Vágyik az agyunk a kalóriákra

Miért eszik valaki akkor is, ha a túlzott kalóriafogyasztás nyilvánvalóan károsítja az egészségét? A magyarázat egy új tanulmány szerint abban keresendő, hogy a magas kalóriatartalmú ételek a dohányzáshoz vagy a kábítószerekhez hasonló függőséget okoznak. A szalonnát és csokoládét fogyasztó patkányok vizsgálata arra utal, hogy a kényszeres evés hátterében a drogfüggőknél már igazolt agyi jutalomhiány áll.

A kóros elhízás mára járványszerű méreteket öltött a gazdaságilag fejlettebb országokban: az Egészségügyi Világszervezet (WHO) adatai alapján a világon jelenleg több mint egymilliárd elhízott ember él. Az Egyesült Államokban minden harmadik felnőtt és minden negyedik gyermek, Európában pedig a felnőttek közel fele és a gyermekek egyötöde számít túlsúlyosnak. A Magyar Nemzeti Szívalapítvány legutóbbi felmérése szerint hazánkban a felnőtt lakosság 37%-a túlsúlyos, 23%-a elhízott, a gyermekkori túlsúly aránya pedig 15-20%-ra tehető.

A fenti adatok alapján érthető, hogy az elmúlt években világszerte igen intenzíven vizsgálták az elhízás agyi hátterét. A kényszeres evés mögött meghúzódó idegrendszeri és hormonális okok feltárásával olyan gyógyszeres kezelési módszereket lehetne kidolgozni, amelyek megoldást jelenthetnének a túlsúlyos emberek legalább egy részének. A gyógyszeres terápia önmagában vett alkalmazását persze sokan vitatják, de mindez hasznos orvosi segítség lehet azokban az esetekben, ha a rendszeres testmozgás és a fogyókúra sem hoz semmilyen eredményt. Ilyen tablettát már hazánkban is forgalomba hoztak, emellett azonban még számos kutatócsoport vizsgálja, hogy miként lehetne a leghatékonyabban és a legkevesebb mellékhatással beavatkozni az agy elhízást elősegítő áramköreibe.

Elhízás és agyi jutalomhiány

A korábbi kutatásokból már ismert, hogy a táplálkozás és az étvágy is összefüggésbe hozható az örömérzet és a jutalmazás élményének kialakulásával. A folyamatos evés egy pozitív visszacsatolási körön keresztül újra és újra a további evésre serkentheti a már amúgy is kövér embereket. Az azonban még mindig nem eléggé tisztázott, hogy az "örömszerző" evés pontosan milyen agyi folyamatokon keresztül vezet a kóros elhízáshoz.

Mik az eddigi kutatási eredmények? Evéskényszerben (hiperfágiában) szenvedő emberekben például sikerült kimutatni, hogy a csíkos testnek nevezett agyterületen már az étel puszta látványának hatására is jelentősen megnő az idegsejtek aktivitása. A csíkos test (idegen szóval a striatum) az agyi jutalmazórendszer egyik igen fontos eleme: majmokon és patkányokon végzett kísérletek már bizonyították, hogy ez az agyterület akkor kapcsolódik be, amikor az állatok valamilyen jutalomra, például táplálékra számítanak. A striatum ugyanakkor fontos szerepet játszik a függőség, például a játékszenvedély és a nikotinéhség kialakulásában is: ebben az agyi régióban nagyszámú, a dopamin nevű idegi ingerületátvivő anyagra érzékeny jelfogó molekula (receptor) van jelen. A dopamin egyike azoknak a jelátviteli anyagoknak, amelyek az agyban a kellemes érzések közvetítéséért felelősek.

A fentiek alapján feltételezhető, hogy a csíkos test az embereknél is fontos szerepet játszik a már függőségnek tekinthető evéskényszer kialakulásában. Ezt támasztja alá az a nemrég közölt tanulmány is, amelyet kórosan elhízott személyekkel végeztek. A sovány és a kövér résztvevők általuk ízletesnek ítélt ételeket fogyasztottak, majd ezt követően mindenkinél megmérték a csíkos test aktivitását. Az elhízott személyeknél a striatum működésében jelentős csökkenést lehetett tapasztalni a soványabb résztvevőkéhez képest. Mindez arra utal, hogy az agyi jutalmazó központ eltérően működik a túlsúlyos és a normál testsúlyú embereknél: az előbbiek esetében állandó "jutalomhiány" lehet jelen az agyban, amit folyamatos evéssel próbálnak meg kompenzálni.

Szalonna, kolbász, torta és csokoládé

Az elhízott és a túlsúlyos emberekre jellemző, hogy akkor is folytatják az evést, amikor ez már a saját egészségüket is nyilvánvalóan veszélyezteti. A túlsúlyos személyek egy része akkor sem képes felhagyni szenvedélyével, amikor már tudatosan törekszik erre. Mindez nyilvánvaló hasonlóságot mutat a drogfüggők vagy a dohányosok viselkedésével: mindkét esetben teljesen egyértelmű az egészségre gyakorolt negatív hatást, mindez azonban egyáltalán nem könnyíti meg a leszokást (a dohányzás és az agyi jutalmazó rendszer összefüggéseiről lásd korábbi cikkünket: A vágyakozás gyökerei).

Paul Kenny és Paul Johnson, a floridai Scripps Kutatóintézet munkatársai a Nature Neuroscience-ben megjelent új tanulmányukban patkányokon vizsgálták, hogy milyen hatást gyakorol agyukra a folyamatos túlevés. A kutatók a normális étrend mellett magas zsírtartalmú táplálékot (szalonna, kolbász, torta és csokoládé) is rendszeresen adtak az állatoknak: a patkányok így egy idő után túlságosan sok kalóriát fogyasztottak, majd elhíztak. Ezzel párhuzamosan sikerült megfigyelni, hogy a jutalmazásra való érzékenységük nagyban csökkent a normális étrenden tartott társaikéhoz képest. Az agyi jutalmazó rendszer tompulása két héttel azt követően is kimutatható maradt, hogy a magas kalóriatartalmú táplálék már nem volt elérhető az állatok számára.

A kalóriadús táplálék által kiváltott függőséget külön is letesztelték: a patkányok egy csoportjának egy fényvillanást követően fájdalmas áramütést adtak. A nem ételfüggő állatok azonnal abbahagyták a kalóriadús táplálék fogyasztását, amint meglátták az áramütést jelző fényjelet, az elhízott patkányok azonban annak ellenére is folytatták az evést, hogy tisztában voltak a várható áramütéssel - olvasható a tanulmányban.

A kényszeres evés a kábítószerfüggésre hasonlít

A kísérlet harmadik részében a dopaminreceptorok egyik típusának működését is megvizsgálták a csíkos testben. Azt találták, hogy az elhízott patkányokban kevésbé voltak aktívak ezek a jelfogó molekulák, mint a normál testsúlyú, csak a hagyományos táplálékot fogyasztó állatokban. Az embereken végzett megfigyelések alapján ismert, hogy kábítószerfüggőknél hasonló módon csökken a striatum dopaminreceptorainak aktivitása, ami az agyi jutalmazóközpont erősen korlátozott működésére utal.

Kenny és munkatársai egy további állatcsoporton azt is megvizsgálták, hogy milyen hatással van a dopaminreceptorok működésének mesterséges gátlása a jutalmazóközpont működésére. Ezt egy ártalmatlan vírus (lentivírus) agyba juttatásával érték el: azt tapasztalták, hogy a vírussal kezelt patkányoknál felgyorsult az ételfüggőséghez vezető "jutalomhiány" kialakulása. Ezek az állatok a beavatkozást követően még kényszeresebben kezdték fogyasztani a számukra könnyen hozzáférhető, magas kalóriatartalmú ételeket - írják a szerzők.

A kísérlet eredményei patkányok esetében egyértelműen megerősítik, hogy ha a magas kalóriatartalmú táplálék könnyen hozzáférhető, az állatok idővel kényszeres evőkké és elhízottá válnak. Az még nem ismert, hogy mindez az emberekre is ugyanígy érvényes-e, a kábítószerfüggők korábbi vizsgálatai alapján azonban feltételezhető, hogy a kalóriadús ételek rendszeres fogyasztása a mi agyunkban is hasonló változásokat eredményez.

Az még tisztázásra vár, hogy milyen ok-okozati kapcsolat áll fenn az elhízás és a jutalmazórendszer csökkent működése között. Lehet, hogy az agy már meglévő hibás működése vezet az elhízáshoz, de a kalóriadús ételek túlzott fogyasztása is csökkenheti az étel jutalmazó hatása iránti érzékenységet. Egy dolog viszont már csaknem biztos: a kóros elhízás és a kábítószerfüggőség mögött ugyanazoknak az agyi jutalmazó áramköröknek a meghibásodásai állhatnak.

Forrás: Nature Neuroscience