Čulo ukusa kao brzinometar u procesu ingestije

Kada posle dugog dana konačno pripremiš omiljeni obrok, šta je to što te sprečava da ne pojedeš toliku količinu hrane zbog koje bi zažalio? Dugo se smatralo da želudac šalje signale mozgu i na taj način ograničava koliko hrane možeš pojesti. Tek je u novembru prošle godine grupa naučnika iz San Franciska odlučila da se pozabavi ovim fenomenom. Ispostavilo se da su stvari malo drugačije.

Tim naučnika pod vođstvom dr Zakari Najta, profesora fiziologije na Kavil Institutu za fundamentalne neuronauke, otkrio je da nas čulo ukusa sprečava u tome da pojedemo više nego što možemo. Grupa neurona u moždanom stablu reaguje na signale koji nastaju stimulacijom čula ukusa i na taj način inhibira ingestiju hrane. Otkriveno je da su ovi neuroni smešteni u moždanom stablu i da kontrolišu količinu hrane koja se unosi kao i samu brzinu ingestije. Činjenica da postoje dva signalna puta, prvi koji potiče od čula ukusa i drugi, kasniji, koji dolazi iz želuca, mogla bi pomoći u razumevanju procesa ingestije.  Takođe, otkrića kao što je ovo pomogla bi u daljem istraživanju i unapređivanju lekova za mršavljenje, a samim tim i poboljšavanje kvaliteta života gojaznih ljudi.

Povezanost čula sa digestijom

Još pre više od 100 godina, naučnik i psiholog Ivan Pavlov smatrao je da su čulo vida, mirisa i ukusa od značaja za regulaciju digestije. Od 1970. do 1980. pojavili su se radovi koji su potvrđivali Pavlovljevo viđenje, međutim, zbog tehnoloških nedostataka nije bilo moguće pratiti neurološku aktivnost u dubljim slojevima moždanog stabla na budnim životinjama.

Nakon razvoja nove metode za koju je zaslužan tim naučnika pod vođstom dr Truong Lia, bilo je moguće po prvi put pratiti strukturu moždanog stabla odgovornu za osećaj sitosti. To je region solitarnog trakta ili Tractus solitarius. Ovaj usamljeni trakt prostire se uzdužno kroz lateralno posteriorni deo produžene moždine. Provodni put okružen je na ovom mestu jezgrom kompleksa pridruženih nervnih jezgara Nuclei pathus solitarii (Nuclei of the Solitary Tract – NST). Novorazvijena metoda korišćena je u ispitivanju PRLH i CGC neurona, na budnim miševima. 

Otkriveno je da se, ukoliko se hrana ubaci direkno u želudac miševa, moždane ćelije koje luće prolaktin (PRLH) aktiviraju signalima koji dolaze iz digestivnog trakta. Međutim, kada su miševi na uobičajen način unosili hranu, signali iz creva se ne bi javili. U ovom slučaju, PRLH ćelije imale su drugačiji obrazac aktivnosti izazvan signalom poreklom od čula ukusa.

Aktivacijom PRLH neurona dolazi do inhibicije ingestije hrane. Smatra se da se na aktivnost PRLH neurona može uticati kroz dva signalna puta: putem čula ukusa i putem signala iz digestivnog trakta. 

Balans između ova dva signalna puta predstavlja brzinu unosa hrane. Aktivnost PRLH neurona je obrnuto proporcionalna apetitu. Povećana aktivnost PRLH neurona se javlja kada je želudac pun ili kada nam nešto nije ukusno. Smanjena aktivnost PRLH neurona se javlja kada je želudac prazan, ili kada nam je nešto ukusno. Zbog toga, ukoliko nam je nešto ukusno, ili nam je želudac prazan brže ćemo jesti.

S druge strane, CGC neuroni, reaguju samo na signale iz digestivnog trakta i njima je potreban duži vremenski period za aktivaciju. Iako je ovim ćelijama potrebno više vremena da se aktiviraju (oko desetak minuta), ipak imaju sposobnost održavanja osećaja sitosti duži period. Različiti lekovi za mršavljenje deluju tako što imitiraju glukagonu sličan peptid 1 (GLP-1) koji se oslobađa prilikom istezanja želuca.

PRLH ćelije kao inspiracija za lekove za mršavljenje

Inhibicija ingestije hrane uzrokovana aktivnošću PRLH ćelija ima instant efekat, jer ove ćelije reaguju na signale koji dolaze od čula ukusa. 

Daljim ispitivanjem fenomena ingestije mogli bi se sintetisati lekovi za mršavljenje koji bi bili efikasniji u kontroli apetita tako što bi uticali na oba signalna puta jedan poreklom od čula ukusa i drugi koji dolazi iz želuca.

Izvor slike: https://medicalxpress.com/news/2023-05-tasty-food-insights-brain-behavior.html

Koronalni presek regiona NST

Izvor slike: https://www.semanticscholar.org/paper/Circuitry-and-function-of-mu-opioid-ligands-in-the-Kinzeler/4fe697134270c34fae23b3aa5b5810993fee8d02 

Izvor: