1

Under ledning av Sabrina Diano, Richard Sackler Family Professor of Cellular & Molecular Physiology och professor i neurovetenskap och komparativ medicin, utvärderades i studien hur konsumtion av fettrik kost – särskilt kost som innehåller stora mängder fett och kolhydrater – stimulerar hypotalamisk inflammation, ett fysiologiskt svar på fetma och undernäring.

Forskarna bekräftade på nytt att inflammation uppstår i hypotalamus så tidigt som tre dagar efter konsumtion av en fettrik kost, även innan kroppen börjar visa tecken på fetma. ”Vi fascinerades av det faktum att detta är mycket snabba förändringar som inträffar redan innan kroppsvikten förändras, och vi ville förstå den underliggande cellulära mekanismen”, säger Diano som också är medlem i Yale Program in Integrative Cell Signaling and Neurobiology of Metabolism.

Forskarna observerade hypotalamisk inflammation hos djur som fick en fettrik kost och upptäckte att förändringar i den fysiska strukturen inträffade bland djurens mikrogliaceller. Dessa celler fungerar som den första försvarslinjen i det centrala nervsystemet som reglerar inflammation. Dianos labb fann att aktiveringen av mikrogliorna berodde på förändringar i deras mitokondrier, organeller som hjälper våra kroppar att hämta energi från den mat vi äter. Mitokondrierna var betydligt mindre hos de djur som fick en fettrik kost. Mitokondriernas förändrade storlek berodde på ett protein, Uncoupling Protein 2 (UCP2), som reglerar mitokondriernas energianvändning, vilket påverkar hypotalamus kontroll av energi- och glukoshomeostas.

Den UCP2-medierade aktiveringen av mikroglian påverkade neuronerna i hjärnan som, när de fick en inflammatorisk signal på grund av den fettrika dieten, stimulerade djuren i gruppen med den fettrika dieten att äta mer och bli överviktiga. Men när denna mekanism blockerades genom att ta bort UCP2-proteinet från mikroglia, åt djuren som utsattes för en fettrik kost mindre och var motståndskraftiga mot att gå upp i vikt.

Studien illustrerar inte bara hur fettrik kost påverkar oss fysiskt, utan förmedlar även hur en ohälsosam kost kan förändra vårt matintag neurologiskt. ”Det finns specifika hjärnmekanismer som aktiveras när vi utsätter oss för specifika typer av livsmedel. Detta är en mekanism som kan vara viktig ur evolutionär synvinkel. Men när mat som är rik på fett och kolhydrater ständigt är tillgänglig är det skadligt.”

Dianos långsiktiga mål är att förstå de fysiologiska mekanismer som reglerar hur mycket mat vi äter, och hon fortsätter att forska om hur aktiverad mikroglia kan påverka olika sjukdomar i hjärnan, bland annat Alzheimers sjukdom, en neurologisk sjukdom som förknippas med förändringar i hjärnans mikrogliaceller och som har visat sig ha högre förekomst bland överviktiga individer.