NRK Meny
Normal

Sånn "smakar" hjernen næringsmangel

Ny forsking avslører korleis hjerneceller hos bananfluger kan sanse om det manglar viktige næringsstoff i maten. – Det er svært sannsynleg at også vi menneske har denne evna, seier forskar.

Bananflugelarve og aktiverte nervecelle

Når bananflugelarvar fekk servert næringsfattig mat, fyra hjerneceller av signal om mangel på viktige aminosyrer. Biletet til høgre viser dei aktive (raude) hjernecellene.

Foto: RickP, Wikimedia Commons/ Institut de Biologie Valrose (iBV)

Når dyr som mus og rotter blir servert mat som manglar viktige aminosyrer, sluttar dei å ete og begynner å leite etter anna mat.

Studiar har vist at det er hjernen som analyserer samansetninga av aminosyrer i maten, men kvar og korleis dette skjer har vore ukjent.

No har eit team av forskarar ved Institut de Biologie Valrose i Nice for første gong klart å finne ut kva for nerveceller i hjernen som sansar mangel på essensielle aminosyrer, og korleis dei gir beskjed til kroppen om å slutte å ete.

Resultata viser også for første gong at lystsenteret i hjernen er kopla til sansing av næring. Kunnskap om prosessane som styrer appetitt og stoffskifte er viktige for å kjempe mot overvekt og helseproblem som følgjer med dette.

Norske Marianne Bjørdal Ganot er ein av dei tre hovudforfattarene av studien som er publisert i tidsskriftet Cell.

– Dopamin har sentral rolle

Marianne Bjørndal Ganot, Pierre Leopold og Nathalie Arquier

Post-doc-forskar Marianne Bjørndal Ganot, leiar Pierre Leopold og seniorforskar Nathalie Arquier.

Foto: Institut de Biologie Valrose (iBV)

Appetitten vår er styrt av to signal som til tider kan vere svært motstridande: Det kroppen treng, og det vi har lyst på. Det er som ein evig kamp mellom lyst på gulrot og bamsemums.

Signal om kva kroppen treng kjem frå det «fornuftige» homeostatiske hjernesenteret. Dette senteret får beskjed frå ulike delar av kroppen om vi har fått i oss nok næring. Men vi har også eit lystsenter som omhandlar følelsane vi har til mat. Dette senteret er styrt etter signalstoffet dopamin.

– Vår studie er den første til å vise at dopaminergiske neuron også direkte blir påverka av næringsstoff. Til saman indikerer desse studiane at dopamin har ei sentral rolle i regulering av matinntaket gjennom å koordinere næringsbalanse og motivasjon, seier Marianne Bjørdal Ganot til NRK.no.

Et 250 gongar si eiga vekt

Sidan det er vanskelegare å utføre denne typen stydiar i dei avanserte hjernane til dyr som mus, har forskarane valt seg bananfluger som modelldyr. Dei har den fordelen at hjernen er mindre og enklare oppbygd, samt at dei kan brukast til avanserte genetiske eksperiment.

I tillegg har bananflugene eit svært glupsk larvestadium.

Ein bananflugelarve et heile 250 gongar si opphavlege vekt i løpet av det 5 dagar lange larvestadiet, dermed er larven svært sårbar for vekstforhold som er under det optimale.

Bananflugelarvar har bruk for dei same aminosyrene i maten som oss menneske (sjå faktaboks), og dette behovet blir vanlegvis dekka i laboratoriet med eit kosthald av sukker, mais og gjær, der hovuddelane av aminosyrene kjem frå gjær.

Når forskarane fjerna gjær frå kosten vart bananflugelarvane feilernært, og dette kunne forskarane måle effekten av i nerveceller i hjernen hos larvane.

Anorektiske larvar

Vekst hos normale og anorektiske bananflugelarvar

Vekst hos normale bananflugelarvar (øvst) og anorektiske (nedst). Den raude fargen er matinnhald i larven.

Foto: Marianne Bjørdal Ganot, Institut de Biologie Valrose (iBV)

Det forskarane fann, er at det er såkalla dopaminergiske hjerneceller som blir «skrudd på» eller aktivert når dei sansar aminosyreubalansen.

Dette er hjerneceller som har dopamin som viktigaste signalstoff (neurotransmitter). Dopamin er ein neurotransmitter som er viktig for motivasjon, læring og hukommelse, og dopaminsystemet styrer lyst og begjær.

Når teamet skrudde på aminosyredetektoren i hjernecellene til bananflugelarvane, vart dei til anorektiske flugelarvar som til slutt døydde av svolt.

Kan forklare "matsug"?

Forskar Tor Erik Rusten ved Oslo Universitetssykehus nyttar også bananfluger som genetisk modell i forsking.

Han trur at studien også kan fortelje oss noko om hjernen til menneske:

– Sidan rotter har same evne til å avstå frå mat med ubalansert proteinsamansetjing som fluger, er det svært sannsynleg at vi også har same evne, seier han til NRK.no.

– Denne kunnskapen bidrar til grunnleggjande insikt i korleis dyr kan sanse næringsinnhald i mat og forandre kosthold deretter. Kanskje det på sikt kan hjelpe oss til å forstå noko vi alle har opplevd, å plutselig bli sugen på spesiell mat som brokkoli eller kjøt, seier Rusten.

Kva dette vil få å seie for den evige kampen mellom gulrot- og bamsemums-delen av hjernen, vil vise seg.