mii de celule pe parcursul a câteva zile și utilizarea modelării computerizate a arătat că există două tipuri de feedback care ajută celulele progenitoare să ignore ciclul circadian normal al glucocorticoizilor și să filtreze doar impulsurile hormonale lungi.
Mai exact, scriu autorii, „această filtrare circadiană necesită feedback pozitiv rapid și lent către PPARG”. Pe baza cercetărilor lor anterioare, oamenii de știință au descoperit și alte proteine care mediază o buclă de feedback de 34 de ore, care permite PPARG să se acumuleze în continuare, ducând la mai multe celule adipoase.
„Acum știm codul circadian care controlează comutatorul și am identificat moleculele cheie care sunt implicate”, spune Teruel.
În cele din urmă, oamenii de știință au trebuit să testeze dacă acest cod circadian nou identificat a funcționat la fel la mamifere. Deci, pe parcursul a 21 de zile, au crescut nivelurile de glucocorticoizi la un grup de șoareci și și-au comparat greutatea cu cea a unui grup de control al rozătoarelor.
Experimentul a arătat că șoarecii stimulați de glucocorticoizi au câștigat dublu față de greutate față de grupul de șoareci martor. Acest lucru, au descoperit oamenii de știință, s-a datorat nu numai producției de noi celule adipoase, ci și creșterii celor deja existente.
Stresul continuu poate duce la creșterea în greutate
Constatările, spune Teruel, „[explică] de ce tratamentele cu medicamente glucocorticoide, care sunt adesea esențiale pentru ca persoanele cu poliartrită reumatoidă și astm să funcționeze chiar, sunt atât de legate de obezitate și [sugerează] modalități prin care astfel de tratamente pot fi administrate în siguranță fără efectele secundare obișnuite ale creșterii în greutate și ale pierderii osoase. ”
În plus, investigatorul principal observă modul în care cercetarea luminează procesul de creștere în greutate indusă de stres la oameni, precum și oferind indicii despre cum să-l controlăm.
„Da, momentul stresului contează”, spune ea. „Deoarece [conversia] celulelor precursoare în celule adipoase are loc printr-un comutator bistabil, înseamnă că puteți controla procesul prin pulsare.”
„Rezultatele noastre sugerează că, chiar dacă vă stresați semnificativ sau vă tratați artrita reumatoidă cu glucocorticoizi, nu vă veți îngrășa”, continuă Teruel, „atâta timp cât stresul sau tratamentul cu glucocorticoizi se întâmplă doar în timpul zilei.
Dar, dacă aveți stres cronic, continuu sau luați glucocorticoizi pe timp de noapte, pierderea rezultată a oscilațiilor normale circadiene de glucocorticoizi va duce la creșterea semnificativă în greutate.
Mary Teruel
