2. Кои са механизмите за регулиране на енергийния баланс, обмяната и апетита?

Апетитът и ситостта се регулират чрез комплекс от сложни невроендокринни сигнални пътища, в които участват около 40 хормона, невропептиди, ензими, различни други химични посредници и техните рецептори. Финият баланс между потискащите и увеличаващите апетита невротрансмитери играе значима роля за развитие на затлъстяване:

• невротрансмитери, повишаващи апетита: основните невротрансмитери, които повишават и стимулират апетита, са невропептид У (NPY) и агути свързания пептид (AgRP). Те увеличават апетита у животински модели и хора чрез стимулиране на неконтролируем прием на храна, освен това намаляват нивото на обмяната и енергийния разход. За NPY се смята, че увеличава преференциално въглехидратния прием, увеличава инсулиновите нива и количеството енергия, която се складира под формата на мазнини в организма. Галанинът е друг хипоталамичен хормон, за който се смята, че повишава апетита чрез влечение към прием на мазнини. Други белтъчни хормони, които стимулират апетита и се произвеждат от хипоталамуса, са орексигенните пептиди А и В
• невротрансмитери, намаляващи апетита: алфа-меланоцитостимулиращият хормон е централен потискащ невротрансмитер и е първичният антагонист (с противоположно действие) на агути свързания пептид. Серотонинът или 5-хидрокситриптамин е също апетитопотискащ невротрансмитер, особено по отношение вноса на въглехидрати. Допаминът от своя страна се свързва с удоволствието от акта на храненето и хората с дефект на допаминовите рецептори могат да са предразположени към затлъстяване

Ентеро-хормоналната регулация на апетита включва в себе си сложните взаимодействия между редица, произвеждани от стомашно-чревния тракт субстанции, главно хормони и апетита, като в зависимост от секретираните хормони апетитът се потиска или стимулира. Сред основните регулатори се включват:

• грелин: грелинът е вероятно най-важният орексигенен хормон, който се освобождава от лигавичните клетки на изходната част на стомаха. Неговите нива бързо нарастват при гладуване и достигат най-високите си стойности преди хранене. При пациенти, при които е осъществена бариатрична хирургия, има по-ниски нива на грелина, като това допринася за редукцията на теглото, независимо от механичните ефекти на хирургичната манипулация
• инсулин: инсулинът, хормон който се отделя от бета клетките на панкреаса, чрез кръвния ток осъществява действието си върху централните регулатори, като ефектът се изразява в намаляване на приема на храна. Инсулиновите нива се повишават след хранене
• холецистокинин: холецистокининът е друг белтъчен хормон, който се синтезира от панкреаса в отговор на скорошен прием на храна, като стимулира панкреасната секреция на храносмилателни ензими и потиска изпразването на стомаха и секрецията на жлъчни киселини. Той е най-важният модулатор на краткотрайното чувство на ситост
• УУ пептид: УУ пептидът се произвежда от лигавичните клетки на тънкото и дебелото черво. Като друг модулатор на краткотрайния енергиен баланс той се освобождава при обилно хранене, за да намали апетита

Мастната тъкан, освен като енергийно депо, функционира и като много активен ендокринен орган, което се доказа с откриването на лептина, хормон, който се отделя преди всичко от мастните клетки и регулира апетита. Редица фактори оказват влияние върху адипоцитите (мастните клетки), като по-важните от тях са:

• адипоцитни фактори, свързани с инсулинова резистентност: циркулиращият лептин въздейства върху невротрансмитерите и потиска апетита, като лептиновите нива са в пряка зависимост от количеството мастна тъкан на даден индивид. Интересна особеност е, че при лица със затлъстяване е налице свръхпродукция на лептин, което поражда теорията за наличието на лептинова резистентност. Лептиновите нива са свързани в значителна степен с инсулиновите нива на гладно и инсулиновата резистентност при затлъстели индивиди, като освен лептина, останалите адипоцитни хормони, свързани с инсулинова резистентност, са резистин, интерлевкин-6 и тумор некротизиращия фактор алфа
• адипоцитни фактори, които увеличават инсулиновата чувствителност: адипонектинът е адипоцитен хормон, който може да намали сърдечно-съдовия риск и проявите на метаболитен синдром. Ниските му нива водят до нарастване на риск от развитие на инсулинова резистентност. Дефицитът му пък е свързан с нарастване на съдовото възпаление и развитието на неалкохолен стеатохепатит

Периферните хормони, участващи в регулацията на енергийния баланс чрез директно повлияване на нивата на синтез и разграждане на мазнините (процес, известен като липолиза), са катехоламините, инсулинът, кортизолът и растежният хормон. Основните техни особености и действия по отношение на енергийния баланс включват:

• катехоламини: основните катехоламини са адреналин и норадреналин и имат разграждащ мазнините ефект
• инсулин: инсулинът възпрепятства разграждането на мазнините, което води до мастно натрупване
• кортизол: субстанцията показва по-комплексно действие, като се предполага, че кортизолът потиска разграждането на мазнините във висцералната мастна тъкан, но стимулира липолизата в периферните тъкани с развитие на централно затлъстяване (натрупване на мастна тъкан по лицето, шията, гръдния кош и корема) и периферна редукция ма мастната тъкан (намалено натрупване по крайниците)
• растежен хормон: растежният хормон има липолитично действие. Заедно с кортизола има допълващо действие по време на стрес и гладуване, като по този начин се обезпечава необходимостта от енергия чрез мастните депа