Miks põhjustab stress kehakaalu tõusu? Uuring heidab valgust
Uus uurimus, avaldatud ajakirjas Rakkude ainevahetus, võis leida põhjuse, miks krooniline kokkupuude stressiga on nii tihedalt seotud rasvumisega. Vastus peitub rasvarakkude ja stressihormoonide ajastamise vahelistes suhetes.
Californias Stanfordi ülikooli meditsiinikooli keemia- ja süsteemibioloogia dotsendi Mary Terueli juhitud teadlased olid hämmingus muidu loomuliku - ja üldtuntud - protsessi kaudu, mille kaudu meie keha toodab rasvarakke.
Inimese kehas muutuvad nn eelkäijad ehk eellasrakud - see tähendab diferentseerumata ja täielikult diferentseeritud tüviraku vahepealne seisund - rasvarakkudeks, mis viib kehakaalu tõusuni.
Tervislik inimene muudab rasvarakkudeks mitte rohkem kui ühe protsendi oma eelkäijarakkudest ja teeb seda siis, kui seda käivitavad glükokortikoidideks nimetatud hormoonid.
Glükokortikoidid on looduslikud steroidhormoonid, mida inimkeha toodab põletiku leevendamiseks. Nagu Teruel ja tema kolleegid oma töös selgitavad, tõuseb ja langeb inimese glükokortikoidide tase loomulikult kogu päeva jooksul - see on meie ööpäevarütmide reguleeritud tsükkel.
Kuid neid hormoone võivad turgutada ka välised stiimulid, näiteks lühi- või pikaajaline stress. Uue uurimistöö vanemteadur pidas seda dünaamikat siiski intrigeerivaks.
"Miks me ei upu rasva iga kord, kui glükokortikoidide tase tõuseb hommikul normaalse ööpäevase rütmi tõttu või kui glükokortikoidide tase tõuseb, kui me treenime või läheme soojast hoonest külma?" Küsis Teruel endalt.
"Ja miks on glükokortikoidide sekretsiooni normaalse rütmi kaotamine - näiteks kroonilise stressi, jet-lagude ja vahetustega töötajate unehäirete korral - nii seotud rasvumisega?"
Sellised küsimused ajendasid Terueli ja tema kolleege alustama uut uurimistööd.
Kuidas mõjutavad glükokortikoidid rasvarakke?
Vastuste väljaselgitamiseks viisid teadlased läbi mitu katset. Esimeses ujus meeskond 4 päeva jooksul prekursor-rasvarakke glükokortikoidide kokteilis “rütmilistes impulssides”.
Nad loendasid, kui paljud eellasrakud muutusid rasvarakkudeks, ja leidsid, et üks 48-tunnine hormoonide pulss põhjustas enamiku rakkude muutumise rasvarakkudeks, lühemad impulsid viisid rakkude minimaalse diferentseerumiseni.
Teruel ja tema kolleegid soovisid süveneda, nii et nad suurendasid molekulaarseid mehhanisme, mille kaudu eellasrakud saavad "öelda", millal rasvarakkudeks muutuda. Teadlased olid huvitatud sellest, mis sunnib eellasrakke lühikesi impulsse ignoreerima, kuid reageerib pikematele.
Saladuse lahendamiseks kasutasid nad ühe raku otsepilti, et jälgida valgu aktiivsust, mis on teadaolevalt korrelatsioonis rasvaraku diferentseerumise ja küpsusega: PPAR-gamma (PPARG).
Selle valgu jälgimine tuhandetes rakkudes mitme päeva jooksul ja arvutimodelleerimine näitas, et on kahte tüüpi tagasisidet, mis aitavad eellasrakkudel ignoreerida glükokortikoidide normaalset ööpäevaringset tsüklit ja filtreerida välja ainult pikad hormonaalsed impulsid.
Täpsemalt kirjutavad autorid: "see ööpäevane filtreerimine nõuab PPARG-le kiiret ja aeglast positiivset tagasisidet." Oma varasemate uuringute põhjal leidsid teadlased ka teisi valke, mis vahendavad 34-tunnist tagasisidet, mis võimaldab PPARG-l jätkata akumuleerumist, mis viib rohkem rasvarakke.
"Nüüd teame lülitit juhtivat ööpäevaringset koodi ja oleme tuvastanud kaasatud võtmemolekulid," ütleb Teruel.
Lõpuks pidid teadlased katsetama, kas see äsja tuvastatud ööpäevane kood toimis imetajate puhul samamoodi. Niisiis suurendasid nad 21 päeva jooksul hiirte rühmas glükokortikoidide taset ja võrdlesid oma kaalu näriliste kontrollrühma omaga.
Katse näitas, et glükokortikoididega võimendatud hiired said kontrollhiirte rühmana kaalu kahekordse. Teadlased leidsid, et see oli tingitud mitte ainult uute rasvarakkude tootmisest, vaid ka juba olemasolevate kasvu.
Pidev stress võib põhjustada kehakaalu tõusu
Tulemused, ütleb Teruel, [selgitavad], miks glükokortikoidravimitega ravimine, mis on reumatoidartriidi ja astmaga inimestele isegi hädavajalik, et isegi funktsioneerida, on nii seotud rasvumisega ja [pakuvad] viise, kuidas selliseid ravimeid saab ohutult anda ilma kaalutõusu ja luude kaotuse sagedaste kõrvaltoimeteta. ”
Lisaks märgib vanemteadur, kuidas uuringud valgustavad inimestel stressi põhjustatud kehakaalu suurenemise protsessi ning pakuvad vihjeid selle kontrollimiseks.
"Jah, teie stressi ajastus on oluline," ütleb ta. "Kuna [eellaste] rakkude muundamine rasvarakkudeks toimub bistabiilse lüliti kaudu, tähendab see, et saate protsessi kontrollida pulseerimisega."
"Meie tulemused näitavad, et isegi kui teil tekib märkimisväärne stress või kui ravite oma reumatoidartriiti glükokortikoididega, ei saa te kaalus juurde," jätkab Teruel, "kuni stressi või glükokortikoidide ravi toimub ainult päeva jooksul.
"Kuid kui teil on krooniline pidev stress või võtate öösel glükokortikoide, põhjustab normaalsete ööpäevaste glükokortikoidide võnkumiste kaotus märkimisväärset kehakaalu tõusu."
Mary Teruel
