Fedme udspringer fra hjernen

Sundhed og velvære 15. nov 2020 5 min Associate Professor Tune H. Pers Skrevet af Kristian Sjøgren

Størstedelen af de genetiske markører, der er associeret med svær overvægt, bliver udtrykt i hjernen og ikke i andre af kroppens væv.

I efterhånden mange år har forskere vidst, at forskellige genetiske varianter er associeret med risiko for at udvikle svær overvægt.

Disse genetiske varianter er små forskelle i generne mellem mennesker, og de justerer i samspil med miljømæssige faktorer lige akkurat nok på genernes udtryk, til at der måned efter måned kommer lidt mere fedt på sidebenene.

Nu er det bare sådan, at generne ikke nødvendigvis kommer til udtryk i alle kroppens cellepopulationer og i et begrænset antal væv – faktisk kun i nogle ganske få.

Så kan du jo så prøve at gætte, i hvilke dele af kroppen de gener, som disponerer for svær overvægt, udøver deres virkning.

Hvis dit svar er fedtvævet, så er svaret sandsynligvis forkert.

Et nyt dansk studie viser, at ud af 750 genetiske markører, som kan associeres til øget risiko for at udvikle svær overvægt, bliver størstedelen udtrykt i hjernen og ikke i fedtcellerne eller andre perifere væv.

”Man har ikke før nu været i stand til at identificere, hvor i kroppens mange forskellige celletyper givne gener bliver udtrykt. Det skyldes, at man ikke har været i stand til at karakterisere de enkelte cellepopulationer på det molekylære plan. Men når det gælder udvikling af svær overvægt, behandling af mennesker med svær overvægt og forebyggelse af svær overvægt i første omgang, er det nødvendigt, at vi bliver bedre til at forstå den faktiske biologi, som fører til risiko for at udvikle svær overvægt. Vi kan nu vise, hvor i kroppen vi burde lede for at undersøge denne biologi,” fortæller lektor og gruppeleder Tune H. Pers fra Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research ved Københavns Universitet.

Opdagelsen er offentliggjort i eLife.

Fedmerelaterede gener kommer kun til udtryk i hjernen

I forskningen har Tune H. Pers med sine kollegaer kombineret fedmerelaterede GWAS-data, som fokuserer på sammenhænge mellem, hvordan mennesker er forskellige genetisk og med hensyn til deres vægt.

Data på de udtrykte gener i givne celletyper er fra mus, men Tune H. Pers forklarer, at mus og mennesker ligner hinanden i genetiske udtryksmønstre med hensyn til overordnede celletyper i væv, så en musemodel kan godt gøre forskerne klogere på, hvordan det ser ud hos os.

Da forskerne samkørte de store mængder data, så de, at de genetiske markører for udvikling af svær overvægt faktisk kun bliver udtrykt i ganske få celletyper.

Ud af 727 celletyper fra fedtvævet, tarmene, leveren og hjernen fandt forskerne kun 26, som udtrykte gener tæt på de genetiske markører associeret med svær overvægt, og de sad alle sammen i hjernen og er af neuronal oprindelse.

”Det viser, at når vi taler om den genetisk relaterede risiko for at udvikle fedme, skal vi primært lede efter svaret i hjernen,” forklarer Tune H. Pers.

Hjernen er kommandocentralen i kroppens fedtmetabolisme

Tune H. Pers fortæller, at selvom det lige nu ser ud til, at alle fedmerelaterede genvarianter primært bliver udtrykt i hjernen, kan det da godt være, at forskere om nogle år finder, at nogle af disse også virker via fedtvævet.

Dog er det også værd at have for øje, at selvom generne kun bliver udtrykt i hjernen, kommunikerer hjernen med alle de andre væv, der er i spil, når folk bliver svært overvægtige. Det gælder blandt andet netop fedtvævet og tarmene.

”Det bliver mere og mere klart inden for fedmefeltet, at hvis vi vil forstå udvikling af svær overvægt, er vi nødt til at forstå de processer, som foregår i hjernen, fordi hjernen har kapaciteten til at regulere alle de andre væv,” siger Tune H. Pers.

Hjernen kontrollerer fedtvævet med millimeterpræcision

Forskeren forklarer, at koblingen mellem hjernen og fedtvævet er meget klar, og at det derfor også giver mening, at jagten på løsninger på problemet med flere og flere svært overvægtige skal ske ved at granske hjernen – ikke blot i overvægtige personer, men også i tynde personer, som ser ud til at være beskyttet mod at udvikle svær overvægt.

Man kan også skele til dyreverden for at finde nogle ret interessante fænomener inden for fedtvævsregulering.

Kigger man som eksempel på bjørne, der går i hi, så styrer hjernen med millimeterpræcision forbruget af fedt i dvaleperioden, så bjørnene kan overleve en lang vinter uden at spise.

Det samme gælder visse trækfugle, eksempelvis kobbersneppen, som tanker godt op med kammuslinger og andet godt, før den tilbagelægger cirka 12.000 kilometer på sin tur fra Alaska til New Zealand. De feder sig selv op, lige inden de flyver, skruer ned for al unødvendigt energiforbrug, mens de er på farten, og så har de opbrugt de sidste gram fedt, når de lander på den anden side af kloden.

Samme stramme kontrol kunne vi mennesker være under. Hjernen skalter og valter altså ikke vilkårligt med vores fedtdepoter, men styrer dem med hård hånd for at skabe en knivskarp balance – altså når hele systemet fungerer, som det skal.

”Hos en normalvægtig er vægten ekstremt konstant, fordi hjernen hele tiden sørger for, at personen indtager og lægger i depoterne, hvad den skal bruge og ikke mere. Men hvis min hjerne ikke er i balance og fejlvurderer, hvor meget jeg har brug for at spise for at opretholde denne konstante vægt, er det fristende at tænke, at hjernen potentielt fortæller mig, at jeg skal lagre lidt mere energi, end jeg faktisk har brug for. Hvorvidt denne teori kan forklare, hvorfor så mange mennesker er overvægtige, skal stadig undersøges, men det er en spændende forklaring,” siger Tune H. Pers.

Forskere blev overraskede over de relevante celler

Tune H. Pers fortæller, at de celler, som forskerne fandt aktivitet i de relevante gener i, faktisk primært ligger udenfor de områder af hjernen, som de havde forventet. Mens de havde forventet at finde signaler i hypotalamus og baghjernen – to dele af hjernen, som er kendt for at regulere appetit – fandt de større aktivitet andre steder.

Baghjernen har ansvaret for at sige stop, inden vi rydder buffeten, og hypotalamus er kommandocentralen for al kommunikation med resten af kroppen. Alligevel var aktiviteten ikke størst her.

I stedet for disse to steder i hjernen fandt forskerne aktivitet i generne i hippocampus, der har med hukommelse at gøre, og i den del af hjernen, der har med bearbejdning af sensoriske indtryk at gøre.

”Vi fandt et stærkt signal i de områder af hjernen, som integrerer syn, smag og følesansen, men et mindre signal i de områder, som sikrer, at vi er vægtstabile. Det var et interessant og overraskende fund,” siger Tune H. Pers.

Fed mad ændrer hippocampus

Tune Pers fortæller, at forskerne nu ikke blot ved, at hjernen spiller den største rolle i forhold til udvikling af svær overvægt, men at de nu også kan sætte navn på nogle af de områder i hjernen, hvor den rolle udspringer fra.

Det næste skridt i forskningen er at forstå, hvad der præcist sker, når hjernen af en eller anden årsag tror, at den skal ophobe mere energi (deponere det i fedtcellerne), end der i virkeligheden er brug for.

Forskeren fortæller blandt andet om et forsøg, der har vist, at når forsøgspersoner spiste belgiske vafler og fastfood hver morgen i en uge, skete der målbare ændringer i hippocampus, hvilket gjorde dem mere tilbøjelige til efterfølgende at vælge fedtholdig mad fremfor mere sunde måltider.

”Dette forskningsarbejde, sammen med andre studier, tyder på, at hippocampus spiller en meget vigtig rolle i udvikling af fedme. I takt med at man spiser fedtholdig mad, efterspørger hippocampus og hjernen endnu mere fedtholdig mad, og der kan så opstå en selvforstærkende effekt, der kan komme ud af kontrol. Med dette studie arbejder vi os langsomt skridt for skridt tættere på en forståelse af, hvad der er den biologiske årsag til, at så mange mennesker bliver svært overvægtige og ikke kan komme af med den overvægt igen,” siger Tune H. Pers.

Type 2 diabetes and obesity are a heritable multifactorial disease with incompletely understood etiologic biological pathways. Previous studies have...

Dansk
© All rights reserved, Sciencenews 2020