Soğuk havaların metabolizmaya etkisi

Scripps Research’teki sinirbilimciler, soğuğa maruz kalan memelilerin neden daha fazla yemek yemeye başladıklarını araştırdılar. Bu, vücut ısısını korumak için daha fazla enerji harcamalarından kaynaklanıyor. Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada, araştırmacılar, soğuğun tetiklediği bu iştah artışını kontrol eden beyin hücrelerini tanımladılar. Bu hücreler, enerji seviyesi düştüğünde yiyecek aramaya teşvik ediyor. Bu buluş, kilo vermek ve metabolizmayı iyileştirmek için soğuk tedavilerinin etkinliğini artırabilecek yeni ilaçlara yol açabilir.

Çalışmanın baş yazarı Li Ye, “Bu, memelilerin hayatta kalmasını sağlayan önemli bir mekanizmadır ve onu hedef alarak soğuğun ya da diğer yöntemlerin metabolik faydalarını artırabiliriz” diyor.

Çalışmanın detayları şöyle:

Memeliler soğuğa maruz kaldıklarında normal vücut ısısını korumak için otomatik olarak daha fazla enerji yakarlar. Bunu kontrol eden spesifik mekanizma bilinmemekle birlikte, enerji harcamasındaki bu soğukla ​​aktive olan artış, iştah ve beslenmede bir artışı tetikler. 16 Ağustos 2023’te Nature dergisinde yayınlanan yeni çalışmada araştırmacılar, farelerde soğuğa bağlı bu yiyecek arama davranışı için bir “anahtar” olarak çalışan bir nöron kümesi belirlediler. Keşif, metabolik sağlık ve kilo kaybı için potansiyel terapötiklere yol açabilir.

Çalışmanın kıdemli yazarı Li Ye, doçent ve Abide-Vividion Başkanı, “Bu, memelilerde temel bir adaptif mekanizmadır ve onu gelecekteki tedavilerle hedeflemek, soğuk veya diğer yağ yakma biçimlerinin metabolik faydalarının arttırılmasına izin verebilir” diyor. Scripps Research’te Kimya ve Kimyasal Biyoloji Doktorası.

Çalışmanın ilk yazarı, Ye Lab doktora sonrası araştırma görevlisi Neeraj Lal, PhD idi.

Soğuğa maruz kalma, sıcak kalmak için daha fazla enerji yakılmasına yol açtığından, soğuk suya daldırma ve diğer “soğuk terapisi” biçimleri, kilo verme ve metabolik sağlığı iyileştirme yöntemleri olarak araştırılmıştır. Soğuk terapilerin bir dezavantajı, insanların soğuğa karşı gelişmiş tepkilerinin kilo kaybına neden olacak şekilde tasarlanmamasıdır (bu etki, modern öncesi zamanlarda gıda kıtlığının sık görüldüğü dönemlerde ölümcül olabilir). Diyet ve egzersiz gibi soğuk, herhangi bir kilo verme etkisine karşı koymak için iştahı artırır. Çalışmada Ye ve ekibi, soğuğa bağlı bu iştah artışına aracılık eden beyin devrelerini belirlemeye koyuldu.

İlk gözlemlerinden biri, soğuk havaların (73F’den 39F’ye) başlamasıyla birlikte, farelerin yiyecek aramalarını yalnızca yaklaşık altı saatlik bir gecikmeden sonra artırmasıydı, bu da bu davranış değişikliğinin soğuk algılamanın doğrudan bir sonucu olmadığını düşündürüyor.

Tüm beyin temizleme ve ışık tabakası mikroskobu adı verilen teknikleri kullanan araştırmacılar, soğuk ve sıcak koşullar sırasında beyindeki nöronların aktivitesini karşılaştırdı. Kısa süre sonra önemli bir gözlem yaptılar: Beyindeki nöronal aktivitenin çoğu soğuk durumda çok daha düşükken, talamus adı verilen bir bölgenin bölümleri daha yüksek aktivasyon gösterdi.

Sonunda ekip, orta hat talamusunun ksifoid çekirdeği adı verilen belirli bir nöron kümesine odaklandı ve bu nöronlardaki aktivitenin, fareler soğuktan kaynaklanan uyuşukluklarından yiyecek aramak için hareket etmeden hemen önce soğuk koşullar altında arttığını gösterdi. Soğuk durumun başlangıcında daha az yiyecek mevcut olduğunda, ksifoid çekirdeğindeki aktivite artışı daha da fazlaydı; bu, bu nöronların soğuğun kendisinden ziyade soğuğun neden olduğu bir enerji açığına yanıt verdiğini düşündürür.

Araştırmacılar bu nöronları yapay olarak etkinleştirdiklerinde, fareler yiyecek aramalarını artırdı, ancak diğer faaliyetlerini artırmadı. Benzer şekilde, ekip bu nöronların aktivitesini engellediğinde, farelerin yiyecek aramaları azaldı. Bu etkiler, yalnızca soğuk koşullar altında ortaya çıktı; bu, soğuk sıcaklıkların, iştah değişikliklerinin meydana gelmesi için de mevcut olması gereken ayrı bir sinyal sağladığını ima ediyor.

Ekip, son bir dizi deneyde, bu ksifoid çekirdek nöronlarının, beslenme davranışı da dahil olmak üzere davranışa rehberlik etmek için ödül ve kaçınma sinyallerini entegre etmedeki rolüyle uzun süredir bilinen bir alan olan nükleus akumbens adı verilen bir beyin bölgesine projekte olduğunu gösterdi.

Nihayetinde, bu sonuçların klinik önemi olabilir, diyor Ye, çünkü bunlar, soğuğa bağlı olağan iştah artışını bloke etme olasılığını öne sürüyor ve nispeten basit soğuğa maruz kalma rejimlerinin kilo kaybını çok daha verimli bir şekilde yönlendirmesine izin veriyor.

“Şu anda temel hedeflerimizden biri, iştahtaki bu değişiklikleri kontrol eden beyin devrelerinin insanlarda nasıl çalıştığını anlamaktır” diyor Ye. “Bu devreleri hedefleyen ilaçlar geliştirilebilirse, bu ilaçlar soğuk terapilerinin etkinliğini artırabilir ve kilo kaybına yardımcı olabilir.”