Hvorfor fører stress til vektøkning? Studie kaster lys
Ny forskning, publisert i tidsskriftet Cellemetabolisme, kan ha funnet årsaken til at kronisk eksponering for stress er så nært knyttet til fedme. Svaret ligger i forholdet mellom fettceller og tidspunktet for stresshormoner.
Forskere ledet av Mary Teruel, assisterende professor i kjemisk og systembiologi ved Stanford University School of Medicine i California, ble forvirret av en ellers naturlig - og velkjent - prosess der kroppen vår produserer fettceller.
I menneskekroppen blir såkalte forløper- eller stamceller - det vil si mellomtilstanden mellom en udifferensiert stamcelle og en fullt differensiert - til fettceller, noe som fører til vektøkning.
En sunn person gjør ikke mer enn 1 prosent av forløpercellene til fettceller, og gjør det når de utløses av hormoner som kalles glukokortikoider.
Glukokortikoider er naturlige steroidhormoner produsert av menneskekroppen for å lindre betennelse. Som Teruel og kollegaer forklarer i papiret, stiger og faller en persons glukokortikoider naturlig gjennom dagen, en syklus regulert av våre døgnrytmer.
Men disse hormonene kan også styrkes av eksterne stimuli, for eksempel kort- eller langvarig stress. Seniorforskeren av den nye forskningen fant imidlertid denne dynamiske spennende.
"Hvorfor drukner vi ikke i fett hver gang glukokortikoidnivået går høyt om morgenen på grunn av normale døgnrytmer, eller når glukokortikoidnivåene øker når vi trener eller går fra en varm bygning ut i kulden?" Spurte Teruel seg selv.
"Og hvorfor mister den normale rytmen av glukokortikoid sekresjon - for eksempel i tilstander med kronisk stress, jetlag og søvnforstyrrelse hos skiftarbeidere - så knyttet til fedme?"
Slike spørsmål fikk Teruel og kollegene til å begynne på den nye forskningen.
Hvordan påvirker glukokortikoider fettcellene?
For å finne ut svarene gjennomførte forskerne flere eksperimenter. I den første badet teamet forløperfettceller i en cocktail av glukokortikoider i "rytmiske pulser" over en periode på 4 dager.
De telte hvor mange stamceller som ble til fettceller, og fant at en 48 timer lang puls av hormonene førte til at de fleste celler ble til fettceller, mens kortere pulser førte til minimal celledifferensiering.
Teruel og kollegaer ønsket å dykke dypere, så de zoomet inn på de molekylære mekanismene som stamceller kan "fortelle" når de skulle bli til fettceller. Forskerne ble fascinert av hva som får stamcellene til å ignorere korte pulser, men svare på lengre.
For å løse mysteriet, brukte de encellede levende bildebehandling for å spore aktiviteten til et protein som er kjent for å korrelere med differensieringen og modenheten til en fettcelle: PPAR-gamma (PPARG).
Å spore dette proteinet i tusenvis av celler i løpet av flere dager og bruke datamodellering viste at det er to typer tilbakemeldinger som hjelper stamcellene til å ignorere den normale sirkadiske syklusen av glukokortikoider og bare filtrere ut lange hormonelle pulser.
Spesifikt skriver forfatterne: "Denne sirkadiske filtreringen krever rask og langsom positiv tilbakemelding til PPARG." Basert på sin tidligere forskning fant forskerne også andre proteiner som formidler en 34-timers tilbakemeldingsløyfe som gjør at PPARG kan fortsette å akkumulere, noe som fører til flere fettceller.
"Nå kjenner vi den sirkadiske koden som styrer bryteren, og vi har identifisert viktige molekyler som er involvert," sier Teruel.
Til slutt måtte forskerne teste om denne nylig identifiserte sirkadiske koden fungerte på samme måte hos pattedyr. Så i løpet av 21 dager økte de glukokortikoidnivået i en gruppe mus og sammenlignet vekten med en kontrollgruppe av gnagere.
Eksperimentet avslørte at de glukokortikoid-boostede musene fikk dobbelt så mye vekt som gruppen av kontrollmus. Dette, fant forskerne, skyldtes ikke bare produksjonen av nye fettceller, men også veksten av allerede eksisterende.
Kontinuerlig stress kan føre til vektøkning
Funnene, sier Teruel, "[forklarer] hvorfor behandlinger med glukokortikoidmedisiner, som ofte er essensielle for personer med revmatoid artritt og astma til og med å fungere, er så knyttet til fedme, og [foreslår] måter som slike behandlinger kan gis trygt uten de vanlige bivirkningene av vektøkning og bentap. ”
I tillegg bemerker senioretterforskeren hvordan forskningen belyser prosessen med stressindusert vektøkning hos mennesker, samt å gi ledetråder for hvordan man kan kontrollere den.
"Ja, tidspunktet for stresset ditt betyr noe," sier hun. "Siden [konvertering av forløperceller til fettceller skjer gjennom en bistabil bryter, betyr det at du kan kontrollere prosessen med pulserende."
"Resultatene våre antyder at selv om du blir betydelig stresset eller behandler revmatoid artritt med glukokortikoider, vil du ikke gå opp i vekt," fortsetter Teruel, "så lenge stress eller glukokortikoidbehandling bare skjer om dagen.
"Men hvis du opplever kronisk, kontinuerlig stress eller tar glukokortikoider om natten, vil det resulterende tapet av normale sirkadiske glukokortikoide svingninger føre til betydelig vektøkning."
Mary Teruel
