Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΙΛΔΕΝΑΦΙΛΗΣ ΣΕ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΣΕ ΕΠΙΜΥΕΣ ΥΠΟ ΣΤΕΡΗΣΗ ΤΡΟΦΗΣ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ - ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ Α ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΚΟΚΚΑΣ ΠΑΝΕΠ. ΕΤΟΣ 2010-2011 Αρ. Διατριβής 2639 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΙΛΔΕΝΑΦΙΛΗΣ ΣΕ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΣΕ ΕΠΙΜΥΕΣ ΥΠΟ ΣΤΕΡΗΣΗ ΤΡΟΦΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑ ΤΣΙΝΤΑ ΚΤΗΝΙΑΤΡΟΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Β. ΜΗΡΤΣΟΥ-ΦΙΔΑΝΗ, ΟΜ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ Β. ΚΟΚΚΑΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Δ. ΚΟΥΒΕΛΑΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Η ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΜΗΡΤΣΟΥ-ΦΙΔΑΝΗ, ΟΜ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΚΟΚΚΑΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΚΟΥΒΕΛΑΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΚΑΡΑΚΙΟΥΛΑΚΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΜΑΡΙΑ ΜΥΡΩΝΙΔΟΥ-ΤΖΟΥΒΕΛΕΚΗ, ΑΝ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΑΝΤΩΝΗΣ ΓΟΥΛΑΣ, ΕΠ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΧΡΥΣΑΝΘΗ ΣΑΡΔΕΛΗ, ΕΠ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ «Η έγκριση της Διδακτορικής Διατριβής υπό της Ιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, δεν υποδηλοί αποδοχήν των γνωμών του συγγραφέως» (Νόμος 5343/32, αρθρ. 202 & 2 και ν.1268/82, αρθρ. 50 & 8)

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΕΔΡΟΣ ΤΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΝΤΟΜΠΡΟΣ

Στους Γονείς και τους Δασκάλους μου Με ειλικρινή αγάπη, βαθύ σεβασμό και παντοτινή εκτίμηση

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Είναι γνωστό ότι η πρόσληψη τροφής οδηγεί σε διάφορες αλλαγές συμπεριφοράς, ενώ η έλλειψή της δημιουργεί σειρά μεταβολικών, ορμονικών και νευρολογικών διαταραχών στους οργανισμούς, σε μία συνδρομή που θα χαρακτηριζόταν ως stress στέρησης τροφής. Το ψυχολογικό stress ή το άγχος μπορούν επίσης να τροποποιήσουν την πρόσληψη τροφής και το βάρος του σώματος. Οι μηχανισμοί μέσω των οποίων πραγματοποιούνται οι ως άνω δράσεις δεν έχουν ακόμη διευκρινιστεί πλήρως και φαίνονται πολύπλοκοι. Ταυτόχρονα, δεν είναι γνωστό αν κάποιες ουσίες μπορούν να διεγείρουν έναν αντίρροπο μηχανισμό στην παραπάνω διαδικασία. Στις αναφερθείσες διεργασίες ο ρόλος της γλουταμινεργικής μεταβίβασης είναι τεκμηριωμένος μέσω υποδοχέων που χρησιμοποιούν κυκλικά νουκλεοτίδια ως δεύτερους αγγελιοφόρους. Η αναστολή των φωσφοδιεστερασών στο ΚΝΣ φαίνεται ότι είναι σημαντικός παράγοντας για την παράταση λειτουργίας του δεύτερου αγγελιoφόρου. Αυτό οδηγεί σε σημαντικές αλλαγές της νευρωνικής δραστηριότητας. Η σιλδεναφίλη είναι ο παλαιότερος αναστολέας της φωσφοδιεστεράσης τύπoυ V και σε ευρεία χρήση στην καθημέρα ιατρική πράξη. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν μεταβολικές παράμετροι και διαταραχές συμπεριφοράς κατά τη στέρηση τροφής σε πειραματόζωα παρουσία και απουσία σιλδεναφίλης. Η ερευνητική υπόθεση είναι ότι η στέρηση τροφής, οδηγεί σε ορμονική και νευροχημική διαταραχή, που με τη σειρά της προκαλεί μια κατάσταση άγχους στο πειραματόζωο. Η κατάσταση αυτή άγχους, πιστεύεται ότι έχει καταθλιπτικόμορφα χαρακτηριστικά και ονομάζεται στη διεθνή βιβλιογραφία «ανημπόρια» ή αδυναμία βοήθειας (helplessness). Θεωρούμε ότι το stress στέρησης τροφής είναι δυνατόν να τροποποιείται με τη χορήγηση σιλδεναφίλης και σε οργανικό επίπεδο, αλλά και σε επίπεδο συμπεριφοράς. Στο σημείο αυτό θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες προς την Ομότιμη Καθηγήτρια της Φαρμακολογίας κα. Βασιλική Μήρτσου-Φιδάνη για τη φροντίδα με την οποία με περιέβαλε, θέτοντας στη διάθεσή μου συμβουλές, γνώση και πείρα. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τον Καθηγητή της Φαρμακολογίας κ. Βασίλειο Κόκκα για την επίβλεψη και βοήθειά του σε όλη τη διάρκεια της διεξαγωγής των πειραμάτων και της συγγραφής της παρούσης εργασίας.

Ακόμη, ευχαριστώ θερμά τον Καθηγητή της Φαρμακολογίας και Κλινικής Φαρμακολογίας κ. Δημήτριο Κούβελα για την αμέριστη συμπαράσταση και την εμπιστοσύνη που μου έδειξε κατά τη διάρκεια της συνεργασίας μας. Ευχαριστώ επίσης θερμά τον Καθηγητή κ. Γεώργιο Καρακιουλάκη, την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια κα. Μαρία Μυρωνίδου-Τζουβελέκη και τους Επίκουρους Καθηγητές κ. Αντώνιο Γούλα και κα. Χρυσάνθη Σαρδέλη, όχι μόνο για την αμέριστη βοήθειά τους, αλλά και για την υπομονή να διαβάσουν και να διορθώσουν τις ατέλειες του πονήματός μου. Από τη θέση αυτή θα ήθελα να ευχαριστήσω τη συνεργάτιδα Λέκτορα του Εργαστηρίου Φαρμακολογίας κα. Χρύσα Πουρζιτάκη, για την πολύπλευρη βοήθειά της στην ολοκλήρωση των πειραμάτων και στη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων. Τέλος, δεν πρέπει να παραλείψω να αναφέρω την ευγνωμοσύνη που οφείλω στο σύζυγό μου και στους γονείς μας για τη βοήθεια και την ηθική συμπαράσταση που μου παρείχαν, αλλά και στα παιδιά μου που στερήθηκαν πολύ από το χρόνο μου ώστε να ολοκληρωθεί η παρούσα μελέτη.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΤΡΟΦΗΣ...3 2. ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ...3 2.1 Γκρελίνη...3 2.2 Χολοκυστοκινίνη...5 2.3 Πεπτίδιο ΥΥ...7 2.4 Παγκρεατικό πολυπεπτίδιο...8 2.5 Glucagon-like πεπτίδιο 1 (7-36)...9 2.6 Οξυντομοντουλίνη...11 2.7 Μπομπεσίνη...11 3. ΟΡΜΟΝΕΣ ΤΟΥ ΛΙΠΩΔΟΥΣ ΙΣΤΟΥ... 12 3.1 Λεπτίνη...12 3.2 Λιπονεκτίνη...13 3.3 Ρεζιστίνη...15 4. ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΟΡΕΞΗΣ...16 4.1 Υποθάλαμος...16 4.1.1 Τοξοειδής πυρήνας...17 4.1.1.1 Νευροπεπτίδιο Υ (NPY)...18 4.1.1.2 Σύστημα μελανοκορτίνης...19 4.1.1.3 Μετεγγραφάση ρυθμιζόμενη από κοκαϊνη και αμφεταμίνη (Cocaine and Amphetamine-Regulated Transcript, CART)...20 4.1.2 Παρακοιλιακός πυρήνας του υποθαλάμου (Paraventricular Nucleus, PVN)...20 4.1.3 Μέσος ραχιαίος πυρήνας του υποθαλάμου (Dorsomedial Nucleus, DMH)...21 4.1.4 Πλάγια υποθαλαμική περιοχή (Lateral hypothalamic area, LHA).21 4.1.4.1 Υποκρετίνες-Ορεξίνες...22 4.1.5 Πρόσθια μέση υποθαλαμική περιοχή (Ventomedial hypothalamic area, VMH)...22

4.1.6 Ενδοκανναβινοειδές Σύστημα...22 4.2 Εγκεφαλικό στέλεχος...23 5. Η ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΛΗΨΗΣ ΤΟΥ ΥΔΑΤΟΣ...23 5.1 Οσμωτική δίψα...24 5.2 Υπογκαιμική δίψα...24 5.3 Διψογενείς ορμόνες...25 5.3.1 Αγγειοτασίνη...25 5.3.2 Ρελαξίνη...27 5.3.3 Ωκυτοκίνη...27 5.3.4 Γκρελίνη...27 5.3.5 Κολπικό Νατριουρητικό Πεπτίδιο...27 5.3.6 Ορεξίνες/Υποκρετίνες...28 6. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΔΙΟΥΡΗΣΗΣ...28 7. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΑΦΟΔΕΥΣΗΣ...31 8. ΣΙΛΔΕΝΑΦΙΛΗ...32 8.1 Τρόπος δράσης...32 8.2 Φαρμακοκινητικές ιδιότητες...34 8.3 Αλληλεπιδράσεις-Αντενδείξεις...34 8.4 Ανεπιθύμητες ενέργειες...36 8.5 Σιλδεναφίλη και στυτική δυσλειτουργία...37 8.6 Σιλδεναφίλη και πνευμονική υπέρταση...38 8.7 Σιλδεναφίλη και άλγος...38 8.8 Σιλδεναφίλη και νευρογένεση...39 8.9 Σιλδεναφίλη και αγγειογένεση...40 9. ΜΝΗΜΗ ΚΑΙ ΜΑΘΗΣΗ...41 ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 10. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ...47 11. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ...48 11.1 Μεταβολικοί κλωβοί...48 11.2 Δοκιμασίες συμπεριφοράς...48 11.2.1 Δοκιμασία του υπερυψωμένου σταυροειδούς λαβυρίνθου...49

11.2.2 Δοκιμασία της οσφρητικής κοινωνικής μνήμης...49 11.3 Στατιστική ανάλυση...50 12. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ...53 12.1 Κατανάλωση τροφής...53 12.2 Κατανάλωση ύδατος...53 12.3 Παραγωγή ούρου...54 12.4 Παραγωγή κοπράνων...55 12.5 Δοκιμασίες συμπεριφοράς...55 12.5.1 Δοκιμασία του υπερυψωμένου σταυροειδούς λαβυρίνθου...56 12.5.2 Δοκιμασία της οσφρητικής κοινωνικής μνήμης...59 13. ΣΥΖΗΤΗΣΗ...63 14. ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...69 15. SUMMARY AND RESULTS...70 16. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...71

ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1

1. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΤΡΟΦΗΣ Η συμπεριφορά του οργανισμού-ως προς την πρόσληψη της τροφήςεξαρτάται κατ αρχήν, από οπτικά, γευστικά, οσφρητικά ερεθίσματα, ερεθίσματα από το γαστρεντερικό σωλήνα (ΓΕΣ) (ορμονικά, νευρικά) και από ουσίες που απορροφώνται από το ΓΕΣ (γλυκόζη, λιπαρά οξέα, αμινοξέα). Επίσης, ρυθμίζεται από νευρικά κέντρα (υποθάλαμος, προμήκης μυελός κ.ά.) και επηρεάζεται από αρκετά περιφερικά όργανα. Η αναζήτηση της τροφής, πυροδοτείται από οπτικά και οσφρητικά ερεθίσματα. Μαζί με τα γευστικά ερεθίσματα, μετά την είσοδο της τροφής στη στοματική κοιλότητα, παρέχουν στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) πληροφορίες σχετικά με την καταλληλότητα και την ποιότητά της. Συνεχίζεται λοιπόν ή διακόπτεται η πρόσληψη τροφής ή και αποβάλλεται από τη στοματική κοιλότητα αναλόγως. Για τον έλεγχο της πρόσληψης της τροφής, τα ερεθίσματα προκαλούνται από την προσλαμβανόμενη τροφή και προέρχονται από το βλεννογόνο του πεπτικού σωλήνα, συγκεκριμένα από τη στοματική κοιλότητα μέχρι το τέλος του λεπτού εντέρου. Τα ερεθίσματα αυτά δρουν σε χημειοϋποδοχείς και μηχανοϋποδοχείς της στοματικής κοιλότητας και έχουν θετική, κυρίως, επίδραση στην πρόσληψη τροφής. Ερεθίσματα από το στόμαχο και το λεπτό έντερο προκαλούν, κυρίως, διακοπή της πρόσληψης τροφής και μπορεί να είναι χημικά ή μηχανικά, όπως διάταση του τοιχώματος του στομάχου και του εντέρου. Η διάταση αυτή προκαλεί τη διακοπή της πρόσληψης τροφής, ενώ η αγωγή των ώσεων προς το ΚΝΣ γίνεται με το πνευμονογαστρικό (1,2). 2. ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ 2.1 Γκρελίνη Η γκρελίνη αναγνωρίστηκε ως ο ενδογενής αγωνιστής του υποδοχέα που διεγείρει την έκκριση της αυξητικής ορμόνης. Επιπλέον, αποτελεί και έναν περιφερικά δρώντα ορεξιογόνο παράγοντα. Είναι πεπτίδιο που αποτελείται από 28 αμινοξέα και περιέχει ένα μόριο n-οκτανοειδούς οξέος, απαραίτητου, όπως αποδείχθηκε για τις βιολογικές δράσεις του. Τα δύο τρίτα της ποσότητας της γκρελίνης που ανευρίσκεται στην κυκλοφορία του αίματος παράγονται κυρίως 3

από τα τοιχωματικά κύτταρα του στομάχου. Εστίες παραγωγής της έχουν ανευρεθεί, επίσης, στο δωδεκαδάκτυλο, τον ειλεό, το τυφλό και το κόλον (3). Συγκεκριμένα, τα κύτταρα που παράγουν γκρελίνη βρέθηκε ότι αποτελούν το 20% του πληθυσμού των ενδοκρινών τοιχωματικών κυττάρων (4). Τα επίπεδα της γκρελίνης στο πλάσμα φαίνεται να ακολουθούν ένα ημερήσιο ρυθμό παραγωγής ανάλογο της λεπτίνης, με υψηλότερες συγκεντρώσεις το πρωί και χαμηλότερες τη νύκτα. Ρυθμίζονται επίσης και από τη συνολική πρόσληψη θερμίδων (5). Έτσι, τα επίπεδα αυτά φαίνεται να αυξάνονται κατά την περίοδο νηστείας, να κορυφώνονται αμέσως πριν το γεύμα και να ελαττώνονται γρήγορα μετά την πρόσληψη του γεύματος (6). Αυτή η διακριτή αύξηση των επιπέδων της γκρελίνης προ του γεύματος και η μείωσή τους αμέσως μετά (1 ώρα) υποστηρίζει την υπόθεση ότι το πεπτίδιο αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στην έναρξη του γεύματος (7). Η γκρελίνη θεωρείται ορμόνη με βραχεία δράση, αφού τόσο η κεντρική όσο και η περιφερική χορήγησή της αυξάνει την πρόσληψη τροφής. Αξίζει να σημειωθεί ότι ενώ υπάρχουν πολλά πεπτίδια που εκδηλώνουν ορεξιογόνο δράση όταν χορηγούνται κεντρικά, η γκρελίνη είναι το μόνο που διεγείρει την όρεξη όταν χορηγείται περιφερικά. Πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι ενδοφλέβια χορήγησή της σε υγιείς εθελοντές προκάλεσε αύξηση της πρόσληψης τροφής κατά 28% (8), ενώ χορήγησή της σε ασθενείς με ανορεξία, λόγω κακοήθους νόσου, αύξησε την πρόσληψη τροφής κατά 30%. Τα παραπάνω μπορεί να υποδηλώνουν μελλοντική χρήση του πεπτιδίου στη θεραπεία της ανορεξίας (9). Η ορεξιογόνος αυτή ιδιότητα της γκρελίνης επιτυγχάνεται μέσω της δράσης της στον τοξοειδή πυρήνα του υποθαλάμου, υποδηλώνοντας ότι το πεπτίδιο αυτό μεταφέρει το ερέθισμα της πείνας από την περιφέρεια στο ΚΝΣ. (10). Βρέθηκε ότι η δράση της γκρελίνης εκδηλώνεται σε μία ομάδα νευρώνων, αχαρακτήριστων ως σήμερα, που βρίσκονται κοντά στην τρίτη κοιλία, ανάμεσα στο ραχιαίο, κοιλιακό, παρακοιλιακό και τοξοειδή πυρήνα του υποθαλάμου. Οι νευρώνες αυτοί στέλνουν απαγωγές ώσεις σε άλλους νευρώνες που μεταξύ άλλων παράγουν νευροπεπτίδιο Υ, προπιομελανοκορτίνη και απελευθερωτική ορμόνη της επινεφριδιοφλοιοτρόπου ορμόνης (11). Η γκρελίνη, φαίνεται να δρα και ως ρυθμιστής μακράς δράσης στο ισοζύγιο ενέργειας, ενώ τα επίπεδά της στο πλάσμα σχετίζονται με το σωματικό βάρος (12). Χρόνια χορήγησή της σε τρωκτικά οδηγεί σε συνεχή υπερφαγία, αύξηση βάρους και εναπόθεση λίπους. Επιπλέον, τα επίπεδα γκρελίνης μειώ- 4

νονται σε καταστάσεις χρόνιας υπερφαγίας και αυξάνονται σε χρόνιες καταστάσεις αρνητικού ισοζυγίου ενέργειας που σχετίζονται με σωματική άσκηση ή νευρογενή ανορεξία (8). Παρόλα αυτά, δε φαίνεται να αποτελεί απαραίτητο ρυθμιστή της πρόσληψης τροφής, αφού τα ζώα που στερούνται γκρελίνης δεν παρουσιάζουν σημαντικά διαφορετικό σωματικό βάρος ή πρόσληψη τροφής σε μία κανονική δίαιτα (3). Εκτός από τις δράσεις της στην πρόσληψη τροφής, προκαλεί και μία δοσοεξαρτώμενη απελευθέρωση της αυξητικής ορμόνης από την υπόφυση μέσω της δράσης της στους υποδοχείς τύπου 1a στον υποθάλαμο. Οι υποδοχείς αυτοί εκτός από τον υποθάλαμο και την υπόφυση έχουν περιγραφεί και στο μυοκάρδιο, το στόμαχο, το λεπτό έντερο, το πάγκρεας, το κόλον, το λιπώδη ιστό, το ήπαρ, τους νεφρούς, τον πλακούντα και τα Τ-κύτταρα (3). Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι οι δράσεις της γκρελίνης στην πρόσληψη τροφής είναι ανεξάρτητες από τις δράσεις της που αφορούν στην αυξητική ορμόνη (6). Παρόλα αυτά έχει παρατηρηθεί ότι χορήγησή της σε επίμυες που δε διαθέτουν τον υποδοχέα τύπου 1a δεν αυξάνει την πρόσληψη τροφής υποδηλώνοντας ότι μεταξύ των άλλων υποδοχέων που είναι υπεύθυνοι για τη δράση του πεπτιδίου στην πρόσληψη τροφής είναι και οι τύπου 1a (5). 2.2 Χολοκυστοκινίνη Από τη δεκαετία του 1980 ήταν γνωστό ότι η χορήγηση χολοκυστοκινίνης σε ανθρώπους και ζώα ανέστειλε την πρόσληψη τροφής, μειώνοντας το μέγεθος και τη διάρκεια του γεύματος. Έχει αποδειχτεί ότι η δράση αυτή προάγεται από τη διάταση του στομάχου (13). Το πεπτίδιο κατανέμεται ευρέως στη γαστρεντερική οδό, αλλά ανευρίσκεται κυρίως στο δωδεκαδάκτυλο και τη νήστιδα. Απελευθερώνεται γρήγορα στους γύρω ιστούς, δρώντας με παρακρινή τρόπο τοπικά (14) και στην κυκλοφορία, ως απάντηση σε κάποια συστατικά της τροφής, ιδιαίτερα σε μακράς αλύσου λιπαρά οξέα και πρωτεΐνες (15). Διεγείρει έτσι την έκκριση των ενζύμων του παγκρέατος και της χοληδόχου κύστης, τα οποία βοηθούν την πέψη των τροφών. Επιπλέον, είναι γνωστό ότι αυξάνει την κινητικότητα του εντέρου και καθυστερεί την κένωση του στομάχου (6). Ανευρίσκεται και στον εγκέφαλο, όπου δρα ως νευροδιαβιβαστής, επηρεάζοντας τη μνήμη και το αίσθημα κορεσμού (3). Έχουν διακριθεί δύο τύποι υποδοχέων της χολοκυστοκινίνης, οι οποίοι 5

είναι μέλη της οικογένειας των συνδεόμενων με G-πρωτεΐνη υποδοχέων (16). Οι τύπου Α ανευρίσκονται ευρέως στο ΚΝΣ (5), στο πάγκρεας, τον πυλωρικό σφιγκτήρα, το πνευμονογαστρικό και σε εντερικούς νευρώνες. Οι τύπου Β συναντώνται στον εγκέφαλο, το πνευμονογαστρικό και το στόμαχο. Φαίνεται ότι οι δράσεις της, που αφορούν στην όρεξη, πραγματοποιούνται μέσω των Α υποδοχέων, οι οποίοι συνδέονται μόνο με τη θειική μορφή της ορμόνης και μόνο η μορφή αυτή προκαλεί καταστολή της πρόσληψης τροφής (6). Η ενεργοποίηση των υποδοχέων τύπου Α έχει βρεθεί ότι οδηγεί στη διέγερση του ραχιαίου πυρήνα του πνευμονογαστρικού (17). Η χολοκυστοκινίνη αποτελεί έναν γρήγορο αλλά εξαιρετικά βραχείας δράσης ρυθμιστή της όρεξης, αφού έχει χρόνο ημίσειας ζωής μόλις 1-2 λεπτά και δεν μπορεί να προκαλέσει μείωση του μεγέθους του γεύματος αν χορηγηθεί σε περισσότερα από 15 λεπτά πριν από αυτό (6). Μελέτες σε πειραματόζωα έχουν δείξει ότι επαναλαμβανόμενη χορήγησή της προ των γευμάτων μειώνει την πρόσληψη τροφής, αλλά αυξάνει τη συχνότητα των γευμάτων, χωρίς καμία επίδραση στο βάρος του σώματος, ενώ συνεχής χορήγησή της δεν παρουσιάζει καμία δράση πέραν του πρώτου 24ώρου (18). Παρόλα αυτά, μπορεί να αποτελεί έναν περισσότερο μακροπρόθεσμο ρυθμιστή του ισοζυγίου ενέργειας, αφού χορήγηση αντισωμάτων της ή ανταγωνιστών των υποδοχέων της τύπου Α, σε τρωκτικά, οδηγεί σε αύξηση σωματικού βάρους, χωρίς σημαντική αύξηση στην πρόσληψη τροφής (6). Όπως ήδη αναφέρθηκε, η χολοκυστοκινίνη και η γκρελίνη εμφανίζουν ανταγωνιστικές δράσεις, όσον αφορά στην πρόσληψη της τροφής. Πρόσφατη μελέτη υποστηρίζει ότι η χολοκυστοκινίνη αναστέλλει την πρόσληψη τροφής που προκαλεί η γκρελίνη μέσω μείωσης της δραστηριότητας των νευρώνων του τοξοειδούς πυρήνα του υποθαλάμου (19). Επιπλέον, η δράση των πεπτιδίων αυτών φαίνεται να εξαρτάται από τις αντίστοιχες συγκεντρώσεις τους στο πλάσμα και/ή από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των υποδοχέων τους (20). Βρέθηκε ότι η χολοκυστοκινίνη δρα συνεργικά με τη λεπτίνη, αφού καθημερινή σύγχρονη ενδοπεριτοναϊκή έγχυση της πρώτης και ενδοκοιλιακή χορήγηση της δεύτερης, φαίνεται να προκαλεί σημαντικά μεγαλύτερη απώλεια βάρους από ότι η χορήγηση λεπτίνης μόνης. Το γεγονός αυτό αποδεικνύει και μία επιπλέον δράση της χολοκυστοκινίνης, αυτήν της ενίσχυσης της δράσης της λεπτίνης σε παχύσαρκα άτομα με ανοχή στη λεπτίνη (21). Η λεπτίνη προάγει επίσης τη 6

δράση της χολοκυστοκινίνης στο αίσθημα κορεσμού, γεγονός που μπορεί να εξηγεί μεταξύ άλλων και τη μακρόχρονη επίδραση της χολοκυστοκινίνης στη ρύθμιση του σωματικού βάρους (5, 22). 2.3 Πεπτίδιο ΥΥ Το πεπτίδιο ΥΥ αποτελεί μέλος της οικογένειας των νευροπεπτιδίων Υ. Αποτελείται από 36 αμινοξέα και φέρει από ένα μόριο τυροσίνης στα δύο άκρα του. Ο κύριος τύπος του που απαντάται στην κυκλοφορία είναι ο τύπος PYY (3-36) (8). Το πεπτίδιο ΥΥ εκκρίνεται από τα ενδοκρινή L-κύτταρα του λεπτού και του παχέος εντέρου. Τα κύτταρα αυτά είναι σχεδόν απόντα στο στόμαχο, απαντώνται σποραδικά στο δωδεκαδάκτυλο και τη νήστιδα, ενώ είναι κοινά στον ειλεό και το κόλον, με τις υψηλότερες συγκεντρώσεις τους να φθάνουν στο ορθό. Η απελευθέρωσή του από τα κύτταρα αυτά γίνεται έπειτα από την πρόσληψη της τροφής. Τα επίπεδά του αυξάνονται 1-2 ώρες μετά την πέψη και επηρεάζονται από τον αριθμό των θερμίδων και τη σύσταση της καταναλωθείσας τροφής. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις του παρατηρούνται μετά από ισοθερμιδικά γεύματα λίπους, σε σχέση με πρόσληψη πρωτεΐνης ή υδατανθράκων. Άλλα ερεθίσματα που προκαλούν έκκριση του πεπτιδίου ΥΥ είναι το γαστρικό οξύ, η χολοκυστοκινίνη και τα χολικά άλατα του εντερικού αυλού. Η έκκρισή του ξεκινά πριν τα συστατικά της τροφής φτάσουν στα τελευταία τμήματα του εντέρου, πιθανώς μέσω δράσης του πνευμονογαστρικού νεύρου (6, 23). Οι δράσεις του πεπτιδίου πραγματοποιούνται μέσω των υποδοχέων Υ2, οι οποίοι απαντώνται στον υποθάλαμο. Οι υποδοχείς αυτοί αναστέλλουν στους νευρώνες του τοξοειδούς πυρήνα-σε ποσοστό άνω του 90%- την απελευθέρωση του νευροπεπτιδίου Υ, του σημαντικότερου διεγέρτη της όρεξης στο ΚΝΣ (5, 15). Η χορήγηση του πεπτιδίου ΥΥ αυξάνει την απορρόφηση υγρών και ηλεκτρολυτών από τον ειλεό μετά το γεύμα, ενώ αναστέλλει τις εκκρίσεις του παγκρέατος και του στομάχου (8). Σε μελέτες που πραγματοποιήθηκαν, το πεπτίδιο ΥΥ(3-36) χορηγήθηκε ενδοφλεβίως σε ανθρώπους, σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις, και προκάλεσε μείωση των προσλαμβανόμενων θερμίδων σε ποσοστό άνω του 30%. Επιπλέον, μειώθηκαν η διάρκεια του γεύματος και το αντικειμενικό αίσθημα της πείνας για 12 ώρες μετά τη χορήγηση (ενώ οι συγκεντρώσεις του στον ορό 7

είχαν επανέλθει στις βασικές τιμές 30 λεπτά μετά τη διακοπή της έγχυσης), χωρίς να παρατηρηθεί καμία αλλαγή στο ρυθμό κένωσης του στομάχου. Σε μελέτες που έγιναν σε τρωκτικά, χρόνια περιφερική χορήγησή του οδήγησε σε μειωμένη πρόσληψη τροφής καθ όλη τη διάρκεια της μελέτης και απώλεια βάρους (24), ενώ παρατηρήθηκε και μείωση των επιπέδων της γκρελίνης (5). Έχει επιπλέον αποδειχτεί ότι η ολική έκκριση του πεπτιδίου ΥΥ είναι υψηλότερη στις γυναίκες από αυτή που παρατηρείται στους άνδρες (25). Σε αντίθεση με την περιφερική χορήγηση, η κεντρική χορήγησή του στην τρίτη, πλάγια ή τέταρτη κοιλία του εγκεφάλου ή στον ιππόκαμπο διεγείρει την πρόσληψη τροφής. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι οι επιδράσεις του κεντρικώς χορηγούμενου πεπτιδίου ΥΥ(3-36) εξαρτώνται από τους Υ1 και Υ5 υποδοχείς (5). Αξίζει τέλος να αναφερθεί ότι η ανορεξιογόνος δράση του πεπτιδίου φαίνεται να εξαρτάται από την ύπαρξη του περιβαλλοντικού στρες, αφού και οι δύο παράγοντες δρουν μέσω του τοξοειδούς πυρήνα. Όταν η όρεξη αναστέλλεται λόγω στρες, δεν μπορεί να επέλθει περαιτέρω αναστολή από τη χορήγηση του πεπτιδίου ΥΥ(3-36) (5). 2.4 Παγκρεατικό Πολυπεπτίδιο Τα παγκρεατικό πολυπεπτίδιο ανήκει στην ίδια οικογένεια με το πεπτίδιο ΥΥ. Παράγεται κυρίως στην ενδοκρινή μοίρα του παγκρέατος και τη δωδεκαδακτυλική περιοχή, ανευρίσκεται όμως και στην εξωκρινή μοίρα, το κόλον και το ορθό. Όπως ισχύει και για το πεπτίδιο ΥΥ, το κύριο ερέθισμα για την απελευθέρωσή του αποτελεί η πρόσληψη τροφής, με τα επίπεδά του να κυμαίνονται ανάλογα με την πρόσληψη θερμίδων. Οι συγκεντρώσεις του είναι χαμηλές κατά τις πρώτες πρωινές ώρες και υψηλές το απόγευμα (5). Άλλα ερεθίσματα που επηρεάζουν την απελευθέρωση του πεπτιδίου αυτού είναι η γαστρική διάταση, ο τόνος του πνευμονογαστρικού, ή αδρενεργικά ερεθίσματα, όπως για παράδειγμα η άσκηση και η υπογλυκαιμία. Παγκρεατικές και γαστρεντερικές ορμόνες μπορούν επίσης να ρυθμίσουν τα επίπεδα του πεπτιδίου. Η γκρελίνη (26), η μοτιλίνη και η σεκρετίνη διεγείρουν άμεσα την απελευθέρωσή του, ενώ η σωματοστατίνη και τα ανάλογά της μειώνουν σημαντικά τη συγκέντρωσή του (6). Ο ρόλος του στη ρύθμιση της όρεξης ερευνάται για πάνω από 30 χρόνια. Φυσιολογικές δόσεις του πεπτιδίου, που χορηγήθηκαν περιφερικά σε υγιείς επί- 8

μυες, προκάλεσαν άμεση μείωση της πρόσληψης τροφής που σχετίζονταν με μειωμένη γαστρική κένωση, μειωμένη έκφραση της γκρελίνης και αυξημένο πνευμονογαστρικό τόνο, επίδραση η οποία διήρκεσε για 24 ώρες. Επειδή παρατηρήθηκε αυξημένη κατανάλωση οξυγόνου και διέγερση της δραστηριότητας του συμπαθητικού θεωρήθηκε ότι το πεπτίδιο αυξάνει και την κατανάλωση ενέργειας (23). Εκτός από τις άμεσες επιδράσεις του στη ρύθμιση της όρεξης, μπορεί να ρυθμίζει μακροπρόθεσμα και το ισοζύγιο ενέργειας. Επαναλαμβανόμενη χορήγησή του σε επίμυες ob/ob μειώνει την πρόσληψη βάρους και βελτιώνει την ινσουλινοαντοχή και τη δυσλιπιδαιμία (27). Η οικογένεια των πεπτιδίων στην οποία ανήκουν το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο, το πεπτίδιο ΥΥ αλλά και το νευροπεπτίδιο Υ συνδέεται με τους υποδοχείς Υ1-Υ5. Το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο συνδέεται με τους Υ4 και τους Υ5 υποδοχείς (23). Ανάλογα λοιπόν με την ενεργοποίηση υποδοχέων σε διαφορετικές θέσεις, μπορεί να παρουσιάζει αντίθετες επιδράσεις, ανάλογα με την οδό χορήγησής του. Έτσι, η έγχυση του πεπτιδίου μέσα στην τρίτη κοιλία του εγκεφάλου διεγείρει την πρόσληψη τροφής και τη γαστρική κένωση, αποτέλεσμα αντίθετο από αυτό που προκαλείται όταν το πεπτίδιο χορηγηθεί περιφερικά (28). Το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο, σε αντίθεση με το πεπτίδιο ΥΥ, δεν μπορεί να περάσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και για το λόγο αυτό, έπειτα από περιφερική χορήγηση, εισέρχεται στο ΚΝΣ μέσω περιοχών που διαθέτουν ελλιπή φραγμό. Στις περιοχές αυτές έχει αποδειχτεί ότι υπάρχουν άφθονοι Υ4 υποδοχείς, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η ανορεξιογόνος δράση του πεπτιδίου επιτυγχάνεται μέσω των υποδοχέων αυτών (23). Η κεντρική χορήγησή του μπορεί να επιτυγχάνει την ορεξιογόνο δράση της μέσω των Υ5 υποδοχέων, αφού η έγχυσή του σε τρωκτικά που στερούνταν των υποδοχέων αυτών δεν προκάλεσε σημαντική αύξηση στην πρόσληψη της τροφής (18). 2.5 Glucagon-like πεπτίδιο 1 (7-36) Το glucagon-like πεπτίδιο 1 (7-36) αποτελείται από 30 αμινοξέα. Παράγεται και απελευθερώνεται στην κυκλοφορία από τα L-κύτταρα του εντερικού βλεννογόνου, ειδικότερα του ειλεού, έπειτα από την κατανάλωση τροφής (15). Οι συγκεντρώσεις του στο πλάσμα αυξάνονται 10-20 λεπτά μετά το γεύμα και φθάνουν στις μέγιστες τιμές τους μετά από 60 λεπτά περίπου. Το πεπτίδιο αυτό 9

δε φαίνεται να επηρεάζει την περάτωση του γεύματος, αφού τα περισσότερα γεύματα τελειώνουν μέσα σε 20 λεπτά. Σχετίζεται, όμως, με τον κορεσμό κατά τη διάρκεια του γεύματος, επηρεάζοντας έτσι την πρόσληψη τροφής στο επόμενο γεύμα και το αίσθημα της πείνας στα μεταξύ των γευμάτων διαστήματα (29). Η χορήγησή του σε ανθρώπους μειώνει την πρόσληψη τροφής και οδηγεί σε αίσθημα κορεσμού. Πρόσφατη μελέτη έδειξε μέση ελάττωση στην πρόσληψη θερμίδων της τάξης του 11,7%, ελάττωση η οποία ήταν δοσοεξαρτώμενη και παρατηρήθηκε τόσο σε αδύνατα, όσο και σε παχύσαρκα άτομα (6). Έχει αποδειχτεί ότι η χορήγηση του πεπτιδίου σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις μειώνει το ποσοστό εισόδου των θρεπτικών στοιχείων στην κυκλοφορία, μέσω καθυστέρησης της γαστρικής κένωσης σε παχύσαρκους ασθενείς (30). Κυκλοφορεί στο αίμα και αδρανοποιείται από το ένζυμο διπεπτυλική πεπτιδάση ΙV, διαθέτοντας χρόνο ημίσειας ζωής μόλις 2 λεπτών, γεγονός που περιορίζει τη θεραπευτική του ιδιότητα (9). Παρόλα αυτά, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η αναστολή του ενζύμου διπεπτυλική πεπτιδάση ΙV μπορεί να αποτελέσει αποτελεσματική θεραπεία για το σακχαρώδη διαβήτη (23). Οι υποδοχείς του πεπτιδίου ανευρίσκονται στο εγκεφαλικό στέλεχος, τον τοξοειδή πυρήνα και τον παρακοιλιακό πυρήνα του υποθαλάμου, καθώς και σε άλλους περιφερικούς ιστούς (18), όπως η γαστρεντερική οδός, το πάγκρεας, οι πνεύμονες, οι νεφροί και η καρδιά (5). Αναστέλλει την έκκριση γαστρικού οξέος και μειώνει τη γαστρική κινητικότητα, παρουσιάζει όμως και μία άλλη, εξίσου σημαντική δράση, προάγει την έκκριση ινσουλίνης και καταστέλλει εκείνη της γλυκαγόνης, μετά την πρόσληψη του γεύματος. Συγκεκριμένα, η απελευθέρωση ινσουλίνης έπειτα από χορήγηση γλυκόζης από το στόμα είναι μεγαλύτερη από αυτή που ακολουθεί της ενδοφλέβιας χορήγησης, γεγονός που υποδηλώνει σημαντικότερη διέγερση της έκκρισης του glucagon-like πεπτιδίου από την από του στόματος γλυκόζη (8). Επιπλέον, το πεπτίδιο αυτό φαίνεται να υπεισέρχεται τόσο στη ρύθμιση της έκφρασης του γονιδίου της ινσουλίνης, όσο και σε όλα τα στάδια της βιοσύνθεσής της (6). Ενδοφλέβια έγχυσή του καθώς και υποδόρια χορήγησή του για 6 εβδομάδες είναι αποτελεσματική στη μείωση των επιπέδων της γλυκόζης στα φυσιολογικά, σε ασθενείς με μη ελεγχόμενο διαβήτη τύπου ΙΙ (5). Όπως γίνεται φανερό, ο συνδυασμός των δύο αυτών δράσεων, της μείωσης πρόσληψης τροφής και της αύξησης απελευθέρωσης ινσουλίνης καθιστούν το glucagon-like 10

πεπτίδιο 1 μία πολλά υποσχόμενη θεραπεία για ασθενείς με διαβήτη τύπου ΙΙ, στους οποίους η παχυσαρκία αποτελεί συχνά ένα σημαντικό πρόβλημα. Παρόλα αυτά, έχει αναφερθεί ότι η χορήγησή του προκάλεσε υπογλυκαιμία σε μη διαβητικούς εθελοντές, γεγονός το οποίο μπορεί να περιορίζει τη χρησιμότητά του ως θεραπευτικού μέσου για την απλή παχυσαρκία. (6). 2.6 Οξυντομοντουλίνη Η οξυντομοντουλίνη αποτελεί έναν επίσης ανορεξιογόνο παράγοντα στους ανθρώπους, αφού έγχυση της ουσίας σε φυσιολογικού βάρους εθελοντές μείωσε άμεσα την πρόσληψη θερμίδων κατά 19,3%, επίδραση η οποία διατηρήθηκε για 12 ώρες μετά την έγχυση (6). Η ανορεξιογόνος δράση της μπορεί να επιτυγχάνεται μεταξύ άλλων και με ελάττωση της ποσότητας της κυκλοφορούσας γκρελίνης, μέχρι και της τάξης του 44% (31). Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι ζώα που λαμβάνουν οξυντομοντουλίνη χάνουν περισσότερο βάρος από ζώα στα οποία δε χορηγείται οξυντομοντουλίνη και λαμβάνουν την ίδια ποσότητα τροφής, υποδηλώνοντας ότι το πεπτίδιο αυτό αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας, πιθανώς μέσω δράσης του στο θυρεοειδή άξονα (32). Χορήγηση του πεπτιδίου για 4 εβδομάδες προκάλεσε τόσο απώλεια βάρους όσο και απώλεια λιπώδους ιστού, με μεταβολή των επιπέδων των ορμονών του λιπώδους ιστού και συγκεκριμένα μείωση της λεπτίνης και αύξηση της αδιπονεκτίνης (33). Η δομή της οξυντομοντουλίνης περιλαμβάνει ολόκληρο το μόριο της γλυκαγόνης με μία τελική επέκταση που αποτελείται από 8 αμινοξέα. Απελευθερώνεται από τα L-κύτταρα του εντέρου μαζί με το glucagon-like πεπτίδιο 1 (7-36), αλλά παράγεται και στο εγκεφαλικό στέλεχος (32). Συνδέεται με τους υποδοχείς του glucagon-like πεπτιδίου 1(7-36), παρουσιάζει όμως μικρότερη συγγένεια με αυτούς, υποδηλώνοντας την πιθανή ύπαρξη άλλων, άγνωστων μέχρι σήμερα υποδοχέων της (18, 34). 2.7 Μπομπεσίνη Η μπομπεσίνη αρχικώς απομονώθηκε από το δέρμα του αμφίβιου Bombina bombina. Αποτελεί έναν νευροδιαβιβαστή που σχετίζεται με διάφορες γαστερεντερικές λειτουργίες, μεταξύ των οποίων είναι η διέγερση της έκκρισης χολοκυστοκινίνης και η σύσπαση του πυλωρού του στομάχου. Οι επιδράσεις αυτές σχετίζονται με το γεγονός ότι η μπομπεσίνη μπορεί να αναστείλει τη 11

γαστρική κένωση στον άνθρωπο. Συγχορήγησή της με έναν αναστολέα της χολοκυστοκινίνης, έδειξε ότι η δράση της πρώτης όσον αφορά στη μείωση της προσλαμβανόμενης τροφής ήταν ανεξάρτητη από τη δράση της χολοκυστοκινίνης. Σε μελέτες που έγιναν, αποδείχτηκε ότι τα παχύσαρκα άτομα παρουσιάζουν μικρότερη ευαισθησία στην κατασταλτική δράση της μπομπεσίνης, όσον αφορά στην όρεξη, σε σύγκριση με τους φυσιολογικού βάρους εθελοντές (5, 15). Οι υποδοχείς της οικογένειας αυτής είναι συνδέονται με G πρωτεΐνη και απαντώνται σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου, καθώς και στη γαστρεντερική οδό (35). Πρόσφατες μελέτες αποδεικνύουν ότι η ανορεξιογόνος δράση της επιτυγχάνεται δρώντας στους υποδοχείς ενός συγγενικού της πεπτιδίου, του πεπτιδίου που απελευθερώνει γαστρίνη (gastrin-releasing peptide, GRP) (36). 3. ΟΡΜΟΝΕΣ ΤΟΥ ΛΙΠΩΔΟΥΣ ΙΣΤΟΥ 3.1 Λεπτίνη Η λεπτίνη, η οποία πήρε το όνομά της από την ελληνική λέξη «λεπτός», είναι μία πεπτιδική ορμόνη που εκκρίνεται από το λιπώδη ιστό και παρέχει πληροφορίες σχετικές με τα αποθέματα λίπους του σώματος στον υποθάλαμο (8, 15). Είναι προϊόν του γονιδίου ob, το οποίο εκφράζεται κυρίως στα λιπώδη κύτταρα, αλλά σε χαμηλότερα επίπεδα στο γαστρικό επιθήλιο και τον πλακούντα. Τα επίπεδα της ορμόνης αυτής στο πλάσμα σχετίζονται θετικά με τη μάζα του λιπώδους ιστού και τόσο κεντρική, όσο και περιφερική χορήγησή της μειώνει την πρόσληψη τροφής και το σωματικό βάρος, ενώ αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας (18). Ο περιορισμός της λήψης τροφής για ημέρες έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων της, η οποία μπορεί να αντιστραφεί με την επαναχορήγηση τροφής. Η χρόνια περιφερική χορήγηση της ορμόνης σε τρωκτικά οδήγησε σε μείωση της πρόσληψης τροφής και απώλεια σωματικού βάρους και λιπώδους μάζας (3). H λεπτίνη περνά τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και συνδέεται με τους ειδικούς υποδοχείς της. Η στέρηση τροφής μειώνει τη μεταφορά της, ενώ η επαναχορήγηση τροφής αυξάνει τη μεταφορά της ορμόνης μέσω του εγκεφαλικού φραγμού (3). Οι υποδοχείς της είναι μέλη της ομάδας των υποδοχέων των κυτοκινών και ένας από τους τύπους τους ανευρίσκεται στον υποθάλαμο και ειδικότερα στον τοξοειδή πυρήνα, στο μέσο κοιλιακό και μέσο ραχιαίο πυρήνα, καθώς 12

και σε περιοχές του εγκεφαλικού στελέχους. Στον τοξοειδή πυρήνα η αναστέλλει τη δραστηριότητα των ορεξιογόνων νευροπεπτιδίου Υ και agouti-related πεπτιδίου, ενώ προάγει τη δράση της προπιομελανοκορτίνης και της ρυθμιζόμενης από κοκαΐνη και αμφεταμίνη μετεγγραφάσης (cocaine-amphetamine-regulated transcript) που καταστέλλουν την όρεξη (5). Παρά το γεγονός ότι μία μικρή ομάδα παχύσαρκων ατόμων στερούνται λεπτίνης, η πλειοψηφία των παχύσαρκων ζώων και ανθρώπων παρουσιάζουν αναλογικά αυξημένα επίπεδα της ορμόνης, υποδηλώνοντας την ύπαρξη ανοχής στην ορμόνη αυτή. Υποδόρια χορήγησή της σε παχύσαρκα άτομα βρέθηκε να έχει πολύ μικρή επίδραση στο σωματικό βάρος. Η ανοχή στην ορμόνη φαίνεται να αποδίδεται σε ποικίλους παράγοντες, όπως είναι η μειωμένη μεταφορά της μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, η μειωμένη έκφραση των υποδοχέων της και βλάβες στη μετάδοση των σημάτων στους υποθαλαμικούς νευρώνες (18). Πρόσφατες μελέτες αποδεικνύουν ότι τα τριγλυκερίδια της διατροφής αποτελούν απαραίτητο παράγοντα αύξησης της ανοχής στη λεπτίνη, επηρεάζοντας τη μεταφορά της μέσω του εγκεφαλικού φραγμού (37). Έτσι, αποδεικνύεται ότι ενώ η απουσία της παρουσιάζει σοβαρές συνέπειες, όσον αφορά στην όρεξη και το σωματικό βάρος, τα αυξημένα επίπεδά της έχουν λιγότερο δραματικές επιδράσεις. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι ο ρόλος της ορμόνης αυτής είναι περισσότερο σημαντικός κατά τις περιόδους στέρησης τροφής, απ ότι κατά τις περιόδους που η τροφή είναι άφθονη (18). Εκτός από τις παραπάνω δράσεις της στην πρόσληψη της τροφής, παρουσιάζει νευροενδοκρινικές επιδράσεις και επιδράσεις στο ανοσοποιητικό σύστημα. Συγκεκριμένα, διεγείρει την έκκριση της απελευθερωτικής ορμόνης των γοναδοτρόπων ορμονών (38), προάγει τη δραστηριότητα των οστεοβλαστών (39), και μεταξύ άλλων ρυθμίζει τη φαγοκυττάρωση και την παραγωγή των κυτοκινών, συμβάλλοντας στην εκδήλωση της φλεγμονής (40, 41). 3.2 Λιπονεκτίνη Η λιπονεκτίνη είναι μία από τις πολλές λιποκυτοκίνες που εκκρίνονται από το λιπώδη ιστό και σχετίζεται με τη ρύθμιση της ενεργειακής ομοιόστασης. Είναι πρωτεΐνη που αποτελείται από 244 αμινοξέα και η συγκέντρωσή της στην κυκλοφορία του αίματος είναι μέχρι και 1000 φορές υψηλότερη από αυτή άλλων ορμονών, όπως της λεπτίνης και της ινσουλίνης (5). Πρόσφατες μελέτες απο- 13

δεικνύουν ότι τα επίπεδά της ανευρίσκονται υψηλότερα στις γυναίκες σε σχέση με τους άντρες, λόγω της δράσης της τεστοστερόνης, η οποία φαίνεται να ρυθμίζει αρνητικά την παραγωγή ή το χρόνο ημίσειας ζωής της λιπονεκτίνης (42). Η παραγωγή της ορμόνης είναι υψηλότερη στον υποδόριο από ότι στο σπλαχνικό λιπώδη ιστό. Το μόριό της παρουσιάζει συγγένεια με το κολλαγόνο τύπου VIII και Χ, με το συμπλήρωμα C1q και τον παράγοντα TNFa, ενώ η υδροξυλίωση και η γλυκοζυλίωσή του παράγουν πολλαπλούς υποτύπους του, που εκδηλώνουν διαφορετική συγγένεια με τους υποδοχείς του (43). Έχουν ταυτοποιηθεί δύο τύποι υποδοχέων της, οι τύπου 1 και 2. Οι πρώτοι ανευρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσεις στους σκελετικούς μύες, ενώ οι δεύτεροι απαντώνται στο ήπαρ. Έτσι, οι βιολογικές δράσεις της λιπονεκτίνης εξαρτώνται όχι μόνο από τη συγκέντρωση και τις ιδιότητες των διαφορετικών υποτύπων της ουσίας, αλλά και από τη διαφορετική έκφραση των υποδοχέων της στους διάφορους ιστούς. Υποδοχείς της ουσίας αυτής έχουν αναγνωριστεί επίσης στον εγκέφαλο και ειδικότερα στον υποθάλαμο (5, 43). Οι δράσεις της, που σχετίζονται με την ενεργειακή ομοιόσταση, περιλαμβάνουν την οξείδωση των λιπιδίων στους σκελετικούς μύες, τη μείωση της παραγωγής γλυκόζης και την αύξηση της δράση της ινσουλίνης στα ηπατικά κύτταρα, ενώ η ουσία αυτή μειώνει τη γλυκονεογένεση και την εναπόθεση λίπους στους μη λιπώδεις ιστούς (44). Περιφερική χορήγηση της ορμόνης σε τρωκτικά ελαττώνει την πρόσληψη σωματικού βάρους, μέσω της αυξημένης κατανάλωσης οξυγόνου, χωρίς να επηρεάζει την πρόσληψη της τροφής. Η επίδρασή της στην κατανάλωση ενέργειας φαίνεται να επιτυγχάνεται μέσω του υποθαλάμου. Μελέτες δείχνουν ότι η χορήγησή της αυξάνει την ευαισθησία στην ινσουλίνη και ο μηχανισμός με τον οποίο συμβαίνει αυτό δεν είναι πλήρως γνωστός, μπορεί όμως οι δράσεις της αυτές να σχετίζονται με μεταβολικές οδούς που αφορούν στη γλυκονεογένεση και τη λιπογένεση (5). Θεωρείται ότι η ευαισθησία στην ινσουλίνη προάγεται μέσω της αύξησης οξείδωσης των λιπών στους ιστούς, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων των κυκλοφορούμενων λιπαρών οξέων και των συγκεντρώσεων των τριγλυκεριδίων στο ήπαρ και τους μύες (45). Αν και η λιπονεκτίνη εκκρίνεται μόνο από το λιπώδη ιστό, τα επίπεδά της είναι παραδόξως χαμηλότερα σε παχύσαρκα άτομα. Το γεγονός αυτό έρχεται σε αντίθεση με αυτό που συμβαίνει με τις περισσότερες λιποκυτοκίνες, τα 14

επίπεδα των οποίων αυξάνονται στην παχυσαρκία, λόγω αυξημένης ολικής σωματικής μάζας. Είναι πιθανό, λοιπόν, ότι αν και η έκφρασή της ενεργοποιείται κατά τη λιπογένεση, να υπάρχει κάποιος μηχανισμός αυτορρύθμισης που διέπει την παραγωγή της και λαμβάνει χώρα κατά την εξέλιξη της παχυσαρκίας. Για παράδειγμα, η έκκρισή της φαίνεται να μειώνεται από τον παράγοντα TNF-α και πιθανώς και από άλλες λιποκυτοκίνες που αυξάνονται στα παχύσαρκα άτομα, γεγονός που μπορεί να εξηγεί, εν μέρει, τη μειωμένη παραγωγή της στα άτομα αυτά (46). Μεταξύ άλλων ο παράγοντας TNF-α σχετίζεται και με την πρόκληση ανοχής στην ινσουλίνη (47). Πρόσφατες μελέτες απέδειξαν ότι δρα τόσο με παρακρινικό, όσο και με αυτοκρινικό τρόπο στη ρύθμιση του μεταβολισμού των λιποκυττάρων. Συγκεκριμένα, δρα τοπικά στο λιπώδη ιστό διατηρώντας το μέγεθος και τη μάζα των λιποκυττάρων σε ισορροπία. Έπειτα από απώλεια βάρους, τα μικρότερα λιποκύτταρα εκκρίνουν περισσότερη λιπονεκτίνη, η οποία προάγει τη διαφοροποίησή τους και τη συγκέντρωση λίπους, επαναφέροντάς τα στο βασικό τους μέγεθος. Αντίθετα, με την πρόσληψη βάρους, η μείωση της έκκρισής της οδηγεί σε μείωση της συγκέντρωσης λίπους και ελάττωση του μεγέθους των λιποκυττάρων (48). Τέλος, η λιπονεκτίνη στο αγγειακό τοίχωμα αναστέλλει την προσκόλληση των μονοκυττάρων και μειώνει τον πολλαπλασιασμό και τη μετανάστευση των λείων μυϊκών κυττάρων. Επιπλέον, αυξάνει την παραγωγή του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) στα ενδοθηλιακά κύτταρα και προάγει την αγγειογένεση, εκδηλώνοντας έτσι αντιφλεγμονώδη και αντιαθηρωματική δράση (43, 47). 3.3 Ρεζιστίνη Η ρεζιστίνη αποτελεί μία νέα πεπτιδική ορμόνη που πήρε το όνομά της από τη σχέση της με την αντίσταση (resistance) στην ινσουλίνη. Στα τρωκτικά η ορμόνη αυτή εκφράζεται ειδικά στο λευκό λιπώδη ιστό και η έκκρισή της προάγεται κατά τη διαφοροποίηση των λιποκυττάρων (49). Μελέτες στα είδη αυτά έδειξαν ότι είναι ανιχνεύσιμη και στον ορό του αίματος. Τόσο σε περιβαλλοντικά, όσο και σε γενετικά μοντέλα παχυσαρκίας, όπως και σε περιπτώσεις ινσουλινοανοχής, τα επίπεδά της στον ορό ήταν υψηλά, ενώ η έκφρασή της στο λιπώδη ιστό ήταν μειωμένη (50). Μία πιθανή εξήγηση για τη μειωμένη γονιδιακή έκφραση στο λιπώδη ιστό της ρεζιστίνης στην παχυσαρκία είναι ότι αν και τα λιπο- 15

κύτταρα ρυθμίζουν αρνητικά τα επίπεδα της ορμόνης, η αύξηση του συνολικού λιπώδους ιστού οδηγεί σε αύξηση της κυκλοφορούσας ρεζιστίνης στον ορό. Μία άλλη πιθανή εξήγηση αποτελεί το γεγονός ότι στην παχυσαρκία μεταβάλλεται η σταθερότητα ή η κάθαρση της ρεζιστίνης, οπότε αυξάνονται τα επίπεδά της στο πλάσμα, παρά τη μειωμένη έκφρασή της (49). Πρόσφατες μελέτες τεκμηριώνουν την κεντρική δράση της στον τοξοειδή πυρήνα του υποθαλάμου, αφού κεντρική έγχυσή της μείωσε άμεσα την πρόσληψη τροφής σε τρωκτικά υπό στέρηση τροφής. Η πρόκληση κορεσμού ήταν μέτρια, παροδική και δοσοεξαρτώμενη (51) Επιπλέον, τα επίπεδα της ορμόνης στο λιπώδη ιστό και στον ορό είναι χαμηλά κατά τη διάρκεια νηστείας και αυξάνονται με την επαναχορήγηση της τροφής, γεγονός που παρουσιάζει ενδιαφέρον, καθώς η ρύθμιση της ορμόνης από την κατάσταση θρέψης μοιάζει με εκείνη της λεπτίνης. Η ρύθμιση αυτή υποδηλώνει τον πιθανό ρόλο της στην απάντηση του οργανισμού έπειτα από στέρηση τροφής. Πιθανώς, κάτω από συνθήκες παρατεταμένης νηστείας, όπου τα επίπεδα της γλυκόζης είναι χαμηλά, η ρεζιστίνη αμβλύνοντας τη δράση της ινσουλίνης, προάγει τη χρησιμοποίηση των λιπαρών οξέων (49). Φαίνεται επίσης να αναστέλλει το σχηματισμό λιπώδους ιστού, γεγονός που μπορεί να σχετίζεται με την ανάπτυξη ινσουλινοανοχής, αφού μειώνεται η παραγωγή των νέων, διαφοροποιημένων και ευαίσθητων στην ινσουλίνη λιποκυττάρων (52). Τέλος, σχετίζεται τόσο με φλεγμονώδεις καταστάσεις και στεφανιαία αρτηριοσκλήρωση, αφού στον άνθρωπο φαίνεται να εκκρίνεται από τα μακροφάγα του λιπώδους ιστού (44), όσο και με την αναπαραγωγική διαδικασία, εφόσον έχει αναφερθεί ο λειτουργικός ρόλος της ορμόνης αυτής στους όρχεις (53). 4. ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΟΡΕΞΗΣ 4.1 Υποθάλαμος Ο υποθάλαμος παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της όρεξης και την ενεργειακή ομοιόσταση. Αρχικά, προτάθηκε ένα μοντέλο που καθόριζε την παρουσία πλάγιων υποθαλαμικών κέντρων όρεξης και μεσοκοιλιακών υποθαλαμικών κέντρων κορεσμού. Βλάβες στην πλάγια υποθαλαμική περιοχή μειώνουν την πρόσληψη τροφής και οδηγούν σταδιακά στο θάνατο. Αντίθετα, 16

βλάβες σε μεσοκοιλιακούς πυρήνες έχουν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση παχυσαρκίας, μειωμένης δραστηριότητας και νευροενδοκρινικών ανωμαλιών. Σήμερα, θεωρείται ότι η ενεργειακή ομοιόσταση ρυθμίζεται από νευρικές οδούς που χρησιμοποιούν ειδικά νευροπεπτίδια, παρά από τους ειδικούς υποθαλαμικούς πυρήνες (Εικ. 1) Εικ.1. Τρόπος δράσης των περιφερικών ερεθισμάτων της ρύθμισης της όρεξης στον υποθάλαμο και τον πυρήνα της μονήρους δεσμίδας (NTS). Τα περιφερικά ερεθίσματα προέρχονται από το λιπώδη ιστό και το γαστρεντερικό σύστημα. Τα ερεθίσματα από τη γαστρεντερική οδό περιλαμβάνουν τη γκρελίνη, τη χολοκυστοκινίνη (CCK), το Glucagonlike πεπτίδιο Ι (GLP-1), την οξυντομοντουλίνη (ΟΧΜ), το πεπτίδιο ΥΥ (ΡΥΥ) και το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο (ΡΡ). Τα ερεθίσματα από το λιπώδη ιστό είναι η ινσουλίνη, η λιπονεκτίνη και η λεπτίνη. 4.1.1 Τοξοειδής πυρήνας του υποθαλάμου (Arcuate Nucleus, ARC) Ο τοξοειδής πυρήνας φαίνεται να παίζει, μεταξύ των άλλων πυρήνων, πολύ σημαντικό ρόλο στη μεταβίβαση των σημάτων που ρυθμίζουν την όρεξη και το ενεργειακό ισοζύγιο καθώς η εγκεφαλική αυτή περιοχή δεν προστατεύεται από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό (3). Πρόκειται για μία συλλογή νευρωνικών κυτταρικών σωμάτων με επίμηκες τοξοειδές σχήμα που βρίσκεται στη βάση του υποθαλάμου και εκφράζει τους υποδοχείς πολλών ορμονών και νευροπεπτιδίων που σχετίζονται με τη ρύθμιση της όρεξης (8). Διακρίνονται δύο διαφορετικοί πληθυσμοί νευρώνων μέσα στον τοξοειδή πυρήνα. Ο πρώτος, στο μέσο του, εκφράζει τα ορεξιγενή νευροπεπτίδια νευρο- 17

πεπτίδιο Υ (NPY) και Agouti-related πεπτίδιο (AgRP). Έχει βρεθεί ότι η χρόνια χορήγηση της AgRP στο ΚΝΣ μειώνει την κατανάλωση οξυγόνου, οδηγώντας σε μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, γεγονός που σε συνδυασμό με την ορεξιογόνο δράση της, προκαλεί αύξηση του σωματικού βάρους και εναπόθεση λιπώδους ιστού (54). Περισσότερο πλάγια ανευρίσκεται ο δεύτερος πληθυσμός νευρώνων που αναστέλλει την πρόσληψη τροφής μέσω της έκφρασης προπιομελανοκορτίνης (POMC) και της ρυθμιζόμενης από κοκαΐνη και αμφεταμίνη μετεγγραφάσης (Cocaine and amphetamine-regulated transcript - CART). Ο τελευταίος αυτός πληθυσμός αναπτύσσεται ευρέως μέσα στο ΚΝΣ και συγκεκριμένα σε όλους τους υπόλοιπους υποθαλαμικούς πυρήνες που θα περιγραφούν στη συνέχεια (5). 4.1.1.1 Νευροπεπτίδιο Υ (NPY) Το νευροπεπτίδιο Υ αποτελείται από 36 αμινοξέα και είναι ένας από τους πιο σημαντικούς νευροδιαβιβαστές του ΚΝΣ. Θέσεις σύνδεσής του έχουν αναφερθεί στον εγκέφαλο, σπλήνα, εντερικές μεμβράνες και στα λεία μυϊκά κύτταρα της αορτής (55). Αποτελεί μέλος της οικογένειας των πεπτιδίων που περιλαμβάνει το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο (ΡΡ) και το πεπτίδιο ΥΥ (ΡΥΥ). Οι βιολογικές δράσεις των πεπτιδίων αυτών επιτυγχάνονται μέσω των συνδεόμενων με G- πρωτεΐνη υποδοχέων Υ1-Υ5 και μέσω του Υ6 υποδοχέα που δρα μέσω αναστολής της αδενυλικής κυκλάσης ή αύξησης του ενδοκυτταρικού ασβεστίου (56). Η ορεξιογόνος δράση του πραγματοποιείται μέσω των Υ1, Υ2, Υ4 και Υ5 υποδοχέων (5). Το ΝΡΥ διεγείρει την πρόσληψη της τροφής, αναστέλλει την κατανάλωση ενέργειας και προκαλεί αύξηση σωματικού βάρους (57). Έγχυση του πεπτιδίου στις κοιλίες του εγκεφάλου, παρουσία τροφής, προάγει την πρόσληψη νερού, ενώ σε απουσία τροφής, αναστέλλει την πρόσληψή του (58). Το ΝΡΥ σχετίζεται επίσης με τη σεξουαλική λειτουργία, τον αγγειακό τόνο, την έκκριση ορμονών και επηρεάζει θετικά τη συμπεριφορά κατά τη διάρκεια του stress (59, 60, 61). Πρόσφατες μελέτες αναφέρουν ότι το stress ενισχύει την παχυσαρκία μέσω ενός περιφερικού μηχανισμού όπου συμμετέχει το ΝΡΥ προκαλώντας πολλαπλασιασμό του κοιλιακού λιπώδους ιστού. Συγκεκριμένα, η απελευθέρωση του ΝΡΥ και η ενεργοποίηση των Υ2 υποδοχέων προκαλεί αγγειογένεση και διήθηση με μακροφάγα του λιπώδους ιστού. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με τον 18

πολλαπλασιασμό και διαφοροποίηση νέων λιποκυττάρων οδηγεί σε παχυσαρκία τύπου Α και σε μία κατάσταση παρόμοια με το μεταβολικό σύνδρομο (62). 4.1.1.2 Σύστημα μελανοκορτίνης Το σύστημα μελανοκορτίνης αποτελείται από τα πεπτιδικά προϊόντα της διάσπασης της προπιομελανακορτίνης (POMC), τους υποδοχείς τους και τους ενδογενείς ανταγωνιστές της μελανοκορτίνης AgRP και Aguti. Το σύστημα αυτό συμμετέχει στη ρύθμιση της ενεργειακής ομοιόστασης, της νατριοούρησης, της στεροειδογέννεσης, της μελάγχρωσης του δέρματος και της στυτικής λειτουργίας (63). Έχουν περιγραφεί δύο πληθυσμοί νευρώνων που σχετίζονται με την POMC: ένας στον τοξοειδή πυρήνα του θαλάμου και ένας στον πυρήνα της μονήρους δεσμίδας (NTS) του εγκεφαλικού στελέχους. Από τη διάσπαση της POMC προκύπτουν μικρότερα βιολογικώς δραστικά πεπτίδια όπως οι μελανοκορτίνες, η α, β και γ-msh (64). Η ενεργειακή ομοιόσταση επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της α-msh, η οποία αναστέλλει την πρόσληψη τροφής και την αποθήκευση ενέργειας. Η δράση της α-msh πραγματοποιείται στο ΚΝΣ μέσω της σύνδεσής της με τους 2 από τους 5 γνωστούς υποδοχείς της μελανοκορτίνης τους MC3 και ΜC4 υποδοχείς. Ο MC3 υποδοχέας φαίνεται να σχετίζεται με τη νατριουρητική δράση του πεπτιδίου (65). Ο MC4 υποδοχέας ρυθμίζει την ενεργειακή ομοιόσταση, το μέγεθος και την επιλογή του γεύματος, αλλά όχι τη συχνότητά του ενώ το είδος της δίαιτας επηρεάζει την αποτελεσματικότητα των αγωνιστών των υποδοχέων αυτών, όσον αφορά στη μείωση της πρόσληψης τροφής (66). Έχει αποδειχθεί ότι το σύστημα της μελανοκορτίνης παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση των δράσεων της λεπτίνης, αφού οι υποδοχείς της ορμόνης αυτής εκφράζονται στους περισσότερους PΟMC νευρώνες του τοξοειδή πυρήνα. Επιπλέον, υπάρχουν ενδείξεις ότι και η γκρελίνη αλληλεπιδρά με το σύστημα της μελανοκορτίνης και συγκεκριμένα τόσο με τους POMC όσο και με τους NPY/AgRP νευρώνες ρυθμίζοντας την ενεργειακή ομοιόσταση (67). Λαμβάνοντας υπόψιν το γεγονός ότι οι POMC νευρώνες απαντούν και σε ερεθίσματα που δέχονται από γαστρεντερικά πεπτίδια (PYY 3-36, CCK), γίνεται φανερό ότι ο τοξοειδής πυρήνας λαμβάνει πληροφορίες που αφορούν τόσο στη γενική θρεπτική κατάσταση του οργανισμού, μέσω της λεπτίνης, όσο και σε άμεσα ερεθίσματα από το ΓΕΣ (65). 19

4.1.1.3 Μετεγγραφάση ρυθμιζόμενη από κοκαΐνη και αμφεταμίνη (CART) Το CART είναι ένα νευροπεπτίδιο που συμμετέχει στη ρύθμιση της ενεργειακής ομοιόστασης και εκφράζεται στον τοξοειδή πυρήνα, στον παρακοιλακό πυρήνα και στην πλάγια υποθαλαμική περιοχή (68). Εκφράζεται επίσης στην υπόφυση, στα επινεφρίδια, στο πάγκρεας και το έντερο (69). Κεντρική έγχυσή του μειώνει την πρόσληψη τροφής και αυξάνει την κινητοποίηση των λιπιδίων. Επιπλέον, καταστέλλει την έκκριση γαστρικού οξέος και την κένωση του στομάχου (68),(70). Οι ανασταλτικές αυτές δράσεις επιτυγχάνονται μέσω δράσης του στους νευρώνες CRH και απελευθέρωσης κορτικοστερόνης από τα επινεφρίδια (71). Έχει αποδειχθεί ότι η έκφρασή του στον υποθάλαμο σχετίζεται με τη λεπτίνη. Σε ζώα που λαμβάνουν δίαιτα πλούσια σε λιπίδια η συνεργασία λεπτίνης-cart αναστέλλει την υπερβολική εναπόθεση λίπους προκαλώντας την κινητοποίηση λιπιδίων, αντί της αποθήκευσής τους (68). Τέλος, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι και η χολοκυστοκινίνη ρυθμίζει την έκφραση του CART στους προσαγωγούς νευρώνες του παρασυμπαθητικού, δράση η οποία αναστέλλεται από το ορεξιογόνο πεπτίδιο γκρελίνη (72). 4.1.2 Παρακοιλιακός πυρήνας του υποθαλάμου (Paraventricular Nucleus, PVN) Ο πυρήνας αυτός έχει ως ρόλο τη μεταβίβαση σημάτων μέσω νευροπεπτιδίων από διάφορες περιοχές του ΚΝΣ, μεταξύ των οποίων είναι ο τοξοειδής πυρήνας και το εγκεφαλικό στέλεχος. Έγχυση μέσα στον πυρήνα αυτό οποιασδήποτε ουσίας που σχετίζεται με την πρόσληψη τροφής προκαλεί αντίστοιχη μεταβολή της όρεξης. Επιπλέον, αποτελεί τη θέση έκκρισης της απελευθερωτικής ορμόνης της κορτικοτροπίνης (CRH) και της απελευθερωτικής της θυρεοειδοτρόπου ορμόνης (8). Η CRH δυνητικά αναστέλλει την πρόσληψη τροφής σε κάθε ομάδα σπονδυλωτών που έχει δοκιμαστεί μέχρι τώρα. Πρόσφατες μελέτες αποδεικνύουν ότι ο PVN αποτελεί το κυρίαρχο σημείο σύγκλισης των ορεξιογόνων και ανορεξιογόνων σημάτων από τον τοξοειδή πυρήνα και την πλάγια υποθαλαμική περιοχή, παίζοντας κατά κάποιο τρόπο λιπορυθμιστικό ρόλο (73). 20

4.1.3 Μέσος ραχιαίος πυρήνας του υποθαλάμου (Dorsomedial Nucleus, DMH) Ο πυρήνας αυτός συνδέεται στενά με τους υπόλοιπους πυρήνες του υποθαλάμου, καθώς δέχεται ΑgRP και NPY νευρώνες από τον τοξοειδή πυρήνα. Καταστροφή του προκαλεί υπερφαγία και παχυσαρκία (5). 4.1.4 Πλάγια υποθαλαμική περιοχή (Lateral hypothalamic area, LHA) και Περιοχή γύρω από την ψαλίδα του εγκεφάλου (Perifornical area, PFA) Η περιοχή γύρω από την ψαλίδα του εγκεφάλου βρέθηκε να είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στην ορεξιογόνο δράση του νευροπεπτιδίου Υ, ενώ μαζί με την πλάγια υποθαλαμική περιοχή περιέχουν νευρώνες που εκφράζουν τη μελανοκορτίνη (MCH). Στη θέση αυτή η έκφραση της MCH ρυθμίζεται από τη θρεπτική κατάσταση του ατόμου, εφόσον η νηστεία προάγει την έκφραση του MCH mrna. Η MCH φαίνεται να κατέχει ισχυρό ρόλο στη ρύθμιση της όρεξης αφού η επαναλαμβανόμενη έγχυσή της στις κοιλίες του εγκεφάλου αυξάνει την πρόσληψη της τροφής και την εναπόθεση του λιπώδους ιστού σε επίμυες (5). Οι δύο αυτές περιοχές περιλαμβάνουν επίσης νευρώνες που παράγουν τα πεπτίδια ορεξίνη Α και ορεξίνη Β. Η ορεξίνη Α συνδέεται με τον ορεξίνη-1 υποδοχέα στη μεσοκοιλιακή υποθαλαμιμή περιοχή. Η ορεξίνη Α και η ορεξίνη Β έχουν την ίδια συγγένεια με τον ορεξίνη-2 υποδοχέα που απαντάται κυρίως στον παρακοιλιακό πυρήνα. (74). Αν και η κεντρική χορήγηση της ορεξίνης Α διεγείρει την πρόσληψη τροφής κατά την διάρκεια της ημέρας, δε συνοδεύεται από αντίστοιχη αύξηση τροφής κατά τη διάρκεια του 24ώρου, ενώ χρόνια χορήγησή της δεν προκαλεί καμία μεταβολή σωματικού βάρους (75, 76). Τέλος είναι πιθανό οι ορεξίνες να δρουν και ως περιφερειακοί ρυθμιστές της ενεργειακής ομοιόστασης, αφού νευρώνες τους ανευρίσκονται στη γαστρεντερική οδό. Οι νευρώνες αυτοί εκφράζουν υποδοχείς τόσο της ορεξίνης όσο και της λεπτίνης και φαίνεται να ενεργοποιούνται με τη στέρηση τροφής (77). Η ορεξίνη εκφράζεται επίσης στα ενδοκρινικά κύτταρα του γαστρεντερικού και του παγκρέατος, ενώ περιφερική της χορήγηση αυξάνει τα επίπεδα της ινσουλίνης στο πλάσμα και μειώνει εκείνα του γλυκαγόνου. (5, 78). 21

4.1.4.1 Υποκρετίνες- Ορεξίνες Τα ορεξιογόνα νευροπεπτίδια υποκρετίνη 1 και υποκρετίνη 2 ανακαλύφθηκαν το 1998 και ονομάστηκαν έτσι λόγω της υποθαλαμικής τους εντόπισης και της ομοιότητας που παρουσιάζουν με τη σεκρετίνη (79). Οι νευρώνες που εκκρίνουν τις υποκρετίνες ανευρίσκονται στην πλάγια υποθαλαμική περιοχή, αλλά τα νευροπεπτίδια ανιχνεύονται σε όλο το ΚΝΣ, στο λεπτό έντερο και τα επινεφρίδια (80). Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι οι υποκρετίνες και οι υποδοχείς τους OX-R 1 και ΟΧ-R 2 βρίσκονται και στην περιφέρεια. Τα νευροπεπτίδια αυτά αυξάνουν την πρόσληψη τροφής με δοσοεξαρτόμενο τρόπο και διεγείρουν την εντερική κινητικότητα, ενώ αυξάνονται σε περιόδους νηστείας. Γίνεται λοιπόν φανερό ότι οι ορεξίνες συνυπάρχουν και δρουν τόσο στο ΚΝΣ όσο και στο ΓΕΣ ρυθμίζοντας την πρόσληψη τροφής και την ενεργειακή ομοιόσταση μέσω ενός άξονα εγκεφάλου-εντέρου (81). Επιπλέον, οι ορεξίνες φαίνεται να συντονίζουν την πρόσληψη τροφής με τις καταστάσεις ύπνου/διέγερσης. Για παράδειγμα, όταν τα ζώα αντιμετωπίζουν μικρότερη ποσότητα διαθέσιμης τροφής τότε υιοθετούν μία μακρύτερη περίοδο διέγερσης που διακόπτει το φυσιολογικό κιρκάδιο ρυθμό της δραστηριότητάς τους (82) 4.1.5 Πρόσθια Μέση Υποθαλαμική Περιοχή (Ventromedial Hypothalamic Area, VMH) Είναι γνωστό εδώ και πολλά χρόνια ότι η περιοχή αυτή παίζει σημαντικό ρόλο στην ενεργειακή ομοιόσταση, αφού η καταστροφή της προκαλεί υπερφαγία και παχυσαρκία (83). 4.1.6 Ενδοκανναβινοειδές Σύστημα Το ενδοκανναβινοειδές σύστημα περιλαμβάνει 2 τύπους υποδοχέων τους CB1 και CB2 καθώς και αρκετές ενδογενείς ουσίες όπως το ανανταμίδιο. Αυτά τα ενδογενή κανναβινοειδή κατανέμονται ευρέως στον εγκέφαλο και ιδιαίτερα στον υποθάλαμο μαζί με τους ειδικούς CB1 υποδοχείς τους, η ενεργοποίηση των οποίων προκαλεί υπερφαγία (84). Το σύστημα αυτό φαίνεται να ρυθμίζει την ενεργειακή ομοιόσταση και την πρόσληψη τροφής σε τέσσερα λειτουργικά επίπεδα στον εγκέφαλο και την περιφέρεια: το λιμπικό σύστημα για τη γευστική εκτίμηση της τροφής, τον υποθάλαμο, το ΓΕΣ και το λιπώδη ιστό. Σε καθένα από αυτά τα επίπεδα το ενδοκανναβινοειδές σύστημα αλληλεπιδρά με ένα με- 22