Mengapa tekanan menyebabkan kenaikan berat badan? Kajian memberi penerangan
Penyelidikan baru, diterbitkan dalam jurnal Metabolisme Sel, mungkin telah menemukan sebab mengapa pendedahan kronik terhadap tekanan sangat berkaitan dengan kegemukan. Jawapannya terletak pada hubungan antara sel-sel lemak dan masa hormon stres.
Penyelidik yang diketuai oleh Mary Teruel, penolong profesor kimia dan biologi sistem di Stanford University School of Medicine di California, bingung dengan proses yang sebaliknya - dan terkenal - di mana badan kita menghasilkan sel-sel lemak.
Di dalam tubuh manusia, sel yang disebut prekursor, atau sel keturunan - iaitu, keadaan perantaraan antara sel induk yang tidak dibezakan dan sel induk yang dibezakan sepenuhnya - berubah menjadi sel lemak, yang menyebabkan kenaikan berat badan.
Orang yang sihat mengubah tidak lebih dari 1 persen sel pendahulunya menjadi sel lemak, dan melakukannya apabila dipicu oleh hormon yang disebut glukokortikoid.
Glukokortikoid adalah hormon steroid semula jadi yang dihasilkan oleh tubuh manusia untuk mengurangkan keradangan. Seperti yang dijelaskan oleh Teruel dan rakan-rakannya dalam makalah mereka, tahap glukokortikoid seseorang secara semula jadi meningkat dan turun sepanjang hari, satu kitaran yang diatur oleh irama sirkadian kita.
Tetapi hormon ini juga dapat didorong oleh rangsangan luaran, seperti tekanan jangka pendek atau jangka panjang. Walau bagaimanapun, penyiasat kanan penyelidikan baru mendapati bahawa dinamik ini menarik.
"Mengapa kita tidak tenggelam dalam lemak setiap kali tahap glukokortikoid meningkat pada waktu pagi kerana irama sirkadian yang normal atau ketika tahap glukokortikoid kita meningkat ketika kita bersenam atau pergi dari bangunan yang hangat hingga kedinginan?" Teruel bertanya pada dirinya sendiri.
"Dan mengapa kehilangan irama normal rembesan glukokortikoid - seperti dalam keadaan tekanan kronik, jet lag, dan gangguan tidur pada pekerja shift - begitu dikaitkan dengan kegemukan?"
Pertanyaan seperti itu mendorong Teruel dan rakan-rakannya untuk memulai penyelidikan baru.
Bagaimana glukokortikoid mempengaruhi sel-sel lemak?
Untuk mengetahui jawapannya, para saintis melakukan beberapa eksperimen. Pada yang pertama, pasukan memandikan sel-sel lemak prekursor dalam koktel glukokortikoid dalam "denyutan irama" selama 4 hari.
Mereka menghitung berapa banyak sel-sel nenek moyang yang berubah menjadi sel-sel lemak, dan mendapati bahawa satu denyutan hormon selama 48 jam menyebabkan kebanyakan sel berubah menjadi sel-sel lemak, sedangkan denyutan yang lebih pendek menyebabkan pembezaan sel minimum.
Teruel dan rakan-rakannya ingin menyelidiki lebih mendalam, sehingga mereka memperbesar mekanisme molekul di mana sel-sel nenek moyang dapat "memberitahu" kapan harus berubah menjadi sel lemak. Para saintis tertarik dengan apa yang membuat sel-sel progenitor mengabaikan denyutan pendek tetapi bertindak balas terhadap sel yang lebih lama.
Untuk menyelesaikan misteri tersebut, mereka menggunakan pengimejan langsung sel tunggal untuk mengesan aktiviti protein yang diketahui berkorelasi dengan pembezaan dan kematangan sel lemak: PPAR-gamma (PPARG).
Menjejaki protein ini dalam ribuan sel selama beberapa hari dan menggunakan pemodelan komputer menunjukkan bahawa terdapat dua jenis maklum balas yang membantu sel-sel nenek moyang mengabaikan kitaran glukokortikoid sirkadian normal dan menyaring hanya denyutan hormon yang panjang.
Secara khusus, penulis menulis, "penyaringan sirkadian ini memerlukan maklum balas positif yang cepat dan lambat kepada PPARG." Berdasarkan kajian sebelumnya, para saintis juga menemui protein lain yang menjadi pengantara gelung maklum balas selama 34 jam yang membolehkan PPARG terus terkumpul, membawa kepada lebih banyak sel lemak.
"Sekarang kita tahu kod sirkadian yang mengendalikan suis, dan kita telah mengenal pasti molekul utama yang terlibat," kata Teruel.
Akhirnya, para saintis harus menguji apakah kod sirkadian yang baru dikenal pasti berfungsi sama pada mamalia. Oleh itu, selama 21 hari, mereka meningkatkan tahap glukokortikoid pada sekumpulan tikus dan membandingkan berat badan mereka dengan kumpulan tikus kawalan.
Eksperimen menunjukkan bahawa tikus yang meningkatkan glukokortikoid bertambah dua kali ganda berat badannya sebagai kumpulan tikus kawalan. Ini, para saintis mendapati, bukan hanya disebabkan oleh pengeluaran sel-sel lemak baru, tetapi juga pertumbuhan sel-sel yang sudah ada.
Tekanan berterusan boleh menyebabkan kenaikan berat badan
Penemuan itu, kata Teruel, "[jelaskan] mengapa rawatan dengan ubat glukokortikoid, yang sering penting bagi orang yang menghidap rheumatoid arthritis dan asma berfungsi, sangat berkaitan dengan kegemukan, dan [mencadangkan] cara rawatan sedemikian dapat diberikan dengan selamat tanpa kesan sampingan biasa dari kenaikan berat badan dan penurunan tulang. "
Selain itu, penyiasat kanan mencatat bagaimana penyelidikan menerangkan proses kenaikan berat badan yang disebabkan oleh tekanan pada orang, dan juga memberi petunjuk bagaimana mengawalnya.
"Ya, masa stres anda penting," katanya. "Oleh kerana penukaran sel-sel prekursor menjadi sel-sel lemak terjadi melalui suis bistable, ini bermakna anda dapat mengawal prosesnya dengan berdenyut."
"Hasil kajian kami menunjukkan bahawa walaupun anda mengalami tekanan atau merawat arthritis rheumatoid anda dengan glukokortikoid, anda tidak akan mendapat berat badan," lanjut Teruel, "selagi tekanan atau rawatan glukokortikoid berlaku hanya pada siang hari.
"Tetapi jika anda mengalami tekanan kronik, berterusan atau mengambil glukokortikoid pada waktu malam, hilangnya ayunan glukokortikoid sirkadian yang normal akan mengakibatkan kenaikan berat badan yang ketara."
Mary Teruel
