Abstract

Capacitatea de a ajusta consumul de alimente ca răspuns la schimbarea cerințelor energetice este esențială pentru supraviețuire. Progresele recente au oferit o perspectivă asupra mecanismelor moleculare, celulare și comportamentale care leagă schimbările depozitelor de grăsime corporală de ajustările adaptive ale comportamentului alimentar. Importanța fiziologică a acestui sistem de control homeostatic este evidențiată de obezitatea severă care rezultă din disfuncția oricăreia dintre componentele sale cheie. Aceste noi informații oferă un context biologic în care să se ia în considerare epidemia globală de obezitate și identifică numeroase căi potențiale de intervenție terapeutică și cercetări viitoare.

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 3,58 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

sistemului

Referințe

Sims, E. A. și colab. Efectele endocrine și metabolice ale obezității experimentale la om. Prog. Recente Horm. Rez. 29, 457–496 (1973)

Leibel, R. L., Rosenbaum, M. & Hirsch, J. Modificări ale cheltuielilor energetice rezultate din greutatea corporală modificată. N. Engl. J. Med. 332, 621–628 (1995)

Kennedy, G. Rolul grăsimii de depozit în controlul hipotalamic al consumului de alimente la șobolan. Proc. R. Soc. Londra. B 140, 578–592 (1953)

Schwartz, M. W., Woods, S. C., Porte, D. Jr., Seeley, R. J. și Baskin, D. G. Controlul sistemului nervos central al consumului de alimente. Natură 404, 661-671 (2000)

Garofalo, R. S. Analiza genetică a semnalizării insulinei în Drosophila. Tendințe endocrinol. Metab. 13, 156-162 (2002)

Kimura, K. D., Tissenbaum, H. A., Liu, Y. & Ruvkun, G. daf-2, o genă asemănătoare receptorului de insulină care reglează longevitatea și diapauza în Caenorhabditis elegans. Ştiinţă 277, 942–946 (1997)

Doyon, C., Drouin, G., Trudeau, V. L. și Moon, T. W. Evoluția moleculară a leptinei. Gen. Comp. Endocrinol. 124, 188–198 (2001)

Zhang, Y. și colab. Clonarea pozițională a mouse-ului atârna genă și omologul ei uman. Natură 372, 425–432 (1994)

Farooqi, I. S. și colab. Efectele terapiei recombinante cu leptină la un copil cu deficit congenital de leptină. N. Engl. J. Med. 341, 879–884 (1999)

Heymsfield, S. B. și colab. Leptina recombinantă pentru pierderea în greutate la adulții obezi și slabi: un studiu randomizat, controlat, cu creștere a dozei. J. Am. Med. Conf. Univ. 282, 1568–1575 (1999)

De Souza, C. T. și colab. Consumul unei diete bogate în grăsimi activează un răspuns proinflamator și induce rezistența la insulină în hipotalamus. Endocrinologie 146, 4192–4199 (2005)

Munzberg, H., Flier, J. S. și Bjorbaek, C. Rezistența la leptină specifică regiunii în hipotalamusul șoarecilor obezi induși în dietă. Endocrinologie 145, 4880–4889 (2004)

Bruning, J. C. și colab. Rolul receptorului de insulină cerebrală în controlul greutății corporale și al reproducerii. Ştiinţă 289, 2122-2125 (2000)

Cohen, P. și colab. Ștergerea selectivă a receptorului de leptină în neuroni duce la obezitate. J. Clin. Investi. 108, 1113–1121 (2001)

Batterham, R. L. și colab. Hormonul intestinal PYY3-36 inhibă fiziologic aportul de alimente. Natură 418, 650-654 (2002)

Cummings, D. E. și colab. O creștere preprandială a nivelurilor plasmatice de grelină sugerează un rol în inițierea mesei la om. Diabet 50, 1714–1719 (2001)

Tschop, M., Smiley, D. L. și Heiman, M. L. Ghrelin induce adipozitatea la rozătoare. Natură 407, 908-913 (2000)

Nakazato, M. și colab. Un rol pentru grelină în reglarea centrală a hrănirii. Natură 409, 194–198 (2001)

Wren, A. M. și colab. Grelina sporește pofta de mâncare și crește aportul de alimente la om. J. Clin. Endocrinol. Metab. 86, 5992 (2001)

Cummings, D. E. și colab. Nivelurile de grelină plasmatică după pierderea în greutate indusă de dietă sau operația de bypass gastric. N. Engl. J. Med. 346, 1623–1630 (2002)

Di Marzo, V. și colab. Endocannabinoidele reglate de leptină sunt implicate în menținerea aportului de alimente. Natură 410, 822–825 (2001)

Leibowitz, S. F. și Alexander, J. T. Serotonina hipotalamică în controlul comportamentului alimentar, mărimea mesei și greutatea corporală. Biol. Psihiatrie 44, 851–864 (1998)

Leibowitz, S. F., Roossin, P. & Rosenn, M. Injecția cronică de norepinefrină în nucleul hipotalamic paraventricular produce hiperfagie și greutate corporală crescută la șobolan. Farmacol. Biochimie. Comportă-te. 21, 801–808 (1984)

Obici, S. și colab. Administrarea centrală a acidului oleic inhibă producția de glucoză și aportul de alimente. Diabet 51, 271–275 (2002)

Loftus, T. M. și colab. Aport redus de alimente și greutatea corporală la șoarecii tratați cu inhibitori ai acidului gras sintază. Ştiinţă 288, 2379–2381 (2000)

El, W., Lam, T. K., Obici, S. și Rossetti, L. Întreruperea moleculară a detectării nutrienților hipotalamici induce obezitatea. Natura Neuroști. 9, 227–233 (2006)

Minokoshi, Y. și colab. AMP-kinaza reglează aportul de alimente răspunzând la semnalele hormonale și nutritive din hipotalamus. Natură 428, 569-574 (2004)

Andersson, U. și colab. Protein kinaza activată cu AMP joacă un rol în controlul aportului de alimente. J. Biol. Chem. 279, 12005–12008 (2004)

Cota, D. și colab. MTOR hipotalamic reglează aportul de alimente. Ştiinţă 312, 927–930 (2006)

Strubbe, J. H. & Woods, S. C. Momentul meselor. Psihol. Rev. 111, 128-141 (2004)

Gibbs, J., Young, R. C. și Smith, G. P. Colecistochinina scade consumul de alimente la șobolani. J. Comp. Fiziol. Psihol. 84, 488–495 (1973)

Emond, M., Schwartz, G. J., Ladenheim, E. E. și Moran, T. H. Leptina centrală modulează răspunsul comportamental și neuronal la CCK. A.m. J. Fiziol. 276, R1545 - R1549 (1999)

Morton, G. J. și colab. Acțiunea leptinei din creierul anterior reglează răspunsul creierului posterior la semnalele de sațietate. J. Clin. Investi. 115, 703–710 (2005)

Grill, H. J. și colab. Dovezi că trunchiul cerebral caudal este o țintă pentru efectul inhibitor al leptinei asupra consumului de alimente. Endocrinologie 143, 239–246 (2002)

Elmquist, J. K., Bjorbaek, C., Ahima, R. S., Flier, J. S. & Saper, C. B. Distribuții ale izoformelor de ARNm ale receptorilor de leptină în creierul șobolanului. J. Comp. Neurol. 395, 535–547 (1998)

Blevins, J. E., Schwartz, M. W. și Baskin, D. G. Dovezi că neuronii nucleului paraventricular oxitocină leagă acțiunea leptinei hipotalamice de nucleii caudali ai trunchiului cerebral care controlează mărimea mesei. A.m. J. Fiziol. Regul. Integra Comp. Fiziol. 287, R87 - R96 (2004)

Kelley, A. E., Baldo, B. A., Pratt, W. E. și Will, M. J. Circuite corticostriatal-hipotalamice și motivația alimentară: integrarea energiei, acțiune și recompensă. Fiziol. Comportă-te. 86, 773–795 (2005)

Rolls, E. T. Gustul, olfactivitatea și procesarea texturii alimentelor în creier și controlul aportului de alimente. Fiziol. Comportă-te. 85, 45-56 (2005)

Kringelbach, M. L., O'Doherty, J., Rolls, E. T. și Andrews, C. Activarea cortexului orbitofrontal uman la un stimul lichid alimentar este corelată cu plăcerea sa subiectivă. Cereb. Cortex 13, 1064–1071 (2003)

Kelley, A. E. și Berridge, K. C. Neuroștiința recompenselor naturale: relevanță pentru drogurile dependente. J. Neurosci. 22, 3306–3311 (2002)

Stuber, G. D., Evans, S. B., Higgins, M. S., Pu, Y. & Figlewicz, D. P. Restricția alimentară modulează preferința locului condiționată de amfetamină și nucleul accumbens eliberarea de dopamină la șobolan. Sinapsi 46, 83-90 (2002)

Carroll, M. E., Franța, C. P. și Meisch, R. A. Privarea alimentară crește consumul de droguri pe cale orală și intravenoasă la șobolani. Ştiinţă 205, 319-321 (1979)

Fulton, S., Woodside, B. & Shizgal, P. Modularea circuitelor de recompensare a creierului de către leptină. Ştiinţă 287, 125-128 (2000)

Figlewicz, D. P. și colab. Preferința de insulină intraventriculară și leptină inversă este condiționată de o dietă bogată în grăsimi la șobolani. Comportă-te. Neuroști. 118, 479–487 (2004)

Figlewicz, D. P. Semnalele adipozității și recompensa alimentară: extinderea rolurilor SNC ale insulinei și leptinei. A.m. J. Fiziol. Regul. Integra Comp. Fiziol. 284, R882 - R892 (2003)

Flier, J. S. Războaie de obezitate: progresul molecular se confruntă cu o epidemie în expansiune. Celulă 116, 337-350 (2004)

Dhillon, H. și colab. Leptina activează direct neuronii SF1 în VMH, iar această acțiune a leptinei este necesară pentru homeostazia normală a greutății corporale. Neuron 49, 191–203 (2006)

Fan, W., Boston, B. A., Kesterson, R. A., Hruby, V. J. & Cone, R. D. Rolul neuronilor melanocortinergici în hrănire și sindromul obezității agouti. Natură 385, 165–168 (1997)

Cowley, M. A. și colab. Leptina activează neuronii anorexigenici POMC printr-o rețea neuronală în nucleul arcuat. Natură 411, 480–484 (2001)

Thornton, J. E., Cheung, C. C., Clifton, D. K. și Steiner, R. A. Reglarea ARNm proopiomelanocortinei hipotalamice de către leptină în ob/ob șoareci. Endocrinologie 138, 5063–5066 (1997)

Shutter, J. R. și colab. Expresia hipotalamică a ART, o genă nouă legată de agouti, este reglată în sus la șoarecii obezi și diabetici. Gene Dev. 11, 593–602 (1997)

Yaswen, L., Diehl, N., Brennan, M. B. și Hochgeschwender, U. Obezitatea în modelul de șoarece al deficitului de pro-opiomelanocortină răspunde la melanocortina periferică. Nature Med. 5, 1066-1070 (1999)

Seeley, R. J. și colab. Receptorii melanocortinei în efectele leptinei. Natură 390, 349 (1997)

Erickson, J., Clegg, K. și Palmiter, R. Sensibilitate la leptină și susceptibilitate la convulsii de șoareci lipsiți de neuropeptidă Y. Natură 381, 415–418 (1996)

Qian, S. și colab. Nici proteina legată de agouti, nici neuropeptida Y nu sunt necesare în mod critic pentru reglarea homeostaziei energetice la șoareci. Mol. Celulă. Biol. 22, 5027–5035 (2002)

Luquet, S., Perez, F. A., Hnasko, T. S. și Palmiter, R. D. NPY/AgRP neuronii sunt esențiali pentru hrănirea șoarecilor adulți, dar pot fi ablați la nou-născuți. Ştiinţă 310, 683–685 (2005)

Gropp, E. și colab. Neuronii care exprimă peptide legate de Agouti sunt obligatorii pentru hrănire. Natura Neuroști. 8, 1289–1291 (2005)

Bewick, G. A. și colab. Ablația post-embrionară a neuronilor AgRP la șoareci duce la un fenotip slab, hipofagic. FASEB J. 19, 1680–1682 (2005)

Xu, A. W. și colab. Efectele neurodegenerării hipotalamice asupra echilibrului energetic. PLoS Biol. 3, e415 (2005)

Lambert, P. D. și colab. Factorul neurotrofic ciliar activează căile asemănătoare leptinei și reduce grăsimea corporală, fără cașexie sau creștere în greutate, chiar și în cazul obezității rezistente la leptină. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 98, 4652–4657 (2001)

Kokoeva, M. V., Yin, H. & Flier, J. S. Neurogeneza în hipotalamusul șoarecilor adulți: rol potențial în echilibrul energetic. Ştiinţă 310, 679–683 (2005)

Taniguchi, C. M., Emanuelli, B. & Kahn, C. R. Noduri critice în căile de semnalizare: perspective asupra acțiunii insulinei. Natura Rev. Mol. Cell Biol. 7, 85-96 (2006)

Bjorbaek, C., Uotani, S., da Silva, B. & Flier, J. S. Capacități de semnalizare divergente ale izoformelor lungi și scurte ale receptorului leptinei. J. Biol. Chem. 272, 32686-32695 (1997)

Xu, A. W. și colab. PI3K integrează acțiunea insulinei și a leptinei asupra neuronilor hipotalamici. J. Clin. Investi. 115, 951-958 (2005)

Niswender, K. D. și colab. Semnalizare intracelulară. Enzimă cheie în anorexia indusă de leptină. Natură 413, 794–795 (2001)

Niswender, K. D. și colab. Activarea cu insulină a fosfatidilinozitolului 3-kinazei în nucleul arcuat hipotalamic: un mediator cheie al anorexiei induse de insulină. Diabet 52, 227–231 (2003)

Kitamura, T. și colab. Proteina Forkhead FoxO1 mediază efectele dependente de Agrp ale leptinei asupra consumului de alimente. Nature Med. 12, 534–540 (2006)

Spanswick, D., Smith, M. A., Mirshamsi, S., Routh, V. H. și Ashford, M. L. Insulina activează canalele K + sensibile la ATP în neuronii hipotalamici ai șobolanilor slabi, dar nu obezi. Natura Neuroști. 3, 757-758 (2000)

Choudhury, A. I. și colab. Rolul substratului receptorului de insulină 2 în funcția hipotalamică și a celulelor β. J. Clin. Investi. 115, 940-950 (2005)

van den Top, M., Lee, K., Whyment, A. D., Blanks, A. M. & Spanswick, D. Neuronii pacemaker NPY/AgRP sensibili la origen în nucleul arcuat hipotalamic. Natura Neuroști. 7, 493–494 (2004)

Jaworski, J., Spangler, S., Seeburg, D. P., Hoogenraad, C. C. și Sheng, M. Controlul arborizării dendritice de către fosfoinozid-3'-kinaza - Akt - țintă mamiferă a căii rapamicinei. J. Neurosci. 25, 11300–11312 (2005)

Balthasar, N. și colab. Semnalizarea receptorilor de leptină în neuronii POMC este necesară pentru homeostazia cu greutate corporală normală. Neuron 42, 983–991 (2004)

Pinto, S. și colab. Recablarea rapidă a circuitelor de alimentare a nucleului arcuat de către leptină. Ştiinţă 304, 110-115 (2004)

Sternson, S. M., Shepherd, G. M. & Friedman, J. M. Cartografierea topografică a VMH → microcircuitele nucleului arcuat și reorganizarea lor prin post. Natura Neuroști. 8, 1356–1363 (2005)

Berthoud, H. R. Mintea versus metabolismul în controlul aportului alimentar și al echilibrului energetic. Fiziol. Comportă-te. 81, 781–793 (2004)

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută de subvenții NIH, Centrul de Cercetare pentru Endocrinologie în Diabet și Unitatea de Cercetare Nutriție Clinică a Universității din Washington și de un grant de la Murdock Charitable Trust. Recunoaștem asistența la pregătirea manuscriselor oferită de C. Balach; discuții cu cercetători și cu profesorii de la Universitatea din Washington; și înțelepciunea dobândită de la o conferință despre comportamentul alimentar organizată la Banbury Center, New York, în mai 2006.

Informatia autorului

Afilieri

Departamentul de Medicină, Centrul Medical Harborview și Universitatea din Washington, Seattle, Washington, 98104, SUA

G. J. Morton și M. W. Schwartz

Departamentul de Medicină, Veterani Afaceri Puget Sound Sistemul de îngrijire a sănătății și Universitatea din Washington, Seattle, Washington, 98108, SUA

D. E. Cummings și D. G. Baskin

Departamentele de Medicină și Structură Biologică, Universitatea din Washington, Seattle, Washington, 98104, SUA

Departamentele de genetică și pediatrie, Facultatea de Medicină a Universității Stanford, Stanford, California, 94305, SUA

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

autorul corespunzator

Declarații de etică

Interese concurente

Informațiile despre reimprimări și permisiuni sunt disponibile la www.nature.com/reprints. Autorii declară că nu există interese financiare concurente.

Drepturi și permisiuni

Despre acest articol

Citați acest articol

Morton, G., Cummings, D., Baskin, D. și colab. Controlul sistemului nervos central al aportului de alimente și al greutății corporale. Natură 443, 289–295 (2006). https://doi.org/10.1038/nature05026

Data emiterii: 21 septembrie 2006

Lecturi suplimentare

O privire mai atentă asupra rolului insulinei pentru reglarea funcției reproductive masculine

  • Hajar Oghbaei
  • , Amir Fattahi
  • , GholamReza Hamidian
  • , Saeed Sadigh-Eteghad
  • , Mojtaba Ziaee
  • & Javad Mahmoudi

Endocrinologie generală și comparativă (2021)

Mecanisme terapeutice ale medicinei tradiționale chineze pentru îmbunătățirea bolilor metabolice prin microbiota intestinală

  • Hai-Yu Zhang
  • , Jia-Xing Tian
  • , Feng-Mei Lian
  • , Min Li
  • , Wen-Ke Liu
  • , Zhong Zhen
  • , Jiang-Quan Liao
  • & Xiao-Lin Tong

Biomedicină și farmacoterapie (2021)

Reglarea diferită a aminoacizilor cu lanț ramificat asupra consumului de alimente prin semnalizarea TOR la ​​bibanul chinezesc (Siniperca chuatsi)

  • Ke Chen
  • , Zhen Zhang
  • , Jiao Li
  • , Shuang Xie
  • , Lin-Jie Shi
  • , Yu-Hui He
  • , Xu-Fang Liang
  • , Qiang-Sheng Zhu
  • & Shan He

Acvacultură (2021)

Expunerea pe termen lung la bisfenol A exacerbează prediabetul indus de dietă prin inflamația hipotalamică dependentă de TLR4

  • Qinlong Ma
  • , Ping Deng
  • , Min Lin
  • , Lingling Yang
  • , Le Li
  • , Lu Guo
  • , Lei Zhang
  • , Mindi He
  • , Yonghui Lu
  • , Huifeng Pi
  • , Yanwen Zhang
  • , Zhengping Yu
  • , Chunhai Chen
  • & Zhou Zhou

Jurnalul materialelor periculoase (2021)

Expunerea cronică la metilmercur perturbă acțiunile de grelină la șoarecii C57BL/6J

  • Beatriz Ferrer
  • , Lisa M. Prince
  • , Alexey A. Tinkov
  • , Abel Santamaria
  • , Aaron B. Bowman
  • & Michael Aschner

Toxicologie alimentară și chimică (2021)

Comentarii

Trimiterea unui comentariu sunteți de acord să respectați Termenii și Regulile comunității. Dacă găsiți ceva abuziv sau care nu respectă termenii sau liniile directoare, vă rugăm să îl marcați ca fiind inadecvat.

Rădăcinile obezității

Epidemia răspândită de obezitate a concentrat atenția asupra naturii proceselor sistemului nervos central care controlează aportul de alimente și greutatea corporală. Ca răspuns la depozitele reduse de grăsime corporală, atât motivația de a găsi hrană, cât și dimensiunea unei mese (prin percepția de sațietate) cresc până când depozitele de energie sunt completate, iar mutațiile care influențează acest proces neuronal pot provoca obezitate severă atât la modelele animale, cât și la oameni. În teorie, medicamentele care vizează receptorii neuronali pentru leptină și alți liganzi relevanți au potențial ca agenți anti-obezitate, dar încă nu au apărut progrese terapeutice sperate. Morton și colab. revizuiți cele mai recente cercetări în acest domeniu, evidențiind diferențele subtile dintre homeostazia energetică normală și anormală.