Skip to main content

Viktigt förstå hur kroppsvikten regleras

Hypothalamus, ett område som utgör mindre än en procent av den totala hjärnvolymen, spelar en avgörande roll för regleringen av vårt födointag. Det ligger väl skyddat vid skallbasen och består av ett 40-tal olika kärnor, ansamlingar av nervcellskroppar med förgreningar till andra delar av hjärnan.

Missing ALT text.
Professor Björn Meister. Foto: Stefan Zimmerman

En av dessa kärnor, den bågformade arkuatuskärnan, nära botten av skallbasen, har speciellt stor betydelse för regleringen av födointag.

- Vi har visat att en större del av arkuatuskärnan ligger utanför blodhjärnbarriären, den biologiska gräns som skall förhindra att skadliga ämnen når hjärnan. Nervceller i arkuatuskärnan är därigenom tillgängliga för olika hormoner, bland annat leptin och ghrelin, säger Björn Meister, professor i mikroskopisk anatomi vid institutionen för neurovetenskap.

Leptin produceras framförallt av fettvävnaden och transporteras via blodet till hypothalamus, där det ger signaler om att minska födointaget respektive öka energiförbrukningen. En genetisk avsaknad av fungerande leptin eller leptinreceptorer leder till fetma.

Ghrelin är ett aptitstimulerande hormon som produceras av de endokrina cellerna i magsäcken och därmed utgör en motsats till leptin. Ghrelinnivån ökar före måltiden och minskar efter måltiden.

Leptin och ghrelin samt även andra hormoner påverkar födointag och kroppsvikt genom att via specifika receptorer hämma eller stimulera nervcellerna i arkuatuskärnan, som i sin tur påverkar andra nervcellspopulationer i andra delar av hjärnan, bland annat de som tillhör hjärnans belöningssystem.

Leptin produceras framförallt av fettvävnaden och transporteras via blodet till hypothalamus, där det ger signaler om att minska födointaget respektive öka energiförbrukningen. En genetisk avsaknad av fungerande leptin eller leptinreceptorer leder till fetma.

Fetma ett globalt problem

Övervikt och fetma ökar idag dramatiskt i världen och utgör ett växande hot mot den globala folkhälsan. Man beräknar att drygt 100 miljoner människor är i behov av medicinsk hjälp mot sin övervikt eller fetma.

WHO konstaterade nyligen att infektionssjukdomar, som under flera decennier skördat flest dödsoffer globalt sett, nu istället ersatts av sjukdomar relaterade till fetma.

Såväl övervikt som fetma ökar markant risken att insjukna i typ II-diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. Det är tillstånd som många gånger kräver avancerad sjukvård; bara i Sverige kan omkring sju-åtta procent av de totala sjukvårdskostnaderna direkt kopplas till övervikt och fetma.

- Det finns därför ett stort behov av kunskap som bidrar till att förstå hur kroppsvikten regleras. Kunskap som sedan kan användas för att utveckla läkemedel för behandling i de fall där preventiva åtgärder inte har önskad effekt.

Hjärnans reglering av födointag och kroppsvikt

Nervcellerna i arkuatuskärnan producerar olika signalsubstanser eller hämmar födointaget. Björn Meister har tidigare visat att om man ger aminosyran monosodiumglutamat, MSG, till nyfödda råttor utvecklar dessa en markant fetma; behandlingen slår selektivt ut de nervceller i arkuatuskärnan som bidrar till att kontrollera intaget av föda. Glutamat är neurotoxiskt och frisätts exempelvis också i stora mängder i samband med stroke.

De signalsubstanser som spelar en avgörande roll i regleringen av födointag är NPY, AGRP, alfa-MSH och CART. En av de mest kraftfulla när det gäller att stimulera födointaget är neuropeptid Y (NPY), som upptäcktes av nu framlidne professor Viktor Mutt vid Karolinska Institutet.

Samtidigt har man visat att frisättningen av NPY minskar vid behandling med leptin, som alltså har en hämmande effekt på intaget av föda. Leptin verkar via fem olka receptorer och påverkar överföringsmolekylen STAT3.

- Vi var bland de första som kunde visa vilka hypothalamiska nervceller som har leptinreceptorer samt vilka signalsubstanser som de innehåller. Dessa celler är avgörande för leptinets verkan i hjärnan.

Forskargruppen har även kunnat visa att STAT3 finns i celler utrustade med leptinreceptorer och att STAT3 är nedreglerat i arkuatuskärnan hos så kallade ob/ob möss, som saknar leptin. Mössen är därför kraftigt feta; när leptin inte produceras, kommer heller inga signaler om när det är dags att sluta äta. Leptin stimulerar dessutom andra funktioner som har en hämmande inverkan på födointaget; den sammanlagda effekten blir därför minskad kroppsvikt.

Genom ett intensivt arbete har forskargruppen påvisat även andra signalsubstanser som påverkar födointaget i arkuatuskärnans nervceller.

Feta möss

Cellsystemen i hypothalamus studeras hos normala och feta genetiskt modifierade möss med hjälp av immunhistokemi i kombination med konfokal lasermikroskopi, en metod där man för att lokalisera peptider och proteiner använder sig av antikroppar riktade mot olika signalsubstanser eller deras receptorer. Man använder sig även av så kallad in situ hybridisering för att mäta nivåerna av mRNA för olika signalsubstanser i hypothalamiska kärnor.

- Vi har bland annat studerarat möss som blir feta först sent under utvecklingen. De har en spontanmutation i den så kallade tubby-genen och saknar därmed det normala tubbyproteinet, som uttrycks i stora mängder i hypothalamus. Proteinets funktion är oklar. Däremot har vi nyligen sett signifikanta förändringar i arkuatuskärnans kärl och nervcellernas uttryck av peptider som reglerar födintag, vilket kan förklara varför mössen blir feta.

Text: Eva Cederquist, publicerad i Cell till Samhälle 2002, granskad och uppdaterad 2012.