Podwzgórze, hormony, i głód: zmiany w ludzkiej otyłości i choroby

Otyłość jest główną globalną epidemią, z ponad 300 milionów ludzi otyłych na całym świecie, a prawie 1 miliard nadwaga dorosłych. Nadwaga niesie ze sobą znaczne ryzyko zdrowotne, obniżoną jakość życia i upośledzony sukces społeczno-ekonomiczny, z głębokimi konsekwencjami dla wydatków na zdrowie. Najbardziej skutecznym sposobem leczenia otyłości jest operacja ominięcia żołądka, która działa częściowo poprzez zmniejszenie apetytu poprzez zmiany w hormonach jelitowych. Krążące hormony jelitowe, wydzielane lub tłumione po spożyciu pokarmu, działają w mózgu, szczególnie w podwzgórzu, aby zmienić uczucie głodu i sytości. Pochodząca z żołądka grelina zwiększa spożycie pokarmu nawet u osób z anoreksją spowodowaną przewlekłą chorobą, podczas gdy polipeptyd trzustkowy (PP), jelitowy peptyd YY 3-36 (PYY), oksyntomodulina i inne hormony zmniejszają spożycie pokarmu i apetyt. Podczas gdy osoby otyłe mają odpowiednio obniżone stężenie oreksygennej greliny, inne zaburzenia hormonów jelitowych mogą przyczyniać się do otyłości, takie jak obniżone stężenie anoreksygennych PYY i PP. Zespół Pradera-Williego (PWS) powstaje w wyniku utraty dziedziczonych ojcowsko genów na chromosomie 15q11-13, prowadząc do zagrażającego życiu nienasyconego głodu i otyłości od wczesnego dzieciństwa, poprzez defekty rozwojowe mózgu, zwłaszcza podwzgórza. Badanie genetycznie jednorodnych przyczyn nieprawidłowego karmienia pomaga w zrozumieniu regulacji apetytu. Osoby z PWS mają nieadekwatnie podwyższone stężenie greliny w osoczu do ich otyłości, co przynajmniej częściowo tłumaczy się zachowaną wrażliwością na insulinę. Nie udowodniono, czy hiperghrelinemia lub inne zaburzenia hormonów jelitowych przyczyniają się do hiperfagii w PWS, oprócz defektów mózgu. Pośmiertne badania ludzkiego podwzgórza i tworzenie zwierzęcych modeli PWS może również zapewnić wgląd w patofizjologię nieprawidłowego odżywiania. Zmiany w oreksygenicznych neuronach podwzgórzowych NPY i AGRP lub anoreksygenicznych neuronach oksytocynowych zostały stwierdzone w chorobie i PWS. Funkcjonalne badania neuroobrazowe, z wykorzystaniem PET i fMRI, pozwolą nam również na wyodrębnienie szlaków hormonalnych i mózgowych odpowiedzialnych za kontrolę apetytu u człowieka oraz ich defektów w otyłości.