به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در مطالعه‌ای که اخیراً در نشریه Cell Metabolism منتشر شده است، محققان مسیرهای حسی واگ مستقل را برای تشخیص چربی و قند شناسایی می‌کنند.

قند و چربی چگونه بر رفتارهای گوارشی تأثیر می گذارد؟

تغییرات در محیط غذا به میزان قابل توجهی نرخ چاقی در جهان را افزایش داده است. مطالعات حیوانی نشان داده است که خوش طعم بودن، انتخاب غذا را هدایت می‌کند. با این حال، این عامل به تنهایی برای افزایش مصرف کافی نیست. در عوض، ترجیحات طعم به عنوان یک پاسخ شرطی به نشانه‌های غذایی پس از مصرف شکل می‌گیرد. بنابراین ویژگی‌های حسی خوراکی‌ها در درجه دوم ارزش غذایی آن‌ها قرار دارد. ارزش تقویت کننده دمنوش‌های قند یا چربی داخل معده، مصرف طعم‌های مرتبط را افزایش می‌دهد. بنابراین، مصرف قندها و چربی‌ها ممکن است از طریق مکانیسم‌هایی که شامل سیگنال‌ دهی پس از مصرف است، منجر به پرخوری شود. نورون‌های حسی واگ به‌عنوان اجزای حیاتی یک مدار چند سیناپسی شناسایی شده‌اند که روده را به ترشح دوپامین سیاه استریاتال مرتبط می‌کند. تزریق قندها یا چربی‌ها از طریق دستگاه گوارش، عصب واگ را فعال می‌کند و باعث ترشح دوپامین در جسم مخطط پشتی (DS) می شود.

یافته‌های مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان ارزیابی می‌کنند که آیا قندها و چربی‌ها نورون‌های حسی واگ را به‌کار می‌گیرند و آیا آن‌ها با مدارهای جداگانه یا همپوشانی درگیر می‌شوند. برای این منظور، تصویربرداری in vivo از سلول‌های عصبی گره‌ای (NG) در موش‌هایی که نشانگر کلسیم (GCaMP6s) را تحت پروموتر پروتئین 25 مرتبط با سیناپتوزوم (Snap25) بیان می‌کنند، انجام شد. میکروسکوپ دو فوتونی برای ثبت پاسخ به تزریق چربی یا قند دوازدهه استفاده شد. زیر مجموعه‌های فضایی تعریف شده از نورون‌های واگ در پاسخ به محرک‌ها فعال شدند. نورون‌های NG پاسخ قوی به چربی یا قند نشان دادند. با این حال، تنها چند نورون به هر دو پاسخ داشتند. پس از آن، فعالیت نورون حسی واگ از NG سمت راست به دنبال تزریق چربی داخل معده یا ساکارز مورد بررسی قرار گرفت. نورون‌های NG بیش از 15 دقیقه در پاسخ به چربی یا ساکارز فعال بودند. قابل توجه است که در مقایسه با NG سمت راست، نورون‌های پاسخگو به مواد مغذی کمتری در NG سمت چپ وجود داشت. انفوزیون داخل معده اوج فعالیت عصبی NG را در مقایسه با انفوزیون داخل دوازدهه به تاخیر انداخت. موش‌هایی که یک Cre recombinase القایی (iCreERT2) را تحت یک پروموتر Fos (FosTRAP) بیان می‌کردند با Ai14، یک خط گزارشگر tdTomato وابسته به Cre تلاقی داده شدند. در این موش‌ها، اکثر نورون‌های قند-TRAP NG فلورسانس کلسیم را در پاسخ به تزریق ساکارز معده افزایش دادند. در مقابل، نورون‌های قند-TRAP فعالیت کمی‌در پاسخ به تزریق چربی معده به‌طور برابری نشان دادند. نورون‌های TdTomato+ NG پس از تزریق قند داخل معده یا تزریق چربی برابری در مقایسه با سالین ایزوسموز افزایش یافت. مقایسه‌های فعالیت عصبی پاسخ وابسته به دوز را در NG و Nucleus tractus Solitarius (NTS) پیشنهاد می‌کند، بنابراین نشان می‌دهد که قندها و چربی‌ها مدارهای واگ محیطی مستقل را جذب می‌کنند. پس از آن، یک کار تهویه طعم-مغذی انجام شد، که در آن حیوانات برای ترجیح طعم جدید همراه با تزریق مواد مغذی داخل معده آموزش دیدند. موش‌های FosTRAP با ناشتا بودن ملایم به گروه‌هایی طبقه‌بندی شدند تا تزریق داخل معده قند، چربی یا سالین دریافت کنند و به دنبال آن تزریق داخل صفاقی ۴-هیدروکسی‌تاموکسیفن (۴-OHT) انجام شود. این روش به طور انتخابی نورون‌های حسی واگ را بر اساس مشخصات پاسخ غذایی آن‌ها از بین برد و سایر نورون‌ها را دست نخورده باقی گذاشت. موش‌های FatTRAP بدون نورون‌های NG حساس به چربی، ترجیح طبیعی برای طعم همراه با شکر داشتند و نتوانستند طعم جفت شده با چربی را تقویت کنند. موش‌های SugarTRAP بدون نورون‌های NG حسگر ساکارز، به‌طور انتخابی تقویت قند را لغو کردند. در مقایسه، گروه شاهد (SalineTRAP) ترجیحات قوی برای طعم‌های غیر مغذی و جدید همراه با چربی یا شکر نشان دادند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که جمعیت‌های نورون حسی واگ مجزا و متقابلاً منحصر به فرد، به‌طور مستقل باعث تقویت چربی یا قند می‌شوند. آزمایش‌های اضافی نشان داد که مدارهای جداگانه برای تقویت درشت مغذی‌های خاص ضروری و کافی هستند. در دوازدهه، عصب دهی انتهای مخاطی در پرزهای روده در موش‌های fatTRAP و sugarTRAP گسترده بود، بنابراین نشان می‌دهد که دوازدهه یک مکان حساس کلیدی است. عصب واگ ورید پورتال کبدی (HPV) توسط نورون‌های sugarTRAP نیز مشاهده شد. محققان همچنین میزان مصرف آزادانه 30 دقیقه‌ای را در موش‌های نوع وحشی با استفاده از لیکومتر اندازه‌گیری کردند، زیرا حیوانات محلول‌های ساکارز، چربی یا مخلوط آن‌ها را می‌لیسیدند. حیوانات لیس محلول حاوی چربی و ساکارز را در مقایسه با محلول‌های جداگانه دو برابر کردند. محققان همچنین بررسی کردند که اگر جنبه‌های تغذیه‌ای از اجزای خوراکی جدا شود، آیا موش‌ها همان الگوی مصرف را نشان می‌دهند یا خیر. موش‌های نوع وحشی با محدودیت غذایی که با کاتتر معده کاشته شده بودند، محلول غیر مغذی طعم‌دار همراه با تزریق چربی، شکر یا مخلوط آن‌ها را لیسیدند. موش‌ها الگوی لیسیدن را برای مخلوط نشان دادند، بنابراین نشان می‌دهد که ترجیح بالا برای مخلوط مستقل از طعم و به دلیل سیگنال‌دهی پس از مصرف است. علاوه بر این، انفوزیون داخل معده از مخلوط، تعداد فوق‌افزودی نورون‌های TRAP را در DS، NTS، هسته parabrachial (هسته‌های پارابراکیال که به نام کمپلکس پارابراکیال نیز شناخته می شوند، گروهی از هسته‌ها در حوضچه های پشتی جانبی هستند که در حین ورود به ساقه مغز از مخچه، ساقه مخچه فوقانی را احاطه کرده‌اند.) و substantia nigra pars compacta ( pars compacta (SNpc) یکی از دو زیرشاخه جسم سیاه مغز میانی است. بخش دیگر (pars reticulate) در داخل شبکه pars reticulata قرار دارد. توسط نورون‌های دوپامینرژیک تشکیل می‌شود. به جسم مخطط و بخش‌هایی از قشر مخ می‌تابد.) به همراه داشت. تزریق مخلوط نیز باعث افزایش سطح دوپامین شد.

نتیجه گیری

یافته‌های مطالعه حاکی از وجود مدارهای جداگانه برای قندها و چربی‌ها است. برای این منظور، دو جمعیت حسی واگ مجزا که به طور مستقل به قندها و چربی‌های پس از مصرف پاسخ می‌دهند، شناسایی شدند. در مجموع، داده‌ها از این ایده پشتیبانی می‌کنند که دریافت کالری بیشتر در رژیم‌های غربی ناشی از ربودن مدارهای بینابینی است که به طور جداگانه قندها و چربی‌ها را تقویت می‌کنند. انگیزه خوردن غذاهای چاق‌زا ممکن است بدون ادراک شناختی اتفاق بیفتد، زیرا سیگنال‌های بینابینی زیر سطح هوشیاری اتفاق می‌افتد، که در آن تلاش آگاهانه رژیم غذایی تحت تأثیر انگیزه ناخودآگاه برای خوردن غذاهای غنی از چربی و قند قرار می‌گیرد. بنابراین، دستکاری مدار پاداش روده می‌تواند برای درمان چاقی با محدود کردن داوطلبانه مصرف رژیم‌های غذایی چاقی هدف قرار گیرد.

پایان مطلب./