Leptin - du har nog hört någon nämna det samtidigt, men är inte riktigt säker på vad det är. Jag kommer ihåg när jag först hörde en kroppsbyggarcoach nämna det och sa att hantering av leptin var avgörande för att hålla ämnesomsättningen surrande. Jag hade ingen aning om vad han pratade om, men det fascinerade mig.
Leptin upptäcktes inte ens förrän 1994, men forskningen om det mystiska hormonet har ökat. Forskare vet verkligen inte allt om leptin än, men låt oss diskutera vad vi vet.
För det första är det viktigt att förstå att fett inte bara är en lagringstank för överskott av kalorier eller ”potentiell energi.”Fett är faktiskt ett endokrint organ, till exempel en sköldkörtel eller binjurar. Detta betyder att fett - i det här fallet vit fettvävnad - utsöndrar hormoner, och leptin är en av dem.
Leptin är ett polypeptidhormon som produceras av adipocyter (fettceller). Ju mer fett adipocyterna innehåller, desto mer frigörs leptin. Tänk på leptin som en metabolismkontroll och en hungerregulator. Det kopplar förändringar i kroppsfettbutiker till CNS-kontroll av energihomeostas (1-4).
Här är ett enkelt exempel:
Du äter över underhållskalorier under en period av dagar eller veckor.
ELLER
Du äter under underhållskalorier under en period av dagar eller veckor.
Leptinåtgärd är inte begränsad till bara hypotalamus. Det finns leptinreceptorer över hela kroppen. Detta gör det möjligt för leptin att exakt samordna aptit, ämnesomsättning och energiförbrukning.
Plats | Leptin handlingssätt |
Pankreasöar | (-) Insulinproduktion och utsöndring (5, 6) |
Fettvävnad | (+) Fettsyraoxidation (7) (+) Lipolys (7) (-) Lipogenes (8) |
Lever | (+) Lipolys (7) (-) Lipogenes (8) |
Skelettmuskel | (+) Fettsyraoxidation (9) |
Det här är naturen som bäst. Din kropp är programmerad att överleva. Å ena sidan, när mat finns tillgängligt, hindrar leptin dig från att lägga till för mycket fettmassa, vilket skulle ha varit en skuld tillbaka i grottmännens dagar (eller idag för den delen).
Å andra sidan reagerar leptin på och försvarar överdriven kroppsfettförlust som kan hota överlevnad eller reproduktionsförmåga (10). Ät för mycket och ämnesomsättningen påskyndas för att hålla jämna steg. Ät inte tillräckligt och det saktar ner för att hålla dig vid liv.
Kolla in bilden nedan av den feta musen. Låt oss kalla honom Jumbo. Jumbo är unik - han är en ob / ob mus. Detta är en mus som blir en typ II-diabetiker, inte kan sluta äta och packar bort kroppsfett som galet. Oavsett hur mycket du matar honom, slutar han inte.
Dålig Jumbo har en mutation i genen som kodar för leptin - han saknar det helt! Hans fettceller kan inte kommunicera ordentligt med hans hypotalamus eftersom han inte har något leptin. Om du injicerar Jumbo med leptin slutar han äta och gå ner i vikt, men lösningen är inte så enkel för oss som inte är mutanter.
De flesta överviktiga har inte saknade eller muterade leptingener - de kan göra mycket av det. Problemet är att trots att leptin fortfarande hittar och binder sina receptorer över hela kroppen skickas inget nedströmsmeddelande. Systemet som känner leptin är trasigt.
Det här kallas leptinresistens, ett tillstånd där hjärnan inte kan bestämma när kroppsfett är på en okej nivå. Fettcellerna skickar ut leptin till hypothalamus för att signalera att fettlagren är fulla. Leptin binder receptorerna, men inga nedströmsmeddelanden skickas. Det är som att knacka på dörren när ingen är hemma. Trots all extra kroppsfettmassa uppfattar hjärnan svält och beställer fettlagring. Kickern är att du också är mycket hungrig och fortsätter att äta mer och mer.
Om du känner någon som bara inte kan sluta äta som Jumbo, så frestande som det kan vara att omedelbart bedöma dem, är det troligtvis inte helt deras fel. Många överviktiga har metaboliska system som helt enkelt går sönder. Du kan inte överträda Moder Natur, och om leptinsignaleringen är trasslig kan du bara kontrollera dig själv så mycket.
Men det är inte bara de kliniskt överviktiga som måste vara oroliga. Ni permabulkare, notera: när du fortsätter att äta för mycket ökar triglyceridbutikerna, vilket får fettceller att producera mer leptin. Med så mycket leptin runt, blir leptinreceptorer desensibiliserade. Så småningom stämmer de bara, vilket har stora konsekvenser. Du har mycket fett men din hjärna vet inte det.
Detta var ett stort pussel tills det upptäcktes att en del av kroppens svar på höga leptinnivåer är att stänga leptintillgången till hjärnan. För att leptin ska resa från fettceller till hypothalamus, reser det genom blodomloppet men måste passera blod-hjärnbarriären för att få tillgång.
Blod-hjärnbarriären är extremt selektiv så långt som det släpper igenom, och det upptäcktes att ett tidigt svar på höga leptinnivåer är att stänga av transport över blod-hjärnbarriären. Detta gör det möjligt för kroppen att bevara leptinkänsligheten i hypotalamus så länge den kan och hålla ut tills leptinnivåerna sjunker tillbaka till det normala.
Det har varit känt under en tid att insulinreceptorkänslighet styrs av ett antal kinaser och fosfataser, och i detta fall antog forskare att PTP1B begränsade insulinkänsligheten. Detta skulle vara bra nyheter för diabetiker.
För att testa denna hypotes skapade de en grupp knockout-möss som saknade PTP1B-proteinet. Som forskarna förutspådde blev dessa möss mycket känsliga för insulin när de fick ett glukostest. Forskarna märkte också något annat. Dessa möss rippades och förlorade betydande kroppsfett.
Mössen hade otroligt snabba och effektiva ämnesomsättningar, vars orsak kom som en stor överraskning - att eliminera PTP1B-genen uppreglerade också leptinkänsligheten massivt (11). Det visade sig senare att PTP1B-proteinet är en negativ återkopplingsinhibitor för signalering av leptinreceptorer. När leptinreceptorn stimuleras med stora mängder leptin, sparkar PTP1B in för att minska receptorkänsligheten.
Ett annat protein som kallas suppressor of cytokine signalering 3 (SOCS3) är också en negativ återkopplingshämmare av leptin. När leptinreceptorn aktiveras av stora mängder leptin ökar SOCS3 vilket minskar leptinreceptorkänsligheten (12, 13).
Du kanske har märkt att insulin- och leptinresistens verkar vara oskiljaktiga. Detta är inte en slump; som PTP1B är SOCS3 också en negativ regulator för insulinsignalering, så insulinresistens och leptinresistens är kopplade på molekylär nivå.
Inflammation aktiverar också PTP1B och SOCS3, vilket förklarar varför det påverkar både insulin- och leptinreceptorkänslighet.
Låt oss ta en kille i evigt bulkläge, vi kallar honom ”Beefcake.”Först äter Beefcake massor av kalorier och lägger på lite kroppsfett i sin strävan att få hyoooge. Detta orsakar en ökning av frisättningen av leptin. Leptin berättar hypotalamusen att bränsleförråd är fulla, och svaret är en minskning av aptiten och ökad energiförbrukning.
På detta sätt återställer leptin ämnesomsättningen till homeostas genom att matcha aptiten till matintaget - men det kostade! Den kontinuerliga bultningen av mat och avfallskalorier orsakade mer än troligt en viss grad av leptinresistens. Det betyder att han nu har ökat mängden leptin som behövs för att bara upprätthålla energi homeostas.
Nyckelpunkt: Leptinresistens orsakar ett nytt "börvärde", vilket leder till försvar av en högre nivå av kroppsfettlagring och långsammare ämnesomsättning än annars skulle hända om Beefcake fortfarande var leptinkänslig! Med andra ord, din kropp är smart, och om den tror att en "diet" kommer håller den omedelbart på fett så mycket som möjligt.
Ju mer leptinresistent du är, desto mer kommer ditt metaboliska börvärde att flyttas mot "fett" och bort från "magert.”Har du någonsin bantat och blivit mager, sedan efter en Beefcake-inspirerad bulk upp, hade du riktigt svårt att luta dig ut igen? Nu vet du varför. Detta är en viktig anledning till att "bulk ups" inte rekommenderas.
Låt oss fortsätta. I Beefcakes leptinresistenta tillstånd, när han minskar kalorier, börjar hans superförstorade fettceller att krympa, vilket orsakar en minskning av leptinnivåerna. Problemet är att leptinresistensen orsakade en ny "börvärde", som uppmanar hans förstörda ämnesomsättning för att försvara hans ökade fettlager, för överlevnadsändamål!
Tänk på det här: under normala omständigheter, ju smalare du blir, desto svårare är det att förlora kroppsfett utan att bränna muskler. Din kropp går så småningom i "överlevnadsläge" - du blir tröttare, slö och din aptit ökar. När saker och ting fungerar korrekt händer detta bara när kroppsfettnivåerna är extremt låga.
Men när du Start en diet i ett leptinresistent tillstånd, du går ner i vikt först men går snabbt i samma överlevnadsläge, bara nu är du inte i närheten av att vara i form som du var tidigare.
Detta leder till ingenmansland riktigt snabbt. Du äter mindre och mindre, känner dig värre och värre, svag och stram, men fortfarande kan inte gå ner i vikt. Dina leptinreceptorer är resistenta - vid högre börvärde - så även små minskningar i leptin uppfattas som svält. Starta en diet i ett leptinresistent tillstånd och minskade kalorinivåer gör helt enkelt att din kropp kommer i evigt svältläge.
Detta är den fula sidan av bantning för många, och den främsta anledningen till att många populära dietböcker föreslår att enkel kaloribegränsning inte fungerar långsiktigt. Verkligheten är att kaloribegränsning är inte problemet, det är leptinresistens.
Leptin och insulinsignalering har en mycket nära relation. När insulin ökar ökar leptin också. Det är vettigt - du äter en stor måltid, dina insulinnivåer stiger, och sedan går leptin upp, signalerar till hjärnan att du är full och för att hålla ämnesomsättningen chugging.
De insulinproducerande betacellerna i bukspottkörteln har också leptinreceptorer, där leptin är en negativ regulator för insulinfrisättning. Så det finns ett tätt sammanflätat förhållande mellan dessa två hormoner.
Så här ser det ut:
Men så här ser det ut när du har leptinresistens:
Ju fetare du är, desto mer inflammation har du förmodligen på grund av extra fett (30% av cellerna i vit fettvävnad är immunceller) vilket orsakar fler immunsignaler för att öka IL-6 och TNFa.
Det är en bra idé att försöka lugna inflammation så bra du kan. Du kan kraftigt minska inflammation och öka glukosanvändningen genom att ersätta några av dina fett- och raffinerade kolhydrater med essentiella fettsyror. Omega 3- och Omega 6-tillskott är utmärkta i detta avseende.
Det är allmänt känt bland kötthuvuden att när du dietar saktar din sköldkörtel omvandlingen av T-4 till T-3. Det som inte är så känt är att leptin är en viktig aktör för att hålla denna omvandling igång.
När din hjärna känner av rätt nivåer av leptin, säger den din lever att omvandla den inaktiva T-4 till aktiv T-3 (den aktiva versionen av sköldkörtelhormon). Din lever kommer att stoppa detta när din hjärna upplever svält, vilket är exakt vad som händer när du har leptinresistens.
I en annan studie hade de som vanligtvis sov i 5 timmar 15.5% lägre leptinnivåer än de som vanligtvis sov i 8 timmar (19). Sömnbrist ökar också inflammation och har kopplats till ökad IL-6-utsöndring (20, 21). Även mild sömnförlust (2 timmar / natt förlorad i 7 nätter) resulterar i en signifikant ökning av TNFa-nivåer hos män (21). I vissa fall kan dysfunktionell sömn också öka leptinnivåerna, vilket leder till leptinresistens.
Sömnapné är förknippad med höga leptinnivåer och leptinresistens (22). Leptin är en kraftfull ventilationsstimulering (23), så leptinnivåerna kan öka under sömnapné. Om du är en hård snarkare, prata med din läkare om att få en sömnstudie.
Whew! Den här artikeln har varit ett träningspass! Skicka eventuella frågor eller kommentarer i LiveSpill.
Tack alla för läsningen!
Hälsningar,
Bill och John
Ingen har kommenterat den här artikeln än.