Onderzoekers ontdekten dat het desynchroniseren van de circadiane ritmes van ratten veranderingen in de hersenen veroorzaakte die significante effecten hadden op de eetlust en het eetgedrag. De bevindingen hebben belangrijke implicaties voor werknemers in de nachtploeg, mensen met een jetlag en mensen met chronische slaapstoornissen.
Ons circadiane ritme – de biologische klok van het lichaam – reguleert de afscheiding van glucocorticoïden, hormonen die worden uitgescheiden door de bijnieren en die veel fysiologische functies reguleren, waaronder de stofwisseling en de eetlust. Het is bekend dat glucocorticoïden direct peptiden of neuropeptiden in de hersenen moduleren die de eetlust onder controle houden; sommige hiervan zijn orexigenisch (verhogen van de eetlust), terwijl andere anorexigeen zijn (verminderen van de eetlust). In het menselijk lichaam is cortisol het belangrijkste glucocorticoïde, dat wordt beschouwd als de 'natuurlijke steroïde' van het lichaam.
Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Bristol onderzoekt hoe ‘circadiaanse ontregeling’ – een verstoring van de lichaamsklok die vaak gepaard gaat met nachtdiensten of jetlag – de regulering door de hersenen beïnvloedt van hormonen die de honger onder controle houden.
De onderzoekers gebruikten ratten waarvan de bijnieren waren verwijderd en verdeelden ze in een controlegroep en een 'jetlag'-groep. De controlegroep kreeg een infuus met corticosteron – het rattenequivalent van cortisol – dat de afgifte van het hormoon nabootst op basis van lichte en donkere signalen tijdens de normale circadiane lichtcyclus. De behandelgroep kreeg ook corticosteron, maar dit was gedurende 12 uur niet goed afgestemd op de licht-donkersignalen.
De onderzoekers ontdekten dat de verkeerde uitlijning tussen licht-donkersignalen leidde tot een ontregeling van neuropeptide Y (NPY), een pro-mineraal neuropeptide, bij de ratten in de ontregelde groep, waardoor ze meer gingen eten tijdens inactieve perioden van de dag.
Ratten in de controlegroep consumeerden 88,4% van hun dagelijkse calorie-inname tijdens de actieve periode (d.w.z. "overdag"), maar slechts 11,6% tijdens de inactieve periode ("nacht"). Daarentegen consumeerden de "jetlag"-ratten 53,8% van hun dagelijkse calorie-inname tijdens de inactieve periode zonder een overeenkomstige toename in activiteit, wat erop neerkwam dat de behandelingsgroep maar liefst 460% meer calorieën consumeerde dan de controlegroep tijdens de inactieve periode.
De onderzoekers vonden ook significante veranderingen in genexpressie in de inactieve behandelingsgroep. Ze zeggen dat hun bevindingen aantonen dat wanneer de dagelijkse glucocorticoïdespiegels niet synchroon lopen met lichte en donkere signalen, neuropeptiden die de eetlust beïnvloeden aanzienlijk worden verstoord.
"Het bijnierhormoon corticosteron wordt normaal gesproken uitgescheiden in een circadiaans ritme en is een belangrijke factor in de dagelijkse controle van hersenpeptiden die de eetlust reguleren", zegt co-auteur Stafford Lightman. "Bovendien, wanneer we de normale relatie van corticosteron met de circadiane lichtcyclus verstoren, veroorzaakt dit afwijkingen in de genregulatie en de eetlust tijdens de normale slaapperiode van het dier."
De onderzoekers merkten op dat hoewel het lichaamsgewicht van de ratten niet significant veranderde (wat mogelijk te wijten is aan de korte duur van het onderzoek van vijf dagen), "significante robuuste veranderingen" in het voedingsgedrag onmiddellijk duidelijk waren en gedurende het hele experiment consistent bleven.
Ze zeggen dat de neuropeptiden die in het onderzoek zijn ontdekt toekomstige medicijndoelen kunnen zijn voor de behandeling van eetstoornissen en obesitas. Bovendien bieden ze wat advies voor degenen die proberen hun nachtelijke trek te overwinnen door pure wilskracht.
Becky Conway-Campbell, corresponderend auteur van de studie, zei: "Voor degenen die langdurige nachtdiensten draaien, raden we aan dat ze proberen blootstelling aan daglicht, cardiovasculaire oefeningen en maaltijden op vaste tijden te handhaven. De grotere factoren die een verhoogde eetlust veroorzaken. Informatie in de hersenen is echter moeilijk te negeren door 'discipline' of 'routine', daarom zijn we momenteel bezig met het ontwerpen van onderzoeken om reddingsstrategieën en farmacologische interventiemedicijnen te evalueren. We hopen dat onze bevindingen ook nieuwe inzichten zullen verschaffen in hoe chronische stress en slaapstoornissen bijdragen aan overmatige calorie-inname. inname."
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Communications Biology.