Hvorfor fører stress til vægtøgning? Undersøgelse kaster lys
Ny forskning, offentliggjort i tidsskriftet Cellemetabolisme, kan have fundet årsagen til, at kronisk udsættelse for stress er så tæt forbundet med fedme. Svaret ligger i forholdet mellem fedtceller og tidspunktet for stresshormoner.
Forskere ledet af Mary Teruel, adjunkt i kemisk og systembiologi ved Stanford University School of Medicine i Californien, blev forvirrede af en ellers naturlig - og velkendt - proces, hvorigennem vores krop producerer fedtceller.
I den menneskelige krop bliver såkaldte forløber- eller stamceller - det vil sige den mellemliggende tilstand mellem en udifferentieret stamcelle og en fuldt differentieret - til fedtceller, hvilket fører til vægtøgning.
En sund person omdanner ikke mere end 1 procent af deres forløberceller til fedtceller og gør det, når det udløses af hormoner kaldet glukokortikoider.
Glukokortikoider er naturlige steroidhormoner produceret af menneskekroppen for at lindre betændelse. Som Teruel og kolleger forklarer i deres papir, stiger og falder en persons glukokortikoider naturligt hele dagen, en cyklus reguleret af vores døgnrytme.
Men disse hormoner kan også boostes af eksterne stimuli, såsom kort- eller langvarig stress. Seniorforskeren af den nye forskning fandt imidlertid denne dynamiske spændende.
"Hvorfor drukner vi ikke i fedt hver gang glukokortikoidniveauerne går høje om morgenen på grund af normale døgnrytmer, eller når vores glukokortikoidniveauer øges, når vi træner eller går fra en varm bygning ud i kulden?" Spurgte Teruel sig selv.
"Og hvorfor mister den normale rytme af glukokortikoid sekretion - såsom i tilstande med kronisk stress, jetlag og søvnforstyrrelse hos skiftearbejdere - så forbundet med fedme?"
Sådanne spørgsmål fik Teruel og hendes kolleger til at gå i gang med den nye forskning.
Hvordan påvirker glukokortikoider fedtceller?
For at finde ud af svarene udførte forskerne flere eksperimenter. I den første badede holdet forløberfedtceller i en cocktail af glukokortikoider i "rytmiske pulser" over en periode på 4 dage.
De tællede, hvor mange stamceller, der blev til fedtceller, og fandt ud af, at en 48 timers lang puls af hormonerne fik de fleste celler til at blive til fedtceller, mens kortere impulser førte til minimal celledifferentiering.
Teruel og kolleger ønskede at dykke dybere, så de zoomer ind på de molekylære mekanismer, hvorigennem stamceller kan ”fortælle”, hvornår de skal omdannes til fedtceller. Forskerne blev fascineret af, hvad der får stamcellerne til at ignorere korte impulser, men reagerer på længere.
For at løse mysteriet brugte de levende cellebilleddannelse med en celle til at spore aktiviteten af et protein, der vides at korrelere med differentieringen og modenheden af en fedtcelle: PPAR-gamma (PPARG).
Sporing af dette protein i tusinder af celler i løbet af flere dage og brug af computermodellering afslørede, at der er to typer feedback, der hjælper stamcellerne med at ignorere den normale døgncyklus af glukokortikoider og kun filtrere lange hormonpulser ud.
Specifikt skriver forfatterne, "denne cirkadiske filtrering kræver hurtig og langsom positiv feedback til PPARG." På baggrund af deres tidligere forskning fandt forskerne også andre proteiner, der formidler en 34-timers feedback-loop, der gør det muligt for PPARG at fortsætte med at akkumulere, hvilket fører til flere fedtceller.
"Nu kender vi den cirkadiske kode, der styrer kontakten, og vi har identificeret nøglemolekyler, der er involveret," siger Teruel.
Endelig måtte forskerne teste, om denne nyligt identificerede cirkadiske kode fungerede på samme måde hos pattedyr. Så i løbet af 21 dage øgede de glukokortikoidniveauer i en gruppe mus og sammenlignede deres vægt med en kontrolgruppe af gnavere.
Eksperimentet afslørede, at de glukokortikoid-boostede mus fik dobbelt så stor vægt som gruppen af kontrolmus. Dette, fandt forskerne, skyldtes ikke kun produktionen af nye fedtceller, men også væksten af allerede eksisterende.
Kontinuerlig stress kan føre til vægtøgning
Resultaterne, siger Teruel, ”[forklarer], hvorfor behandlinger med glukokortikoidlægemidler, som ofte er vigtige for mennesker med reumatoid arthritis og astma til at fungere, er så forbundet med fedme, og [foreslår] måder, hvorpå sådanne behandlinger kan gives sikkert uden de almindelige bivirkninger af vægtforøgelse og knogletab. ”
Derudover bemærker seniorforskeren, hvordan forskningen belyser processen med stressinduceret vægtforøgelse hos mennesker samt tilbyder spor til, hvordan man styrer det.
”Ja, timingen for dit stress betyder noget,” siger hun. "Da [omdannelsen] af forløberceller til fedtceller sker gennem en bistabil switch, betyder det, at du kan styre processen med pulserende."
”Vores resultater antyder, at selvom du bliver væsentligt stresset eller behandler din reumatoid arthritis med glukokortikoider, vil du ikke gå op i vægt,” fortsætter Teruel, “så længe stress eller glukokortikoidbehandling kun sker i løbet af dagen.
"Men hvis du oplever kronisk, kontinuerlig stress eller tager glukokortikoider om natten, vil det resulterende tab af normale døgnrytme glukokortikoidoscillationer resultere i betydelig vægtøgning."
Mary Teruel
