Известный как гормон голода, грелин стимулирует аппетит и способствует еде. Он не обязательно «полезный» или «вредный», хотя он может стать нерегулируемым при различных состояниях здоровья и заболеваниях. Когда грелин полезен, а когда может навредить? Именно об этом в этой статье.
Что такое Грелин?
Грелин — это гормон голода, который стимулирует аппетит и в основном вырабатывается специализированными клетками желудка [1, 2].
Грелин считается многофункциональным гормоном, который также вырабатывается различными тканями и органами, включая кишечник, поджелудочную железу, почки, репродуктивные органы, плаценту, кости и мозг [3, 4, 5].
Регулирование
Было показано, что инъекции грелина как людям, так и мышам увеличивают потребление пищи дозозависимым образом: чем больше у человека грелина в крови, тем больше он ест [6, 7].
Чем меньше жира в нашем теле, тем больше грелина мы производим: механизм, с помощью которого организм поддерживает массу тела и способствует увеличению потребления пищи, если у него недостаточно жировых запасов [8].
Грелин попадает в кровь и попадает в мозг, где посылает сигнал голода в гипоталамус. Рецепторы грелина обнаружены в высоких концентрациях в гипоталамусе головного мозга и в гипофизе [9, 10].
Последствия
Грелин посылает сигнал о том, что нам не хватает энергии, что нам нужно есть и что нам нужно сохранять нашу энергию [11].
Хронически повышенный уровень грелина связан с ожирением, перееданием и воспалительными заболеваниями, включая язвенный колит, болезнь Крона, панкреатит и, возможно, ревматоидный артрит [12].
Грелин влияет на иммунную систему, репродуктивную систему, укрепляет кости и способствует развитию мышц [12].
Полезные роли в здоровье
В этом разделе обсуждается роль грелина в общем состоянии здоровья. Ничто из этого не должно рассматриваться как причина для искусственного повышения уровня грелина; если система грелина нарушена, скорее всего, виновато основное состояние здоровья.
Если вы чувствуете, что вы необычно голодны, если у вас резкое увеличение веса или если вы страдаете от другого симптома, который, по вашему мнению, может быть связан с грелином, поговорите со своим врачом о возможных причинах и доступных вам подходящих планах лечения или управления.
1) Регуляция воспаления
В ряде сообщений описывается, что грелин является мощным противовоспалительным медиатором как в организмах, так и в клетках, а также перспективным терапевтическим средством для лечения воспалительных заболеваний и травм.
Грелин ингибирует NF-kB и снижает продукцию воспалительных цитокинов, таких как TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL- 1α, IL-1β, IL-12, IL-18, IL-17, IL- 15 [13, 12].
Грелин необходим для иммунной толерантности. Он увеличивает противовоспалительный цитокин IL-10 [12].
Грелин подавляет иммунный ответ Th1-типа и способствует иммунному ответу Th2-типа [14].
Грелин оказывает противовоспалительное действие при воспалительном заболевании кишечника (ВЗК), панкреатите, сепсисе, артрите и диабетической нефропатии [15, 16].
Грелин уменьшает гибель клеток и увеличивает производство клеток [12].
Грелин защищает клетки от токсичных побочных продуктов кислородных реакций и воспалительного повреждения [12], о чем сигнализирует боль, жар, покраснение, отек и потеря функции [17].
Пожилые пациенты в возрасте 70 лет и старше, которые не могут производить столько грелина, сколько более молодые пациенты, испытывают более тяжелые симптомы воспалительного заболевания [17].
2) Аутоиммунное заболевание
Грелин может помочь пациентам с аутоиммунными и воспалительными заболеваниями, включая ревматоидный артрит, язвенный колит, рассеянный склероз, болезнь Паркинсона, болезнь Крона, сердечно-сосудистые заболевания и воспаление при травмах головного мозга [12].
Грелин защищает легкие, печень, почки и другие органы от токсичных побочных продуктов кислородных реакций и воспалительных повреждений [12].
Грелин продемонстрировал мощное противовоспалительное действие на моделях артрита у крыс и мышей, что привело к замедлению прогрессирования заболевания [12].
Грелин также защищает сердце от воспалительного повреждения и улучшает функцию сердца в моделях сердечно-сосудистых заболеваний на мышах [12].
3) Обучение и память
Грелин, вырабатываемый в желудке, может попасть в гиппокамп (область мозга, важная для долговременного хранения памяти) через кровь.
В мозге мышей грелин изменяет связи между нервами и клетками, улучшая обучение и память [18, 19].
Точно так же крысы, которым вводили грелин, демонстрировали лучшее сохранение памяти [20].
Ограничение потребления калорий, которое, как было показано, повышает уровень грелина, улучшает память у пожилых людей [21].
Рецепторы грелина более сконцентрированы в гиппокампе [19], и грелин, вероятно, усиливает нейрогенез в гиппокампе [22].
Грелин увеличивает продукцию CREB и BDNF [23].
Грелин может усиливать возбуждение нейронов, активируя рецептор NMDA [19].
Блокирование рецептора грелина типа 1a (GHSR 1a) ухудшает как приобретение, так и консолидацию памяти у крыс [24].
Грелин оказывает нейропротекторное действие [25], а активация оси гормон роста/ИФР-I (с помощью грелина) является потенциальным средством лечения болезни Альцгеймера [26] и лечения болезни Паркинсона [27].
4) Желудочная кислота и кишечный поток
При добавлении грелин дозозависимо увеличивает секрецию желудочной кислоты [28, 29] по механизму, включающему блуждающий нерв [30, 29], а также синтез и высвобождение гистамина [31].
В клетках грелин в зависимости от дозы усиливает сокращение мышечных клеток желудка при стимуляции [32].
Несколько исследований показали дозозависимый эффект грелина на ускорение опорожнения желудка и кишечного транзита у грызунов. Блуждающий нерв частично опосредует этот эффект [33].
Было показано, что грелин обладает рядом важных терапевтических возможностей для лечения нарушений перистальтики кишечника, таких как запор [33].
5) Сердечно-сосудистые заболевания
Грелин снижает артериальное давление у здоровых людей [34].
В моделях на животных с сердечной недостаточностью грелин улучшал сердечный выброс [35].
У пациентов с хронической сердечной недостаточностью грелин улучшал работу сердца, увеличивал сердечный выброс и увеличивал мышечную силу [36].
Механизмы, ответственные за влияние грелина на низкое кровяное давление, включают подавление активности борьбы или бегства [37], ингибирование ренин-ангиотензиновой системы у людей [38] или прямое сосудорасширяющее действие [39, 40].
Острое лечение грелином улучшало выживаемость при сердечном приступе, предотвращая увеличение частоты сердечных аритмий (крысы) [41].
6) Формирование костей
Образование костей индуцируется грелином. Грелин стимулирует клетки, способствующие развитию костной ткани (остеобласты), и увеличивает минеральную плотность костей по неизвестному механизму [42, 43].
У людей уровень грелина в крови положительно коррелировал с минеральной плотностью костей у женщин в пери-, пост- и пременопаузе [44].
В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании инфузия грелина не оказывала резкого влияния на маркеры метаболизма костной ткани у здоровых людей. Однако у людей с высоким уровнем грелина разрушение костей было меньше [45].
7) Гормон роста
Грелин вызывает высвобождение гормона роста путем активации рецептора, стимулирующего секрецию гормона роста [46].
Рецептор секреции гормона роста (GHSR) увеличивает высвобождение гормона роста [47].
Многие из преимуществ грелина связаны с активацией этого рецептора.
8) Митохондрии
Грелин увеличивает производство митохондрий [25].
Грелин является надежным активатором митохондриальной функции в гипоталамусе [25].
Грелин уменьшает количество свободных радикалов, увеличивая UCP2 в головном мозге [25].
Было показано, что грелин стимулирует AMPK и SIRT1 [33].
9) Дофамин
У животных грелин усиливал высвобождение дофамина в гипоталамусе [47], миндалевидном теле [48] и прилежащем ядре (центре удовольствия) [49] (через GHSR).
Грелин также усиливает действие дофамина (через GHSR) [50].
Это высвобождение и усиление дофамина может повысить физическую активность [49] и мотивацию.
Грелин и его рецептор (GHSR) предотвращают депрессивноподобное поведение [22, 25].
Возможные вредные роли в здоровье
В этом разделе обсуждается роль грелина в общем состоянии здоровья. Ничего из этого не следует рассматривать как причину для искусственного снижения уровня грелина; если система грелина нарушена, скорее всего, виновато основное состояние здоровья.
Если вы чувствуете, что страдаете от симптомов, которые, по вашему мнению, могут быть связаны с грелином, поговорите со своим врачом о возможных причинах и доступных вам подходящих планах лечения или управления.
1) Беспокойство
Вопрос о том, действует ли грелин как антидепрессант или как депрессант, обсуждается.
Недавние исследования показывают, что грелин может обладать антидепрессантными свойствами.
У мышей наблюдалось антидепрессантоподобное поведение в ответ на повышенный уровень грелина. Эти мыши были более общительны и мотивированы, чтобы выжить в тесте принудительного плавания [51].
Однако исследование на крысах показало, что активность грелина в мозге вызывает депрессивное поведение. Эти крысы были менее мотивированы, чтобы выжить в тесте принудительного плавания [52].
Однако большинство исследований сходятся во мнении, что грелин связан с тревогой.
Мыши, которым вводили грелин, имели более высокий уровень гормона стресса кортизола и демонстрировали тревожное поведение.
Аналогичные результаты были получены у крыс с повышенным уровнем грелина. Эти крысы были менее общительны и избегали открытых пространств [52].
2) Увеличение веса и ожирение
Грелин действует как сигнал в мозг, чтобы стимулировать прием пищи [53] и позволяет хранить избыточные калории в жировых клетках [54].
Люди, которые пытаются похудеть или голодают, могут производить больше грелина [55].
Чем больше у вас жира, тем меньше грелина вы производите, что должно сделать вас стройнее и поддерживать ваш вес в гомеостазе [8].
Грелин способствует накоплению жира в желудке [56], что, в свою очередь, способствует образованию жира в печени и увеличивает риск развития резистентности к инсулину [57].
Было показано, что хронически высокий уровень грелина увеличивает потребление пищи и способствует накоплению жира в белых и бурых жировых клетках [58].
Хронически высокие уровни грелина способствуют накоплению жира и увеличению веса у мышей [59].
У здоровых людей грелин выделяется, когда желудок пуст, давая вам знать, когда пора есть [6].
Было показано, что грелин увеличивает потребление и предпочтение продуктов с высоким содержанием жиров у мышей [59], крыс [7], обезьян [60] и у людей [59].
У здоровых людей уровень грелина падает после еды, что снижает аппетит и потребление пищи [6].
Однако у людей с ожирением уровень грелина значительно не снижается после еды [61].
У детей с ожирением уровень грелина натощак восстанавливается быстрее, чем у здоровых детей [11].
Это говорит о том, что у людей с ожирением и избыточным весом грелин вызывает предвзятую картину увеличения потребления пищи, снижения расхода энергии и увеличения накопления жира и увеличения веса.
Люди с ожирением и избыточным весом, как правило, имеют более низкие уровни грелина, чем здоровые люди, что позволяет предположить, что грелин не способствует ожирению напрямую, за исключением пациентов с синдромом Прадера-Вилли, у которых исключительно высокие уровни грелина коррелируют с ожирением и перееданием [62, 63].
В печени и жировой ткани грелин ингибирует активность AMPK [64] и повышает уровень PPAR-gamma, липопротеинлипазы и перилипина [65, 66].
4) Нервная анорексия
Высокий уровень грелина связан с состояниями, характеризующимися недостатком энергии, что приводит к слабости и истощению организма. К таким состояниям относятся анорексия, рак, хронические заболевания и хроническая недостаточность сердца, почек и легких [67].
Когда люди с нервной анорексией голодают, у них уровень грелина натощак выше, чем у здоровых людей. Эти повышенные уровни грелина могут быть адаптивной реакцией на стимуляцию приема пищи [68].
По мнению некоторых исследователей, повышенный уровень грелина может указывать на развитие резистентности к грелину; то есть организм может производить нормальное количество грелина, но он не стимулирует аппетит. Это было продемонстрировано на животных моделях: у мышей, страдающих истощением, связанным с раком, способность грелина стимулировать аппетит была снижена [69].
Было показано, что лечение грелином увеличивает потребление калорий у онкологических больных с нарушением аппетита [70] и у здоровых добровольцев [6].
Было обнаружено, что грелин противодействует синдромам истощения мышц и тканей, связанным с раком, болезнями сердца и хроническими заболеваниями [12].
5) Размножение
Было обнаружено, что грелин ингибирует функцию и размножение половых клеток у самцов и самок животных. У самцов животных высокие уровни грелина подавляют выработку сперматозоидов [71].
В женской репродуктивной системе высокий уровень грелина предотвращает изменения в матке, необходимые для оплодотворения [72].
Грелин ингибирует секрецию гонадотропин-высвобождающего гормона (ГнРГ), ЛГ, ФСГ [73] и прогестерона [74] и стимулирует выработку пролактина [75].
Грелин также ингибирует высвобождение ХГЧ и тестостерона клетками яичек [76, 77].
Это один из механизмов, посредством которого ограничение калорий может подавлять фертильность:
Ограничение калорий -> более высокий уровень грелина -> более низкий уровень тестостерона и прогестерона.
6) Рак
Горячо обсуждается вопрос о том, способствует ли грелин росту и распространению рака или подавляет его. Тем не менее, большинство клеточных исследований показали, что грелин способствует раковому росту, стимулируя производство клеток и предотвращая гибель клеток [78].
Грелин может способствовать способности раковых клеток мигрировать и проникать в другие части тела (метастазировать) [79].
Это распространение и рост затрудняют лечение рака, что приводит к снижению продолжительности жизни [79].
В лабораторном исследовании рака блокирование выработки грелина в клетках уменьшало распространение рака [79].
7) Рискованное поведение
Рискованное поведение наблюдалось у голодных животных, которые больше рисковали в поисках пищи, когда у них заканчивалась энергия [80, 81].
Точно так же у людей уровни грелина, вызванные голоданием, заставляли людей делать более рискованный экономический выбор. Нормальное избегание риска восстанавливалось сразу после еды. Авторы предположили, что более высокие уровни грелина могут заставить нас принимать неверные решения [82].
8) Реакция на стресс
Грелин активирует ось HPA и вызывает высвобождение кортизола [22, 83].
Генетика
Ген GHRL (продуцирует грелин):
- RS34911341 (ГРЛ)
- RS35683 (ГРЛ)
- RS42451 (ГРЛ)
- RS4684677 (ГРЛ)
- RS696217 (ГРЛ)
Ген GHSR (рецептор грелина):
- RS2232165 (GHSR) ГГ
- RS2922126 (GHSR) АА
- RS2948694 (GHSR) ГГ
- RS490683 (GHSR) ГГ
- RS572169 (GHSR) CC
- РС9819506 (GHSR) ТТ
Тестирование грелина
Уровни грелина меняются в течение дня. Они выше ночью и ниже днем [63].
В течение дня уровень грелина самый высокий во время периода голодания, когда желудок пуст, и самый низкий сразу после еды [55].
Врачи не часто назначают тест на грелин; существуют лучшие и более надежные альтернативы для любых состояний, на которые может указывать высокий или низкий уровень грелина.
«Грелиновый тест» при дефиците гормона роста
Борьба с грелином может помочь выявить дефицит гормона роста (GH), особенно после аневризматического субарахноидального кровоизлияния. В этом тесте пациенту внутривенно вводят грелин, после чего контролируют уровень гормона роста. Поскольку грелин сильно провоцирует высвобождение ГР, реакция пациента показывает, есть ли у него дефицит ГР [84].
Факторы, повышающие уровень грелина
Некоторые факторы были связаны с повышенным производством или высвобождением грелина у людей. Увеличение (или уменьшение) грелина может быть полезным для здоровья, а может и не быть; ваш врач может помочь вам решить, какие стратегии лучше всего подходят для вашего здоровья. Поговорите со своим врачом, прежде чем вносить существенные изменения в свой рацион, образ жизни или режим приема пищевых добавок.
- Голод: грелин секретируется, когда желудок пуст [55].
- Клетчатка: в одном исследовании люди, которые регулярно потребляют больше клетчатки в своем рационе, производили больше грелина в условиях голодания [85].
- Резистентный крахмал: в небольшом исследовании с участием 10 пациентов потребление резистентного крахмала повышало уровень грелина натощак [86].
- Цинк: уровень цинка в волосах (индикатор длительного потребления цинка) был связан с уровнем грелина в крови у детей [87].
Факторы образа жизни
- Потеря веса: производство грелина уменьшается по мере увеличения жировой массы [55, 88].
- Лишение сна: даже одна ночь лишения сна приводила к повышению уровня грелина у здоровых добровольцев. Мы не рекомендуем намеренно лишать себя сна по какой-либо причине [89].
- Хронический стресс увеличивает уровень грелина и аппетит [90].
Факторы, снижающие уровень грелина
Точно так же некоторые факторы были связаны со снижением выработки или высвобождения грелина у людей. Снижение уровня грелина может быть полезным для здоровья, а может и не быть; ваш врач может помочь вам решить, какие стратегии лучше всего подходят для вашего здоровья. Поговорите со своим врачом, прежде чем вносить существенные изменения в свой рацион, образ жизни или режим приема пищевых добавок.
- Пища с высоким содержанием белка [91, 92]: уровни грелина после употребления пищи с высоким содержанием белка были намного ниже по сравнению с уровнями грелина после высококалорийной пищи.
- Достаточный сон [89]
- Кетогенная диета [93]
- Акупунктура [94]
- Статус витамина D: уровень грелина был выше у людей с дефицитом витамина D3. Это не обязательно означает, что большее количество витамина D снизит уровень грелина у людей, у которых нет дефицита [95].
- Мед: при использовании вместо сахара мед замедлял реакцию грелина в небольшом исследовании с участием 14 здоровых женщин [96].
