Hongerige, hongerige hormonen - Deel 2

Wij hier bij T-Nation houden gewoon van die hormonen. En als je dat niet uit de naam van onze kleine publicatie hebt kunnen achterhalen, heb je het misschien wel ontdekt uit de tientallen hormoongerelateerde artikelen die we in de loop der jaren hebben gepubliceerd. Ja, wij hier op het hoofdkantoor van T-mag zijn dol op ons testosteron, ons groeihormoon, onze insuline en onze glucagon. In feite is de laatste vrijdag van elke maand gewijd aan de anabole hormonen. "Hormone Friday, zoals het wordt genoemd, is een dag waarop elke T-mag-medewerker zijn of haar favoriete anabole hormonale kleding aantrekt. Je had JB vorige maand moeten zien. Verdorie, met die steraanring gewikkeld rond wat hij zijn 'testosteronfabriek' noemde, was hij een schoen voor de eer van topkostuums.

Als resultaat van zijn creatieve kostuumideeën en zijn onwrikbare bekwaamheid, kreeg JB niet alleen TC's Real Doll, 'Jenny', voor het weekend, maar hij verdiende ook het recht om een ​​relatief nieuw hormoon te beoordelen dat de laatste tijd de bron is geweest van veel discussie en verwarring. JB's hebben de biggies al behandeld: testosteron (The Big T, Parts I en II, The Steroid Manifesto, Parts 1, 2 en 3), Growth Hormone (The Fountain of GH) en Insulin (The Anabolic Power of Insulin). Nu is het tijd voor JB om die vervelende nieuwe kerel in de buurt aan te pakken - het hormoon Leptine.

Druk jezelf uit

Zoals vorige week besproken, is leptine een hormoon dat wordt geproduceerd wanneer het OB (obesitas) -gen tot expressie wordt gebracht. Hoewel ik al een mechanisme heb besproken om OB-genexpressie en leptineproductie te induceren, zijn de drie belangrijkste cellulaire signalen die hierbij betrokken zijn:

• Verhoogde energie / koolhydraatstroom door het HBP.

• Verhoogde triacylglycerol (triglyceride) metabolieten. Deze omvatten diacylglycerolen en / of vrije vetzuren.

• Verhoogde spanning in vetweefsel als gevolg van cellulaire uitrekking (toename van de omvang van het vetweefsel).

Zoals u kunt zien, bieden deze drie verschijnselen responsmechanismen waarbij zowel acute als chronische overvoeding of ondervoeding de OB-genexpressie en de productie van leptine beïnvloeden. Bij overvoeding zullen er meer koolhydraten door HBP stromen, zullen meer triglyceriden worden gemetaboliseerd en zal de omvang van het vetweefsel toenemen. Dit leidt tot meer productie van leptine. Omgekeerd, als ondervoeding, zal de beschikbaarheid van koolhydraten en triglyceriden afnemen, evenals de omvang van het vetweefsel. Dit betekent natuurlijk minder leptine.

Omdat we nu weten waarom Leptin wordt gevormd, hoe zit het met bespreken waar het wordt gevormd? Bij volwassen mensen wordt het meeste leptine in het lichaam gevormd in wit vetweefsel. Dit zou duidelijk moeten zijn uit de hierboven besproken signalen. Leptine is echter ook aangetroffen in de volgende weefsels, waardoor het relatief alomtegenwoordig is.

• Bruin vetweefsel

• Maagepitheel

• Placenta

• Skeletspier

• Borstklieren

Van Rat en Vet

Toen leptine oorspronkelijk werd ontdekt, ontdekten wetenschappers dat ratten die mutaties in het OB-gen hadden (en geen leptine konden produceren) waanzinnig zwaarlijvig werden. Als ik nu zwaarlijvig zeg, heb ik het hier niet over een beetje overgewicht. Ik praat zo zwaar dat leden van NAAFA echt wezen en lachten. Bij de zwaarlijvige ratten werd de extreme zwaarlijvigheid veroorzaakt door mutaties in het Ob-gen. Bij deze dieren was er gewoon te weinig Leptine. Interessant is dat deze dikke ratten bij toediening van leptine een grote toename van de stofwisseling zagen en enorme hoeveelheden lichaamsvet verloren.

Als resultaat van deze bevindingen speculeerden onderzoekers dat Leptine een magisch hormoon voor vetverlies zou kunnen zijn. Helaas voor de farmaceutische bedrijven die onmiddellijk over de rechten sprongen om recombinant leptine te verkopen, kwam deze hypothese niet uit. Zie je, er werd een ander rattenmodel ontdekt, een model dat net zo zwaarlijvig was als de leptine-deficiënte ratten, maar met voldoende leptineconcentraties in het bloed. Deze ratten hadden, in plaats van een tekort aan Leptine, problemen met hun Leptine receptor. Daarom kon de aanwezige Leptin zijn werk niet doen.

Naast deze nieuwe gegevens over knaagdieren, die de potentiële miljarden die uit de verkoop van leptine zouden kunnen worden gehaald, dwarsboomden, toonden nieuwe menselijke gegevens ook aan dat het onwaarschijnlijk was dat leptine de zwaarlijvige mensen zou helpen om die paar honderd ongewenste kilo's. Onderzoek had duidelijk aangetoond dat:

a) Zeer weinig zwaarlijvige mensen lijden daadwerkelijk aan Ob-genmutaties

b) Zeer weinig zwaarlijvige mensen lijden daadwerkelijk aan mutaties in de Leptinereceptor

c) Zwaarlijvige mensen hebben vaak zeer hoge concentraties leptine in het plasma

Omdat zwaarlijvige mensen vaak zoveel leptine hebben, is er onderzoek gedaan naar hoe deze individuen zoveel leptine kunnen hebben, maar niet reageren met een afname van het lichaamsgewicht, net als onze harige knaagdiervrienden. Een hypothese die aan populariteit heeft gewonnen, suggereert dat een leptineresistentie bij mensen obesitas veroorzaakt. Met andere woorden, de zeer zwaarlijvige kreeg deze manier omdat ze op de een of andere manier intolerant waren voor stijgende leptine. Zoals een onderzoeker zei: "Leptineresistentie is niet goed gedefinieerd, maar deze term wordt meestal gebruikt om aan te geven dat leptine zijn centrale en perifere functies niet vervult."

Op dit punt is er enig bewijs voor de hypothese van leptineresistentie. Aangezien leptine centrale effecten lijkt te hebben, kan het verzadigbare transportsysteem van de bloed-hersenbarrière voor leptine in verband worden gebracht met obesitas. Omdat zwaarlijvige mensen een CSF (cerebrospinale vloeistof) tot plasma-verhouding hebben die veel lager is dan bij mensen van normale grootte, lijkt het erop dat slechts een beperkte hoeveelheid leptine via de BBB in de hersenen kan komen. Bovendien gaat bij ratten voedingsgeïnduceerde obesitas (DIO) gepaard met hoge plasmaconcentraties van leptine. Deze leptine lijkt de zwaarlijvigheid niet te voorkomen. Wanneer ze echter intracerebroventriculair leptine (leptine in de hersenen) toegediend krijgen, verliezen ze gewicht, wat wijst op een mogelijke BBB-transportlimiet.

Hoewel deze gegevens ondersteuning bieden voor het idee dat er een limiet is aan de hoeveelheid leptine die in de hersenen wordt toegelaten en dat er daarom een ​​soort leptine "resistentie" bestaat bij de hogere niveaus van leptineproductie, zijn sommige auteurs van mening dat leptineresistentie eigenlijk een verkeerde benaming is. Deze onderzoekers zijn van mening dat, aangezien leptine mogelijk niet is ontworpen om te functioneren in zulke hoge concentraties als bij obesitas, Leptine mogelijk belangrijker is in zijn afwezigheid dan zijn aanwezigheid (i.e. kan belangrijker zijn bij caloriebeperking en niet bij calorie-overschrijding, zoals vaak wordt gezien bij obesitas). Met andere woorden, het is niet zo dat zwaarlijvige mensen "onjuist" reageren op hun leptine. In plaats daarvan suggereren deze auteurs dat zwaarlijvige mensen niet zoveel leptine mogen hebben en daarom niet reageren op de hoogte boven een bepaald punt.

Wat doet Leptin?

Het hormoon Leptine lijkt bijna elk systeem van het lichaam te beïnvloeden. Omdat er leptinereceptoren in de hersenen en door het hele lichaam zijn, kunnen we de effecten van leptine als centraal of perifeer.

Aangezien leptine (meestal) wordt afgegeven door vetweefsel, lijkt vetweefsel een perifere statische indicator te zijn van de chronische energiebalans van het lichaam. Eenmaal in het bloed afgegeven, reist Leptine onder normale omstandigheden door de bloed-hersenbarrière en wordt het waargenomen door de Leptinereceptoren in de hypothalamus. Aangezien deze receptoren een idee hebben van wat een 'normaal' leptinesignaal is, zetten veranderingen in de leptinebinding de afgifte van een reeks anabole (orexigene of maaltijdstimulerende) en katabole (anorexigene of maaltijdpreventie) hormonen / neurotransmitters in gang. Een toename van leptine leidt tot de expressie van verschillende anorexigene (katabole) hormonen en neurotransmitters, waaronder áMSH en CART. Deze chemicaliën verminderen het hongergevoel en de grootte van maaltijden.

Omgekeerd leidt een afname van leptine tot de expressie van verschillende orexigene (anabole) hormonen en neurotransmitters, waaronder NPY en AgRP. Deze verbindingen verhogen het hongergevoel en de maaltijd. Dit is een vrij prettige manier voor het lichaam om met energieoverschotten of energietekorten om te gaan. Als er een overschot is, neemt het leptine toe, wat de hypothalamus aangeeft om het lichaam te vertellen dat het moet stoppen met eten. Omgekeerd, als er een tekort is, neemt Leptine af, wat aangeeft dat de hypothalamus ons echt hongerig maakt. Voor jullie visuele leerlingen is hier een visuele weergave van wat er gebeurt als de leptineconcentraties in de hypothalamus toenemen.

Hoewel ik slechts een paar belangrijke orexigene en anorexigene hormonen / neurotransmitters noemde, zijn er vele andere die kunnen interageren met leptine of dezelfde signaleringssystemen als leptine. Deze zijn hieronder opgesomd:

Orexigenic (stimuleer de voedselopname) - Kan inwerken op de laterale hypothalamische neuronen

Anorexigeen (voedselinname verminderen) -

Kan inwerken op de ventrale en dorsale mediale hypothalamus

Neuropeptide Y (NPY) - is het krachtigste bekende orexiant; kan reageren op afwijkende leptinesignalering; antagonisme kan honger en vetmassa verminderen

Agouti Related Peptide (AgRP) - krachtig orexiant; kan reageren op afwezige leptine; antagonisme kan honger en vetmassa verminderen

Melanine Concentrerend Hormoon (MCH) - ontvangt signalen van NPY om de voedselopname te verhogen

Orexin - verhoogt de opwinding en voedselinname

Ghreline - een krachtig GH-afgevend hormoon dat vrijkomt uit de maag, hypofyse en hypothalamus; verhoogt de voedselopname en het lichaamsgewicht; kan concurreren met leptine

Pro-Opiomelanocortin (POMC) - voorloper van áMSH

Melanocyt stimulerend hormoon (áMSH) - vermindert de voedselopname; kan reageren op verhoogde leptine; antagonisme verhoogt de eetlust en het voedsel

Melanocortine 4-receptor (MC4R) - áMSH-receptor; binding van agonist vermindert de voedselopname

Cocaïne-amfetamine-gerelateerd transcript (CART) - verlaagt de voedselopname; kan reageren op verhoogde leptine

CCK - door de maag afgegeven peptide; verhoogt de verzadiging; vermindert de voedselopname (enkele voeding en maaltijdfrequentie)

Corticotropin releasing factor (CRF) - reguleert bijnierhormonen en ACTH; vermindert de voedselopname, verhoogt het energieverbruik

Insuline - toenemende insulineconcentraties verminderen de eetlust

Hoewel deze energieregulerende hormonen en neurotransmitters misschien relatief nieuw voor je zijn, is de belangrijke boodschap hier dat ze verantwoordelijk zijn voor het waarnemen van een uithongeringsreactie (met verminderde leptine). Als reactie op deze verlagingen van de leptineconcentraties zijn deze chemicaliën verantwoordelijk voor het bevorderen van de volgende effecten:

een. Verhoogde voedselinname

b. Verminderde groei van skeletspieren

c. Verlaagd energieverbruik

d. Verlaagde lichaamstemperatuur

e. Verminderde voortplantingsfunctie

f. Verhoogde bijnierproductie van stresshormonen

g. Verhoogde parasympathische toon

Omgekeerd zijn deze energieregulerende hormonen en neurotransmitters verantwoordelijk voor het waarnemen van een energieoverschot (met verhoogde leptine). Daarom, wanneer de leptineconcentraties toenemen, worden de volgende effecten bevorderd:

een. Verminderde voedselinname

b. Verhoogd energieverbruik

c. Verhoogde sympathische toon

Nogmaals, voor jullie visuele kinderen, hier is een schema. Onthoud dat leptine wordt gereguleerd als reactie op acute voeding en chronische energiebalans (gemeten aan de hand van vetmassa). Daarom, terwijl u gewichtstoename en gewichtsverlies als regulatoren hieronder ziet, kunt u deze termen vervangen door ondervoeding en overvoeding.

Merk op dat de belangrijkste discussie van vandaag zich concentreert op de centrale effecten van Leptine (in de hypothalamus). Leptine heeft echter, zoals eerder besproken, ook een aantal perifere effecten. De perifere effecten zijn onder meer de volgende.

• In skeletspieren verhoogt leptine de vetoxidatie en insulinegevoeligheid, wat een deel van het effect op gewichtsvermindering verklaart.

• Leptine kan samenwerken met het immuunsysteem aangezien leptine-deficiënte dieren een verminderde immuniteit hebben. Dit kan een deel van het effect van een dieet op een verzwakte immuunfunctie verklaren.

• Leptine kan een tolerante rol spelen bij de menarche bij vrouwen, aangezien er een omgekeerd verband bestaat tussen de leptineconcentraties en de leeftijd van de eerste menstruatie. Dit betekent dat meisjes met meer lichaamsvet (en hogere leptineconcentraties) mogelijk eerder hun eerste menstruatie krijgen dan slankere meisjes.

• Leptineconcentraties en testosteronconcentraties zijn omgekeerd evenredig met het normale bereik van testosteron. Dit betekent dat als Leptin stijgt, Testosteron daalt. Omgekeerd, als Leptin daalt, gaat testosteron omhoog. Dit zou geen verrassing moeten zijn, aangezien mannen met zeer overgewicht vaak hypogonadaal zijn. U moet zich echter afvragen waarom degenen die extreem mager zijn, vaak ook hypogonadaal zijn.

• De paradox van deze relatie is dat leptine gedeeltelijk verantwoordelijk is voor het verhogen van de GnRH-secretie, evenals voor de LH-, FSH- en testosteronsecretie. Daarom zou er bij zeer lage concentraties hypogonadisme optreden. Maar zeer hoge concentraties, Leptine remt direct de afgifte van testosteron (leptine verlaagt de T-secretie uit de testis, zelfs ondanks verhoogde GnRH-activiteit), wat opnieuw hypogonadisme veroorzaakt. Daarom zouden de beste leptineconcentraties in het lage normale bereik liggen. Niet toevallig komt dit meestal voor bij die magere individuen die goed worden gevoed.

Naast deze perifere effecten heeft Leptin de volgende interacties met andere hormonen laten zien:

• Leptine verhoogt GnRH bij hypothalamus

• Leptine verlaagt testosteron bij de testis

• Glucocorticoïden verhogen de leptine in het plasma

• SNS-activiteit (epinefrine) verlaagt plasmaleptine

• Testosteron verlaagt leptine in het plasma

• Insuline werkt samen met leptine door dezelfde neuronale populaties te stimuleren

• Insuline verhoogt de expressie van het Ob-gen

• Ghreline concurreert centraal met leptine, met tegengestelde acties als leptine

• Leptine en insuline sensibiliseren de achterhersenen voor het anorexigene hormoon CCK

• De volgende adipocytokines (hormonen die vrijkomen uit vetweefsel) kunnen ook een wisselwerking hebben met leptine:

Resistine - adipocytokine dat de insulinegevoeligheid kan reguleren

Adiponectine - verbetert de insulinefunctie - neemt toe met insuline en neemt af met obesitas - verhoogt UCP2 in spieren - verhoogt vetzuurtransporteiwit - verhoogt acyl CoA-oxidase - verlaagt triglyceridengehalte in lever en spieren

Adipsin - wordt gevonden in verhouding tot adipositas - is nodig voor de synthese van ASP (acylatie stimulerend eiwit - is betrokken bij de opname en verestering van TAG en FA) - stimuleert de TAG-synthese meer dan insuline

Wat is dat geluid? Oh, dat is de bel! Ik zou de les van deze week kort willen samenvatten. Allereerst komt leptine vrij uit veel perifere weefsels, maar de grootste speler is wit vet. Eenmaal vrijgegeven, heeft Leptin allerlei uiteenlopende effecten op de perifere systemen van het lichaam, waarvan er vele net aan het licht komen. Deze perifere effecten omvatten interacties met veel hormonen van het lichaam, evenals interacties met de skeletspier, het immuunsysteem en het voortplantingssysteem. Leptine werkt ook centraal om een ​​neurotransmittersoep van maaltijdstimulerende en maaltijdverminderende chemicaliën op te wekken. Deze centrale en perifere effecten zijn belangrijk om te begrijpen, aangezien ze uiteindelijk verantwoordelijk zijn voor metabolische veranderingen tijdens het voeden en voor gewichtstoename en -verlies.

Dus de les is nu voor deze week ontslagen. Maar mis de lezing van volgende week niet. Ik zal enkele van de belangrijke voedingsstudies bespreken en enkele recente gegevens bespreken die laten zien hoe recombinante leptine-injecties de metabolische achteruitgang die gepaard gaat met een dieet, daadwerkelijk kunnen helpen voorkomen.