Onderzoekers beschrijven in Nature Metabolism een moleculair proces waarmee de hersenen het lichaam anticiperend op een maaltijd voorbereiden. Reuk of aanblik van voedsel brengt signalen op gang die naar de alvleesklier leiden, zodat insuline vrijkomt nog voordat er gegeten wordt. De hypothalamus reguleert de eetlust via meerdere neuronale types, waaronder POMC-neuronen die een verzadigingssignaal geven; de nieuwe studie verduidelijkt de biochemische basis van hun anticiperende activiteit.
De onderzoekers tonen aan dat glycogeenhoopjes in POMC-neuronen als brandstof dienen. Blootstelling aan voedsel activeerde glycogeensynthase, het enzym dat glycogeen aanmaakt. Muizen zonder glycogeensynthase in POMC-neuronen toonden een verzwakte reactie: ze gingen minder vaak naar het voedsel, besteedden minder tijd aan eten en produceerden geen insuline vóór het voeden. Het verwijderen van het enzym bij volwassen muizen gaf vergelijkbare effecten, wat erop wijst dat het geen ontwikkelingsstoornis betreft.
Het team bracht ook neurale verbindingen in kaart en vond koppelingen tussen POMC-neuronen en geurverwerkende gebieden, maar niet met visuele gebieden. Deze resultaten dagen de aanname uit dat glycogeen vooral in astrocyten zit en suggereren een bredere rol voor neuronaal glycogeen. Op lange termijn werden de gemuteerde muizen obees en vertoonden zij aanwijzingen voor prediabetes; de auteurs stellen dat fouten in de anticipatie van voedsel kunnen bijdragen aan obesitas en diabetes en mogelijk nieuwe therapeutische wegen openen. Het werk kreeg steun van de National Institutes of Health, Yale University, de familie McCluskey, de E. Matilda Ziegler Foundation and Interstellar Initiative, en de Foundation for Prader-Willi Research.
Moeilijke woorden
- glycogeen — een polysacharide dat glucose in cellen opslaatglycogeenhoopjes
- glycogeensynthase — enzym dat glycogeen in cellen maakt
- astrocyt — een type hersencel dat neuronen ondersteuntastrocyten
- hypothalamus — klein hersengebied dat activiteiten en eetlust reguleert
- anticiperen — zich voorbereiden op iets wat gaat gebeurenanticiperend
- verzadigingssignaal — een signaal dat honger stopt of vermindert
- prediabetes — toestand met verhoogd risico op diabetes
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe zou een fout in de anticipatie van voedsel volgens het artikel kunnen bijdragen aan obesitas en diabetes? Geef twee mogelijke redenen.
- Welke mogelijke voordelen en risico's ziet u bij het ontwikkelen van therapieën die gericht zijn op glycogeensynthase in neuronen?
- Het artikel noemt verbindingen tussen POMC-neuronen en geurverwerkende gebieden, maar niet met visuele gebieden. Wat zegt dat volgens u over de relatie tussen zintuigen en eetgedrag?
Gerelateerde artikelen
Dieet verbetert werking van beweging bij hoge bloedsuiker
Een studie bij muizen toont dat een vetrijk, koolhydraatarm ketogeen dieet de bloedsuiker normaliseert en de spieren beter laat reageren op aerobe inspanning. Onderzoekers willen nu weten of mensen hetzelfde voordeel krijgen.
Expert over kunstmatige voedselkleurstoffen en gezondheid
Een voedingsdeskundige van Syracuse University legt uit welke zorgen er zijn over kunstmatige kleurstoffen in voedsel. Ze bespreekt mogelijke effecten op de ontwikkeling van kinderen, herformulering door fabrikanten en ongelijkheid in blootstelling.
Neuromorfe chips geïnspireerd op het menselijk brein
Onderzoekers ontwikkelen hardware die het brein nabootst om energie te besparen. Ze gebruiken synapsachtige apparaten met organische transistors; het werk geeft aanwijzingen voor efficiëntere, breinachtige AI. De studie verschijnt in ACS Applied Electronic Materials.
Hersenschakelaar tussen doelgericht en gewoon gedrag
Onderzoekers van Johns Hopkins bestuderen hoe een klein hersengebied muizen laat overschakelen van bewuste keuzes naar automatische gewoonten. Een nieuwe studie in Nature Communications laat zien dat die omschakeling soms plotseling gebeurt.