November 2013: Závislý na jedle

Riskovala by potkan smrť len preto, aby zjedla kúsok čokolády? Nedavno som sa to dozvedela. V mojom laboratóriu sme dali potkanom plný prístup k ich normálnemu jedlu. Okrem toho sme im ponúkali aj mimoriadne chutné vysokokalorické jedlá: klobása, tvarohový koláč, čokoláda. Potkany potom odmietli svoje zdravé, ale „nudné“ štandardné jedlo a takmer výlučne používali kalorické bomby. Pribrali a nakoniec ochoreli.

Potom sme nainštalovali baterku, ktorá signalizovala požierajúcim potkanom, že dostanú veľmi nepríjemný elektrický šok na labkách. Zvieratá, ktoré mali plné ruky práce s konzumáciou normálneho jedla, po takomto blesku okamžite prestali jesť a utiekli. Obézne potkany, ktoré jedli klobásu, koláč alebo čokoládu, však varovný signál ignorovali. Jej túžba po tom bola silnejšia ako pud sebazáchovy. Neurológ Barry Everitt z University of Cambridge urobil podobné pozorovania už predtým - hoci jeho potkany nemali záujem o čokoládu, ale boli závislé od kokaínu.

Sú teda obézni hlodavci závislí od potravy? Spoločným znakom závislých je nemožnosť vyhnúť sa určitému správaniu, ak má predvídateľné škodlivé následky. Nachádza sa tiež u ľudí s nadváhou. Takmer všetci obézni ľudia tvrdia, že chcú jesť menej. Stále však konzumujú príliš veľa, aj keď sú si vedomí negatívnych dôsledkov na ich zdravie a spoločenský život. Štúdie preukázali, že požitie príliš veľkého množstva jedla aktivuje systémy odmien v našom mozgu - u niektorých ľudí toľko, že sa už necítia plní. Čím viac títo ľudia jedia, tým silnejšie rastie ich potreba väčšieho množstva jedla - podobne ako pri alkohole a drogovo závislých, ktorí po konzumácii drogy hladujú. Stimuluje teda prejedanie rovnaké oblasti mozgu ako užívanie drog? Ak je to tak, lieky, ktoré tlmia mozgový systém odmien, by mali obéznym ľuďom pomôcť znížiť ich kalorický príjem.

Až do začiatku 90. rokov 20. storočia bola obezita alebo „obezita“ v latinčine iba poruchou správania. Verilo sa, že ľuďom s nadváhou jednoducho chýbala vôľa a sebakontrola. Odvtedy sa uhol pohľadu dramaticky zmenil, prinajmenšom medzi vedcami. Dôvodom nie je v neposlednom rade to, že sa obezita šíri epidemicky.

Jedným z prvých, kto inicioval túto zmenu srdca, bol kanadský biochemik Douglas Coleman, ktorý predtým pracoval v Jacksonovom laboratóriu v Bar Harbor (Maine, USA). Už v 60. rokoch 20. storočia našiel dôkazy o tom, že patologická obezita a narušené stravovacie správanie sú okrem iného spôsobené genetickými faktormi. Americký molekulárny genetik Jeffrey Friedman z Rockefellerovej univerzity (New York) bol neskôr schopný potvrdiť mnohé zo svojich úvah. Obaja vedci uskutočnili experimenty s kmeňmi myší, ktoré majú dedičnú tendenciu k rozvoju obezity a diabetes mellitus.

Ukazuje sa, že jeden z týchto kmeňov má genetickú chybu, ktorá bráni tukovým bunkám v uvoľňovaní hormónu leptínu. U myší a ľudí sa signálna látka zvyčajne uvoľňuje po jedle, obmedzuje chuť do jedla a tým tlmí potrebu väčšieho množstva potravy. Ukázalo sa tiež, že nositeľom génovej mutácie bol aj ďalší kmeň myší so sklonom k obezite: bunky postihnutých zvierat už na leptín nereagujú správne. Spoločne tieto výsledky potvrdili, že hormóny regulujú chuť do jedla, a teda aj telesnú hmotnosť. Hormonálna nerovnováha môže preto viesť k narušeniu stravovacieho správania. V skutočnosti je obezita bežná v určitých rodinách s nedostatkom genetického leptínu.

Bolo by však príliš krátke pripisovať obezitu iba hormonálnej poruche. Po prvé, nie všetci ľudia s nadváhou trpia dedičnou disproporciou hormónov regulujúcich chuť do jedla. Po druhé, krvné testy na obéznych by potom museli pravidelne ukazovať buď príliš málo alebo príliš veľa hormónov potláčajúcich chuť do jedla. Opak je to však viac. Paradoxne sú obézni ľudia často badateľní kvôli zvýšenej hladine hormónov potláčajúcich chuť do jedla, vrátane leptínu a inzulínu.

Tu vstupuje do hry koncept závislosti na jedle. Hormóny ovládajúce chuť k jedlu ovplyvňujú nervové okruhy v hypotalame - úseku diencefalónu, ktorý reguluje autonómne funkcie tela. Interagujú tiež so systémami odmien v mozgu. Čím intenzívnejší je hlad, tým intenzívnejšia je spokojnosť, akonáhle niečo zjeme. Tento mechanizmus je zodpovedný za hormóny, ktoré zvyšujú odozvu centier odmien spojených s jedlom počas pôstu, najmä v corpus striatum (skrátene striatum). Táto oblasť mozgu je charakterizovaná vysokou hladinou endorfínov, telu vlastných zlúčenín, ktoré zvyšujú pocity šťastia a odmeny.

Keď si doprajeme dobré jedlo, žalúdok a črevá produkujú hormóny potláčajúce chuť do jedla, ktoré tlmia pocity šťastia vychádzajúce zo striata a ďalších častí systému odmien. Zároveň znižujú intenzitu pocitu radosti. Jedlo sa nám potom javí čoraz menej žiaduce, až nakoniec prestaneme jesť.

Keď už pocit sýtosti neprestáva

Moderné, mimoriadne kalorické jedlá, ktoré obsahujú veľa tukov a cukrov a často vyzerajú obzvlášť príťažlivo, stimulujú naše systémy odmien tak silno, že účinky leptínu a iných hormónov na potlačenie chuti do jedla už proti nim nepôsobia. Vďaka tomu stále jeme, aj keď už nemáme hlad. Tento efekt všetci poznáme: práve sme mali výdatnú večeru a nemôžeme sa zahryznúť. Hosteska podáva čokoládový koláč a zázračným spôsobom táto pochúťka - jedna z najkalorickejších dňa - akosi patrí do.

Náš mozog vyvinul efektívne mechanizmy na udržanie telesnej hmotnosti na stabilnej a zdravej úrovni. Hovorí nám, kedy je čas jesť a kedy nie. Potraviny, ktoré majú neprirodzene vysoký obsah kalórií, však môžu tieto signály zrušiť a priviesť nás k chorému stravovaniu. Krémový koláč, mousse au chocolat & Co. sú umelé pochúťky, s ktorými naši predkovia neboli konfrontovaní - preto sme v priebehu evolúcie nemali možnosť vyvinúť vhodný prístup.

Telo reaguje na bombardovanie kalórií tak, že zvyšuje hladinu chuti do jedla potláčajúcich hormónov, ako je leptín a inzulín, so zvyšovaním telesnej hmotnosti. Tieto signalizačné látky však v určitom okamihu strácajú účinnosť, pretože si k nim telo vytvára toleranciu. Systémy odmien v mozgu ľudí s nadváhou navyše reagujú na konzumáciu jedla iba slabo, ako zistili výskumníci z Brookhavenského národného laboratória a Oregonského výskumného ústavu pomocou zobrazovacích metód. Toto otupenie vedie k nedostatku spokojnosti, a tým k depresívnej nálade. A čo s tým ľudia robia? Jedáva viac, aby dočasne odľahčil svoju náladu - čo robí začarovaný kruh dokonalým. Obézni ľudia pravdepodobne potrebujú na dosiahnutie rovnakej úrovne spokojnosti konzumovať podstatne viac ako štíhli ľudia.

Obezita zjavne nevzniká (iba) z nedostatku sily vôle. Hormonálne poruchy sú tiež zriedkavé ako spúšťač. Aspoň v niektorých prípadoch sa zdá, že je to spôsobené prepísaním systémov odmien v mozgu mimoriadne bohatými a chutnými jedlami. Rovnako ako návykové lieky môžu aj v mozgu vytvoriť slučku spätnej väzby - čím viac pochúťok človek požije, tým silnejšia je ich potreba a tým ťažšie je ich uspokojiť. Ale preto je ochutnávanie jedál závislosťou?

Návykové lieky, ako napríklad morfín, stimulujú systémy odmeňovania mozgu rovnakým spôsobom ako potraviny. Existujú však aj ďalšie podobnosti. Ak sa potkanom vstrekne morfín do striata, vyvolá to u zvierat nadmerné záchvaty kŕmenia, aj keď boli schopné sa krátko predtým najesť. Morfín a ďalšie opiáty napodobňujú účinky určitých neurotransmiterov - látok prenášajúcich signál, pomocou ktorých náš mozog reguluje stravovacie správanie.

Nemôžu lieky, ktoré inhibujú také látky prenášajúce látky, obmedziť tiež nadmernú túžbu po jedle? Podľa nedávnych štúdií blokátory endorfínov znižujú aktivitu centier odmien u ľudí a hlodavcov, ktorým sú podávané lákavé jedlá - výsledkom je, že ich postihnutí jedia menej. Ak sa s drogovo závislými zaobchádza takýmito látkami, potom užijú menej heroínu, alkoholu alebo kokaínu. To podporuje tézu, že nadmerné stravovanie a drogová závislosť sú založené na rovnakých mechanizmoch. Keď sa potkanom zvyknutým na každodenné obžerovanie podávajú blokátory endorfínov, správajú sa podobne ako abstinenčné príznaky pozorované u drogovo závislých. Prejedanie sa môže preto viesť k stavu podobnému drogovej závislosti.

Existujú podobnosti aj v súvislosti s ďalším dôležitým neurotransmiterom, dopamínom. Je známe, že návykové lieky spôsobujú uvoľňovanie dopamínu do striata. Nosná látka hrá zásadnú úlohu pri rozvoji motivácie a vedie závislých k získaniu drogy. Väčšina odborníkov sa domnieva, že to je mechanizmus, ktorý vytvára závislosť, aj keď presné procesy sú kontroverzné. Pokusy preukázali, že atraktívne jedlá tiež stimulujú uvoľňovanie dopamínu do striata. Neurotransmiter motivuje postihnutých, aby sa sústredili na jedlo. Zobrazovacie metódy teraz ukazujú, že striatum obéznych ľudí má zreteľne nízku hladinu receptorov dopamínu-2 (D2R) - dokovacích proteínov pre dopamín, ktoré spúšťajú signálne procesy v mozgových bunkách. Podobné nálezy sú známe u alkoholikov aj u ľudí so závislosťou od kokaínu, metamfetamínu alebo opiátov.

Okrem toho je pravdepodobnejšie, že u ľudí, ktorí kvôli genetickým vlastnostiam produkujú relatívne málo receptorov dopamínu-2, sa vyskytne obezita alebo drogová závislosť. Nedostatok týchto molekúl vedie k zníženej aktivite centier odmien v mozgu, takže postihnutí potrebujú intenzívnejšie podnety z potravy alebo omamných látok, aby dosiahli rovnakú úroveň spokojnosti ako normálni ľudia. Rovnako sa im ťažšie vyhýba činom, ktoré majú negatívne následky. Je zrejmé, že tu je narušená funkcia oblastí mozgu, ktoré potláčajú rizikové, ale potenciálne uspokojujúce správanie, ako je nadmerná konzumácia jedla alebo drog.

Naše laboratórne testy na potkanoch podporujú túto tézu. Obézne zvieratá, ktoré napriek nepríjemným elektrickým šokom neprestali jesť vysokokalorické pochúťky, mali v striate iba niekoľko receptorov dopamínu-2. Ďalšie štúdie tiež preukázali, že narkomani alebo obézne potkany neopúšťajú objekt svojej túžby, aj keď to má negatívne následky. Podobné javy pozorujeme aj u ľudí: mnoho obéznych ľudí trpí natoľko neschopnosťou ovládať svoje stravovacie správanie, že dobrovoľne podstupujú riskantné zákroky, ako je napríklad operácia bypassu žalúdka. Často sa relapsujú a opäť priberajú.

Veľká nadváha - duševné ochorenie? Odborníci nejdú až tak ďaleko

Deštruktívne zneužitie, ktoré spôsobuje krátkodobé šťastie, po ktorom nasleduje pokus o únik od neho - a nakoniec recidíva: tento model je nápadne podobný začarovanému kruhu drogovej závislosti. Podľa najnovších výskumov je obezita výsledkom silnej túžby aktivovať centrá odmien v mozgu a dosiahnuť uspokojenie. Hormonálne poruchy a metabolická nerovnováha preto môžu byť dôsledkami prírastku hmotnosti - a nie jeho príčinami.

Kvôli podobnosti medzi obezitou a závislosťami niektorí odborníci navrhujú, aby sa s oboma liečili rovnakými metódami. Niektorí dokonca odporúčali zahrnúť obezitu do najnovšieho vydania Diagnostického a štatistického manuálu duševných porúch, Biblie psychiatrov. Práca známa pod skratkou DSM-5 obsahuje pokyny pre diagnostiku duševných chorôb. Tento návrh vyvolal medzi odborníkmi živé diskusie, ale nakoniec bol odmietnutý - predovšetkým preto, aby obéznych ľudí nestigmatizovali ako duševne chorých.

Opatrnosť sa skutočne javí ako vhodná, pretože obezita a závislosti sú napriek všetkým podobnostiam veľmi odlišné. Ak jedlo môže spôsobiť závislosť, musia byť za to zodpovedné určité zložky - takpovediac »nikotín nezdravého jedla«. Práca neurovedkyne Nicole Aveny z Floridskej univerzity a ďalších vedcov v skutočnosti naznačuje, že by to mohli byť tuky alebo cukry. Podľa malej štúdie lekára Davida Ludwiga z Bostonskej detskej nemocnice (USA) mohli priemyselne spracované, ľahko stráviteľné sacharidy vyvolať chute. Celkové dôkazy napriek tomu naznačujú, že závislosť nespôsobujú jednotlivé zložky. Skôr sa zdá, že kombinácia tukov, cukrov a vysokého obsahu kalórií maximalizuje efekt „šťastia“.

Iní odborníci sa domnievajú, že obezita a drogová závislosť sa navzájom zásadne líšia. A teda žne dostatok odporu. Pretože ak obézni ľudia musia jesť viac a viac, aby dosiahli spokojnosť, potom je to veľmi podobné vývoju tolerancie, aký je známy u drogovo závislých. A ak dáte ľuďom s nadváhou diétu, aby chudli, môže to u nich viesť k náladovosti a depresii, čo sa zase blíži k abstinenčným príznakom.

Napokon, existujú odborníci, ktorí postulát závislosti na potravinách považujú za nezmysel. Nakoniec, argumentujú, všetci sme nejako závislí od jedla. Keby sme neboli, neprežili by sme. Tento názor však zanedbáva dôležitý aspekt obezity: moderné, neprirodzene vysokokalorické jedlá môžu potlačiť mechanizmy biologickej spätnej väzby nášho tela tak efektívne, ako to pri prírodných potravinách nie je možné. Počas miliónov rokov evolúcie nebolo najväčšou starosťou ľudí obmedziť ich chuť do jedla, ale loviť, zhromažďovať alebo pestovať dostatok potravy.

Riziko hladovania bolo pravdepodobne oveľa väčšie ako riziko prejedania sa. Zdá sa byť vierohodné, že náš mozog hodnotí nadmernú konzumáciu vysokokalorického jedla pozitívne a odmeňuje ho pocitmi spokojnosti - pretože nás vedie k tomu, aby sme sa živili zásobami. Pre našich predkov malo toto správanie zmysel, pretože v ich živote lovcov bolo vždy neisté, kedy sa im nabudúce niečo dostane medzi zuby. Dnes má však toto správanie, s dostatkom potravín dostupných v západných krajinách, škodlivé následky.

Lieky s nebezpečnými vedľajšími účinkami

Vedci, ktorí popierajú, že obezita je návyková, majú oprávnené výhrady. Máte pravdu, že výraz „závislosť“ má konotácie, ktoré tu nie sú veľmi užitočné. Avšak prejedanie sa a závislosť od drog majú veľa spoločného, predovšetkým stratu kontroly. Musíme zistiť, či to nie sú len povrchné paralely. Ešte dôležitejšia je otázka, či nám zmenené chápanie obezity umožňuje vyvinúť nové prístupy k liečbe. Inak diskusia zostáva iba akademickým cvičením.