Hunger och mättnad ✓ Flashcards
Vad monitorerar hjärnan för att ha koll på så vi äter lagom mycket?
Hjärnan håller koll på följande frågor
Finns det mat i GI-kanalen?
Predaktiv signalering som berättar hur stor sannolikheten är att vi kommer ha gott om energi ett tag framöver. Korttidsreglering som handlar om normal måltidskontroll “när ska jag äta?”.
- Kaloriinehåll
- Volym
Finns tillgänlig energi i blod/vävnad?
- Insulin (avspeglar blodsocker, detta hormon påverkar hjärnan att reglera aptit)
- Glukos/fettsyror i blod (får inte så stor handlingskraft på hjärnan i sig om inte man hamnar extremt lågt)
Fettdepåer
Långtidsreglering, detta är med en modulerande effekt som talar om för oss hur starkt vi måste reagera på GI signalerna.
Korttidsreglering handlar alltså om huruvida det finns mat i GI systemet eller inte, vilka signaler har vi som GI systemet kan känna av?
Signalerna fån GI systemet är av två typer
- *Näringsämnen** (kalorier)
- Sockerarter
- Lipider/fettsyror
- Peptider/aminosyror
- *Distenstion/töjning och tryck/beröring** (volym)
- Vanliga mekanoreceptorer som går via vagusnerven till hjärnan
Vilken cell i GI-kanalen kan känna av vilka näringsämnen som finns inne i lumen?
Enteroendokrina celler: har molekylära detektorer för näringsämnen.
- “Ligand” (socker, peptid, lipid etc), detekteras på olika sätt av enteroendokrina cellen.
- Enteroendokrina cellen aktiveras och utsöndrar peptider (åt basala hållet, ej in i lumen)
- Peptiderna verkar på vagusnerven eller hjärnan
- Vagusnerven kan också aktiveras synaptiskt via enteroendokrina celler och inte enbart vid peptidfrisättning.
Vi har flera olika typer av enteroendrokrina celler som utsöndrar olika typer av hormoner (peptider). Enteroendokrina celler reglerar aptiten, men inte bara aptit. Vad mer reglerar enteroendokrina celler?
Enteroendokrina celler reglerar:
- Sekretion
- Peristaltik
- Insulinfrisättning
- Upptag av näringsämnen
- Aptit
Enteroendokrina celler har olika detektorer för olika näringsämnen.
Glukos
SGLT: natrium/glukos cotransportör.
- Finns det mycket glukos så kommer mycket natrium tas in i cellen, detta depolariserar cellen och kalcium flödar in vilket leder till basalfrisättning av hormoner.
GLUT2
T1R3
Fettsyror
FFAR
GPR119
GPR120
Aminosyror
CaSR
Andra
Vad har vi för olika enteroendokrina celler som reglerar aptit och vad utsöndrar de för hormon?
Enteroendokrina celler är centrala signalhubar i GI-kanalen som gör många saker, vad gör de med informationen de får från att känna av vad som finns i lumen?
Lokal funktion
- Blodflöde
- Upptag
- Peristaltik
- Immunsystem
Reflexer som fortfarande är inom mag-tarmsystemet
- Kontaktar nervceller som via ganglier går till andra delar av GI-kanalen, eg för att hämma magsäckstömning vid mycket näringsämnen i tunntarmen.
Mer periferfunktion
- Vagusnerven och hormoner som når hjärnan och styr aptit
- B-celler för reglering av insulinfrisättning
Vad har vi för aptit reglerande peptider från enteroendokrinaceller?
Nedanstående peptider verkar på vagala efferenter och endokrin direkt i hjärnan (hjärnstammen och hypotalasmus).
- *Mättnad**
- CCK
- GLP-1
- PYY
- fler
- *Hunger**
- Ghrelin
Detta tyder på att basalinställningen är hunger, men att mättnad sker med hjälp av aktiv signalering
Ghrelin är en peptid som kan frisättas från enteroendokrina celler. Exakt vart och av vilket stimuli frisätts den från och vad har den för verkan på kroppen?
Ghrelin
Frisätts: av P/D1-celler i fundus vid fasta och minskar efter måltid (hungerhormon). Frisättningen styrs av näringstillgångerna i övre tunntarm.
Ghrelin går ned på vissa typer av bariatrisk kirurgi
Funktion: ökar aptit genom att verka på
- Vagusfibrer
- Aptitregleringssystem: hjärnstammen/hypothalamus
- Belöningssystem
Mättnadsdrivna peptider är lite lika i sina karaktärer, ett mättnadshormon vi har heter CCK. Hur frisätts det och vad gör det?
CCK
Frisätts: av I-celler i duodenum vid mycket näring (eg fett) här.
Funktion:
- Hämmar ventrikeltömning (ileal brake)
- Stimulerar galla/pankreas sekretion
- Aptithämmande
- vagusnerven
- hjärnstam
- samt indirekt via den långsamma ventrikeltömningen pga ventrikeldistention
Förutom CCK så har vi även mättnadspeptiderna PYY och GLP-1. Varfifrån frisätts dessa och hur funkar de?
PYY och GLP-1
Båda frisätts från L-celler i tunntarm och colon och ökar vid födointag för att minska aptiten genom att verka på hypothalamus och vagusnerven samt orsaka “ileal brake”
GLP-1 är dessutom en incretin (ökar insulinfrisättning som svar på glukos). GLP-1 agonister kan därmed användas vid diabetes medicinering.
GLP-1 bryts ned av ett enzym som heter DPP4
Vi har enteroendokrina celler som frisätter peptider som kan verka på vaguskanaler eller endokrint. Signalerna skickas på så sätt upp till hjärnan (hjärnstammen och hypothalamus är mest relevant).
Hjärnstam (korttidskontroll - få i sig rätt mängd mat vid måltid)
Nucleus tractus solitarius - tar emot vagusafferenterna, samt peptider i blodet. Nervcellerna som tar emot dessa peptider uttrycker själva många av de peptider som de svarar på (CCK, GLP-1). Dessa skickar vidare information vidare till hjärnan eg. hypothalamus men även andra strukturer som laterala nucleus parabrachialis.
Hypothalamus (lång och kort-kontroll)
Nu har vi pratat om hur hjärnan monitorerar vad som finns i magtarmsystemet, hjärnan/kroppen monitorerar även vad som finns i blodet med hjälp av insulin och glukos. Glukos detektering är en direkt mekanism för att ta reda på hur mycket glukos finns i blodet medan insulin är ett indirekt sätt att monitorera glukosnivåerna i blodet.
Vilka organ monitorerar glukos och när är det som mest relevant för kroppen att monitorera detta?
När/vart frisätts insulin och hur verkar det för aptit?
Levern och hjärnan monitorerar direkta glukosvärden
Denna monitorering anses inte vara så viktig i den vardagliga regleringen utan snarare vid långvarig fasta/patologi.
Insulin
Frisätts från pankreas B-celler vid högt blodglukos och verkar direkt på hypothalamus som aptit hämmande.
Den långvariga regleringen av födeintag är väldigt viktig, hur känner kroppen av hur mycket energiinlagring kroppen har?
Lipostat-teorin
Fett kan på något sätt signalera till hjärnan och modulera aptit och samt i viss mån metabolism.
Vi har någon slags sett point vikt som vi vill uppnå jämt, så ifall vi svälter så kommer vi sedan vilja äta upp oss till setpoint vikten och om vi tvångsmatas så kommer vi sedan vilja äta mindre så vi når setpoint vikten.
Hur fungerar lipostat-teorin?
Med hjälp av Leptin
Leptin frisätts av fettceller i proportion till hur mycket fett vi har och reglerar kroppsvikt genom att minska aptit och öka energiförbrukning.
Leptin vid fasta: minskar vid minskad fettinlagring och leder då till hunger och minskad energiförbrukning istället.
Blockerar man/tar bort leptin på något sätt så kommer man därför bli gravt överviktig.
Finns fler adipokiner (hormoner som utsöndras från fettväv) eg asprosin som driver hunger.
Hypothalamus hade tills viss del kortsiktig signalering, men är central för den långsiktiga regleringen.
Vilka kärnor har hypothalamus som spelar roll för aptitreglering?
Hypothalamus
Nucleus arcuatus: hunger och mättnad (mer sensoriska delen av reglering)
Paraventrikulära hypotahalamus: mättnad (avsaknad av aktivitet här leder till hunger)
Laterala hypothalamus: hunger
I nucleus arcuatus finns det två viktiga nervcells populationer, vilka och vad har de för roller?
Nucleus arcuatus
AgRP neuron: hunger (hämmas av leptin) - aktiveras dessa äter djuret vääldigt mycket
- Hämmar mättnadsnervceller i PVH (GABA och NPY)
- Hämmar POMC neuroner med GABA (vid kärnan) och AgRP (som är en antagonist till MC4receptorn som α-MSH från POMC celler binder till)
POMC neuron: mättnad (aktiveras av leptin)
- Aktiverar mättnadscentrum i PVC (α-MSH, slutpeptid som klyvs ur proopiummelanocortin)
- PVH cellerna projecerar till nucleus parabrachialis och driver mättnad därifrån.
- VGLUT2 neuron (glutamateriga nervceller) som aktiverar PVH men tros stå för lite snabbare reglering. (α-MSH tar lite tid).
Även andra cirkulerande peptider från tarmen kan påverka dessa och inflöde från ENS och hjärnstammen.
Hur ser det ut med signaleringsmekanismerna vid mättnad sammanfattat?
Mättnad/energiöverskott
↑ leptin, GLP-1, CCK, glukos
⇒
aktivering av POMC neuron i nucleus arceatus
⇒
Preopiomelanokortin → α-MSH → MC4 receptorer i PVH
Hämning av laterala hypotalamus (hämmad hunger)
⇒
PVH → aktivering av parabrachialis och sympaticus
Hur ser kretsen i hjärnan ur vid fasta?
Vid fasta har vi en hämning på PVH via AgRP neuronen samt en stimulering av laterala hypothalamus.
Detta aktiveras vid låga leptin nivåer och höga ghrelin nivåer.
Kroppen verkar också kunna reglera kroppsvikt utifrån tyngd, vad kallas detta och hur fungerar det?
Gravitostat
Osteocyter i rörbenen känner av tyngd och signalerar detta till hjärnan.
Detta system blir mer intressant vid övervikt, medan leptinsystemet mer handlar om att se till så man inte svälter ihjäl.
Varför är det såpass vanligt med övervikt?
Regleringssystemen kan sluta fungera lite när man bli överviktig
Man ser vid fetma eg
- Insulin resistens perifert
- CNS blir resistent mot insulin och leptin
- Ghrelin faller inte efter måltid
- Låggradig inflammation i fettväv
Ett friskt system vid mättnad gör att man skickar massa input till hjärnan som säger till att man är mätt och reglerar metabolismen utefter detta. Hur ser detta system ut när det är rubbat som vid exempelvis övervikt?
Vid övervikt utvecklar vi en resistens mot de aptithämmande systemen.
Aptit styrs inte enbart av GI-kanalens regleringsmekanismer. Vad mer kan styra om vi är hungriga och äter eller inte?
Vanor (vi har tidspunkter där vi bli hungriga för vi äter då enligt rutin)
Belöningssystem (god mat äter vi mer av)
Variation av mat (leder till ökat förointag)
Matens tillgänglighet
Cirkadisk rytm
Kultur, värderingar, planer, uppväxt
Social kontext (äter mer om vi äter med andra)
Hunger och mättnad ligger alltså någonstans mellan homeostas och belöning/motivation. Det finns aspekter av aptit som är rent homeostatiska och rent belöningsberoende. Hur kan man beskriva hunger utifrån ett homeostatisk och belöningsperspektiv?
Homeostatisk hunger (intern push, ej ätit på länge)
Belönings hunger (extern push, går förbi ett kafe och det luktar gott)
De sammarbetar också, är man hungrig blir mat mer motiverande och godare.
Vi äter ofta för att det är gott, särskilt i slutet av måltiden när vi fortsätter äta fast vi är mätta. Det finns alltås en njutning i att äta något gott och genom dopaminsystemet kan vi skapa ett begär för att söka upp och äta goda saker. Är det enbart smaken som driver belöning?
Nej, peptiderna som frisätts i hypothalamus och tarmen påverkar belöningssystemet (VTA-NAcc).
Även vagala efferenter kan driva belöning direkt.
- Distention stimulerar mättnad på ett mer obehagligt sätt än kaloriinnehål stimulerar mättnad då kaloriinehåll går via afferenter som är mer belönande i sin karaktär.
Kan man vara matberoende? Har matberoende isf samma mekanism som drogberoende?
Mat kan verka på belöningssystemet genom dopaminfrisättning men på ett mer fysiologiskt sätt än vad droger gör, droger “kapar” detta system på ett mer artificiellt sätt.
Mat har alltså något slags feedback system som saknas när det gäller droger.
Hittils har vi tittar på de stora kretsarna för födointagsreglering som ständigt är aktiva i oss, det finns kretsar för mer sjukdomslikreglering (eg om man får influensa). Hur ser denna krets ut?
Krets vid sjukdom:
Vagal aktivering går via NTS vidare till parabrachialis som aktiverar amygdala. Denna aktivering i amygdala gör att man förlorar aptiten.
Vilka system avgör alltså om vi vill äta den goda bullen vi går förbi i affären?
