Experiment onthult hoe hormoon gewichtsverlies kan bevorderen

Uit onderzoek bij muizen is gebleken hoe een hormoon dat door de darmen wordt afgegeven, op de hersenen inwerkt en helpt bij het reguleren van het energieverbruik van het lichaam. FGF19 (afkorting voor fibroblastgroeifactor-19) activeert mechanismen die het energieverbruik verhogen, vetverbranding bevorderen en gewichtsbeheersing en bloedsuikerspiegels bij zwaarlijvige dieren bevorderen.

Deze effecten werden in verband gebracht met de werking van FGF19 in een specifiek gebied in de hersenen, de hypothalamus. Deze regio integreert perifere en omgevingssignalen om het energiemetabolisme te reguleren. In het onderzoek ontdekten de auteurs dat FGF19-signalering in de hypothalamus leidt tot een grotere activiteit van thermogene adipocyten (vetcellen die energie verbranden om warmte te produceren).

De ontdekking kan bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen tegen obesitas, diabetes en andere stofwisselingsziekten, gebaseerd op stoffen die de werking van endogene verbindingen ‘imiteren’, dat wil zeggen verbindingen die het lichaam zelf aanmaakt.

+ LEES OOK: Ontdek wie er als winnaar uit de bus kwam in het onderzoek waarin Mounjaro en Wegovy werden vergeleken

Het pad is vergelijkbaar met dat van een aantal geavanceerde diabetestherapieën die op de markt zijn en worden gebruikt bij patiënten met obesitas. Dit is bijvoorbeeld het geval bij Ozempic. De werkzame stof hiervan is semaglutide. Semaglutide activeert receptoren die een ander hormoon, GLP-1, imiteren en verzadiging aan de hersenen doorgeven.

Uit het onderzoek blijkt dat de werking van FGF19 ook de perifere ontstekingen verminderde en de koudetolerantie bevorderde. Deze voordelen verdwenen echter toen de activiteit van het sympathische zenuwstelsel experimenteel werd geremd. Wetenschappers ontdekten dat blootstelling aan kou de expressie van FGF19-receptoren in de hypothalamus verhoogt, die ook een belangrijke rol spelen bij het handhaven van de lichaamstemperatuur. Dit suggereert dat deze factor een adaptieve rol speelt bij de energiebalans en thermoregulatie.

"FGF19 werd al in verband gebracht met een verminderde voedselinname. Ons werk was baanbrekend door aan te tonen dat het ook een belangrijke rol speelt in de hypothalamus en een verhoogd energieverbruik stimuleert in wit en bruin vetweefsel. Met andere woorden, naast het reguleren van de eetlust stimuleert het ook de thermogenese. Daarom zou het, vanuit het oogpunt van therapie tegen obesitas, zeer zinvol zijn", legt de professor uit. Helena Cristina de Lima Barbosa , uit Centrum voor onderzoek naar obesitas en comorbiditeiten ( OCRC ) van de Staatsuniversiteit van Campinas (Unicamp).

Het OCRC is een FAPESP-onderzoeks-, innovatie- en verspreidingscentrum (CEPID) dat het onderzoek ook ondersteunde met beurzen die aan promovendi werden toegekend. Lucas Zangerolamo , eerste auteur van het werk, onder leiding van Barbosa.

Het artikel waarin deze bevindingen worden beschreven is gepubliceerd in het tijdschrift American Journal of Physiology – Endocrinologie en Metabolisme en ontving het hoogtepunt van Topartikel in de publicaties van mei.

Scenario

DE Wereldatlas van Obesitas 2025 wees erop dat de wereld, op basis van de huidige trends, de voor dit jaar gestelde preventie- en bestrijdingsdoelen voor chronische niet-overdraagbare ziekten niet zal halen. Deze doelen omvatten het stoppen van de toename van diabetes en obesitas en het terugdringen van vroegtijdige sterfte door hart- en vaatziekten, chronische luchtwegaandoeningen en kanker met 25% (op basis van gegevens uit 2010).

Volgens de Atlas lijden wereldwijd meer dan 1 miljard mensen aan obesitas. Volgens voorspellingen kan dit aantal in 2030 de 1,5 miljard overschrijden als er geen doeltreffende maatregelen worden genomen. Obesitas wordt jaarlijks in verband gebracht met 1,6 miljoen vroegtijdige sterfgevallen door niet-overdraagbare ziekten.

In Brazilië lijdt ongeveer 31% aan obesitas, terwijl 40% tot 50% van de volwassen bevolking niet de aanbevolen frequentie en intensiteit aan lichaamsbeweging doet.

+ LEES OOK: Beter dan een dieet? Onderzoek benadrukt het echte potentieel van intermittent fasting

Stap voor stap onderzoek

FGF19 speelt een rol bij de regulering van het energiemetabolisme en wordt voornamelijk in de dunne darm geproduceerd. Het reguleert zowel de productie van galzuren als de synthese van glucose en vetten in de lever. Hoewel de belangrijkste processen in de lever al in de wetenschappelijke literatuur beschreven zijn, is de signalering ervan in de hersenen nog weinig geanalyseerd.

"In het laboratorium werken we met galzuren, waar ik ook mijn masteropleiding over heb gevolgd, en die reguleren de afgifte van FGF-19. Onze eerste studies hebben ons op dit pad gebracht", vertelt Zangerolamo. Fapesp Agentschap .

Toen de dieren acht weken oud waren, werden ze willekeurig verdeeld in een groep met een normaal dieet (controle) en een groep die een vetrijk dieet kreeg. Het hormoon werd rechtstreeks in de hersenen van zwaarlijvige muizen toegediend. De dieren werden gehuisvest in een gecontroleerde omgeving wat betreft temperatuur, verlichting en watervoorziening.

In het artikel wijzen de wetenschappers erop dat centrale FGF19-signalering de energiehomeostase verbeterde – door de activiteit van het sympathische zenuwstelsel te verhogen – en de thermogenese in vetweefsel stimuleerde, waardoor het meer energie verbrandde in de vorm van warmte.

"De hersenen spelen een uiterst belangrijke rol bij het reguleren van lichaamsvet. Tegelijkertijd ontvangen ze informatie van perifere weefsels en geven ze opdrachten. Deze opdrachten, die blijkbaar gebruikmaken van het sympathische zenuwstelsel, lijken een interessant signaal te zijn als we nadenken over energieverbruik", voegt Barbosa toe.

Door analyse van openbare scRNAseq-gegevens (een techniek waarmee het RNA van afzonderlijke cellen kan worden gesequenced) van de hypothalamus uit verschillende onderzoeken, hebben de auteurs deze informatie op één platform samengebracht en de transcriptie van meer dan 50.000 afzonderlijke cellen geanalyseerd om de hypothalamische celtypen te identificeren die FGF19-receptoren tot expressie brengen.

Volgens de onderzoekers is het belangrijk om te begrijpen hoe we het lichaam kunnen stimuleren om meer FGF19 te produceren. De groep blijft onderzoek doen naar hoe de processen die betrokken zijn bij eetgedrag, verband houden met dit proces.

"We willen dit inzicht vergroten. We bestuderen de hypothalamus om de ontsteking te beoordelen die vaak wordt waargenomen bij toediening van een vetrijk dieet en of FGF19 in dit gebied werkt", zegt Zangerolamo, die een deel van het onderzoek deed tijdens een stage bij het Joslin Diabetes Center – aan de Harvard Medical School – met professor Yu-Hua Tseng, tevens auteur van het artikel.

• Obesitas
• Wetenschappelijk onderzoek