1

Onder leiding van Sabrina Diano, de Richard Sackler Family Professor in Cellulaire & Moleculaire Fysiologie en hoogleraar neurowetenschappen en vergelijkende geneeskunde, evalueerde de studie hoe de consumptie van een vetrijk dieet — specifiek diëten die grote hoeveelheden vetten en koolhydraten bevatten — hypothalamische ontsteking stimuleert, een fysiologische reactie op obesitas en ondervoeding.

De onderzoekers bevestigden opnieuw dat ontsteking in de hypothalamus al drie dagen na de consumptie van een vetrijk dieet optreedt, zelfs voordat het lichaam tekenen van obesitas begint te vertonen. “We waren geïntrigeerd door het feit dat dit zeer snelle veranderingen zijn die optreden zelfs voordat het lichaamsgewicht verandert, en we wilden het onderliggende cellulaire mechanisme begrijpen,” zei Diano die ook lid is van het Yale Program in Integrative Cell Signaling and Neurobiology of Metabolism.

De onderzoekers observeerden hypothalamusontsteking bij dieren op een vetrijk dieet en ontdekten dat er veranderingen in de fysieke structuur optraden bij de microgliale cellen van de dieren. Deze cellen fungeren als de eerste verdedigingslinie in het centrale zenuwstelsel die ontstekingen reguleren. Diano’s lab ontdekte dat de activering van de microglia te wijten was aan veranderingen in hun mitochondriën, organellen die ons lichaam helpen energie te ontlenen aan het voedsel dat we consumeren. De mitochondriën waren aanzienlijk kleiner bij de dieren op een vetrijk dieet. De verandering in grootte van de mitochondriën was te wijten aan een eiwit, Uncoupling Protein 2 (UCP2), dat het energiegebruik van de mitochondriën reguleert en de controle van de hypothalamus over energie en glucose homeostase beïnvloedt.

De UCP2-gemedieerde activering van microglia beïnvloedde neuronen in de hersenen die, wanneer ze een ontstekingssignaal ontvingen als gevolg van het vetrijke dieet, de dieren in de vetrijke dieetgroep stimuleerden om meer te eten en zwaarlijvig te worden. Wanneer dit mechanisme echter werd geblokkeerd door het UCP2-eiwit uit de microglia te verwijderen, aten de dieren die aan een vetrijk dieet werden blootgesteld minder en waren ze bestand tegen gewichtstoename.

De studie illustreert niet alleen hoe vetrijke diëten ons fysiek beïnvloeden, maar maakt ook duidelijk hoe een ongezond dieet onze voedselinname neurologisch kan veranderen. “Er zijn specifieke hersenmechanismen die geactiveerd worden wanneer we onszelf blootstellen aan specifieke soorten voedsel. Dit is een mechanisme dat vanuit evolutionair oogpunt belangrijk kan zijn. Maar wanneer voedsel rijk aan vet en koolhydraten constant beschikbaar is, is dat schadelijk.”

Diano’s al lang bestaande doel is om de fysiologische mechanismen te begrijpen die reguleren hoeveel voedsel we consumeren, en ze blijft onderzoek doen naar hoe geactiveerde microglia verschillende ziekten in de hersenen kunnen beïnvloeden, waaronder de ziekte van Alzheimer, een neurologische aandoening die wordt geassocieerd met veranderingen in de microgliacellen in de hersenen en waarvan is aangetoond dat deze een hogere incidentie hebben bij zwaarlijvige individuen.