Pochopenie energetickej rovnováhy je kľúčové na pochopenie vedeckých poznatkov o obezite.3 Zmenená energetická rovnováha prispieva k patofyziológii obezity.3 U jedincov bez problémov s malabsorpciou sa uložená energia v tele zvyšuje len vtedy, ak celkový príjem energie (z konzumácie potravín/nápojov) prevyšuje celkový výdaj energie.3

 

Výdaj energie môže prebiehať prostredníctvom fyzickej aktivity, bazálneho metabolizmu a adaptívnej termogenézy.3 Telo má komplexné homeostatické mechanizmy, ktorými sa snaží odolávať úbytku alebo prírastku hmotnosti.3 Príliš zjednodušené názory spočiatku hovorili, že obezita je dôsledkom dostupnosti potravy a vedomého konania.3 Na energetickej nerovnováhe sa však podieľa viacero molekulárnych dráh, ktoré prispievajú k obezite. Patrí k nim vplyv centrálneho nervového systému na správanie (napr. jedenie a fyzickú aktivitu) a tiež pôsobenie neuroendokrinného systému, ktorý kontroluje vylučovanie hormónov, ako sú leptín, inzulín, estrogén, rastové hormóny a hormóny štítnej žľazy.3

Hypotalamus riadi prijímanie potravy prostredníctvom homeostatických mechanizmov. Obezita vzniká pri nerovnováhe medzi príjmom a výdajom energie a hypotalamus je jej stredobodom. Za normálnych okolností dlhodobú energetickú rovnováhu centrálne reguluje hypotalamus, ktorý prijíma periférne vstupy.2,10,11 Nerovnováha v príjme a výdaji energie môže byť dôsledkom zmien týchto periférnych signálov a rovnako iných faktorov, ako sú genetické predispozície a vplyv liekov.2,10,11

Mezolimbický systém je kľúčový pre nehomeostatické prijímanie potravy, t. j. prijímanie potravy, ktoré neslúži na udržanie homeostatickej rovnováhy, ale z iných dôvodov, vrátane učenia, pamäte a kognitívnych procesov.12,13 Tento mezolimbický systém preto ovplyvňuje prijímanie potravy na základe hedonickej adaptácie a naučených skúseností z minulosti.13 Táto mezolimbická oblasť môže prekonať fyziologický hlad aj pocit sýtosti a tak ovplyvniť správanie pri prijímaní potravy.13 Najmä chutné jedlo zvyšuje hladiny dopamínu v mezolimbickom systéme.13 Veľmi chutné potraviny môžu obsahovať rovnaký počet kalórií ako menej chutné potraviny, ale sú viac spracované s menším množstvom výživných prvkov, ako je vláknina, a vyšším množstvom cukru a/alebo soli a/alebo tuku na porciu.14 Dopamín súvisí aj s podmienenými podnetmi (predchádzajúcimi naučenými skúsenosťami) spojenými s jedlom ako odmenou a prispieva k tomu aj opioidná signalizácia v mezolimbickej oblasti.13 Tieto mechanizmy umožňujú, aby sa konzumácia jedla (najmä chutných potravín) používala ako motivačná odmena napriek signálom sýtosti.13

Prefrontálny kortex sa podieľa na vyšších kognitívnych a výkonných kontrolných funkciách, ako je regulácia emócií, impulzov, túžob a chutí vrátane tých emócií, impulzov, túžob a chutí, ktoré súvisia s jedlom.15 Táto oblasť môže pri prijímaní potravy založenom na emóciách a odmenách zvyčajne pôsobiť proti  mezolimbickému systému. V stresových situáciách sa však prefrontálny kortex tlmí na prospech mezolimbického systému a to zvyšuje automatické mechanizmy prežitia, akým je napríklad potravinová hypervigilancia.15 Akútne aj chronické stresory zvyšujú synaptické vetvenie v amygdale a zároveň znižujú synaptické kontakty s prefrontálnou oblasťou.15 Počas chronického stresu sa tak v mozgu vytvára sieť, ktorá uprednostňuje mezolimbické reakcie.15 Výsledkom je silná túžba jesť, ktorá v kombinácii so zhoršenou schopnosťou inhibície jedenia môže viesť k obezite.15

Leptín je produkom tukového tkaniva a pôsobí v hypotalame, aby zabránil prírastku na hmotnosti tým, že znižuje príjem potravy a znižuje motivačný stimul pre chutné jedlá.19,20 A hoci sú hladiny cirkulujúceho leptínu u obéznych ľudí vyššie, nepotláča to príjem potravy.3 Obmedzenie príjmu potravy, t. j. diéta, je bežnou metódou používanou v snahe zabrániť nadváhe.21 Po skončení obmedzenia však často nasleduje kompenzačný nárast hmotnosti, výsledkom čoho môže byť nadváha.21 Kľúčovým faktorom toho, či sa nadváha vyvinie, môže byť účinnosť leptínového signálu.21

Hladina inzulínu súvisí s energetickou rovnováhou, pričom pri hladovaní klesá a pri obezite stúpa.3 Inzulín je kľúčový hormón, ktorý sa podieľa na homeostáze glukózy prostredníctvom pôsobenia na kostrové svalstvo, pečeň a tukové tkanivo.22 V mozgu inzulín potláča neuropeptid Y, ktorý podporuje prírastok na hmotnosti prostredníctvom zvýšeného prijímania potravy a zníženého energetického výdaja.3 Inzulín preto môže pôsobiť proti priberaniu.3 Ak sú na dosiahnutie homeostázy glukózy potrebné vyššie hladiny cirkulujúceho inzulínu, jedinec sa považuje za jedinca rezistentného na inzulín.22 Rozsiahle štúdie o molekulárnej etiológii cukrovky 2. typu odhalili, že chronický zápal nízkeho stupňa u obéznych ľudí sprostredkúva inzulínovú rezistenciu, ktorá môže viesť k cukrovke 2. typu.23

U žien v menopauze je pravdepodobnosť vzniku obezity trikrát vyššia než u žien pred menopauzou.16 Znížené hladiny estrogénov zohrávajú dôležitú úlohu pri vzniku obezity u žien v menopauze.16 Absencia estrogénu spôsobuje zmeny v lipidovom profile žien po menopauze a tiež spôsobuje predominantnú akumuláciu tuku v oblasti brucha.16 V metaanalýze viac ako 100 randomizovaných štúdií u žien v menopauze, v ktorej sa analyzoval účinok hormonálnej substitučnej liečby (HRT) obsahujúcej estrogén na komponenty metabolického syndrómu, sa skutočne zistilo, že HRT obsahujúca estrogén zvýšila čistú svalovú hmotu, znížila množstvo brušného tuku a zlepšila inzulínovú rezistenciu.16

Rastový hormón stimuluje rast u detí a u dospelých. Jeho hlavnou úlohou je regulovať metabolizmus.24 Sekrécia rastového hormónu, spontánna aj vyvolaná podnetmi, je pri obezite otupená.17 Patofyziologická úloha rastového hormónu pri obezite ešte nie je úplne objasnená, ale podávanie rastového hormónu sa u obéznych ľudí spája s úbytkom hmotnosti a metabolickou účinnosťou čistej svalovej hmoty.17

 

Podobne aj hormóny štítnej žľazy sú pri obezite značne dysregulované. U obéznych jedincov sa konzistentne zisťuje subklinická hypotyreóza so zvýšenou hladinou TSH a normálnou periférnou koncentráciou hormónov štítnej žľazy.18

 

Reference not found

1. Sanyaolu A, Okorie C, Qi X, Locke J, Rehman S. Childhood and Adolescent Obesity in the United States: A Public Health Concern. Glob Pediatr Health. 2019;6:2333794X19891305.

 

2. Gadde KM, Martin CK, Berthoud HR, Heymsfield SB. Obesity: Pathophysiology and Management. J Am Coll Cardiol. 2018;71(1):69-84.

 

3. Spiegelman BM, Flier JS. Obesity and the regulation of energy balance. Cell. 2001;104(4):531-43.

 

4. Schwartz A, Doucet E. Relative changes in resting energy expenditure during weight loss: a systematic review. Obes Rev. 2010;11(7):531-47.

 

5. Sumithran P, Proietto J. The defence of body weight: a physiological basis for weight regain after weight loss. Clin Sci (Lond). 2013;124(4):231-41.

 

6. Rosenbaum M, Leibel RL. Adaptive thermogenesis in humans. Int J Obes (Lond). 2010;34 Suppl 1:S47-55.

 

7. Rosenbaum M, Kissileff HR, Mayer LE, Hirsch J, Leibel RL. Energy intake in weight-reduced humans. Brain Res. 2010;1350:95-102.

 

8. Greenway FL. Physiological adaptations to weight loss and factors favouring weight regain. Int J Obes (Lond) . 2015;39(8):1188-96.

 

9. Lenard NR, Berthoud HR. Central and peripheral regulation of food intake and physical activity: pathways and genes. Obesity (Silver Spring). 2008;16 Suppl 3:S11-22.

 

10. Sumithran P, Prendergast LA, Delbridge E, Purcell K, Shulkes A, Kriketos A, et al. Long-term persistence of hormonal adaptations to weight loss. N Engl J Med. 2011;365(17):1597-604.

 

11. Heymsfield SB, Wadden TA. Mechanisms, Pathophysiology, and Management of Obesity. N Engl J Med. 2017;376(15):1492.

 

12. Naef L, Pitman KA, Borgland SL. Mesolimbic dopamine and its neuromodulators in obesity and binge eating. CNS Spectr. 2015;20(6):574-83.

 

13. Liu CM, Kanoski SE. Homeostatic and non-homeostatic controls of feeding behavior: Distinct vs. common neural systems. Physiol Behav. 2018;193(Pt B):223-31.

 

14. Massicotte E, Deschenes SM, Jackson PL. Food craving predicts the consumption of highly palatable food but not bland food. Eat Weight Disord. 2019;24(4):693-704.

 

15. Yau YH, Potenza MN. Stress and eating behaviors. Minerva Endocrinol. 2013;38(3):255-67.

 

16. Lizcano F, Guzman G. Estrogen Deficiency and the Origin of Obesity during Menopause. Biomed Res Int. 2014;2014:757461.

 

17. Scacchi M, Pincelli AI, Cavagnini F. Growth hormone in obesity. Int J Obes Relat Metab Disord. 1999;23(3):260-71.

 

18. Bandurska-Stankiewicz E. Thyroid hormones – obesity and metabolic syndrome. Thyroid Research. 2013;6.

 

19. Kanoski SE, Hayes MR, Skibicka KP. GLP-1 and weight loss: unraveling the diverse neural circuitry. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2016;310(10):R885-95.

 

20. Gonzalez Jimenez E. Obesity: etiologic and pathophysiological analysis. Endocrinol Nutr. 2013;60(1):17-24.

 

21. Zhao Y, Chen LB, Mao SS, Min HX, Cao J. Leptin resistance was involved in susceptibility to overweight in the striped hamster re-fed with high fat diet. Sci Rep. 2018;8(1):920

 

22. Petersen MC, Shulman GI. Mechanisms of Insulin Action and Insulin Resistance. Physiol Rev. 2018;98(4):2133-223.

 

23. Kim J, Lee J. Role of obesity-induced inflammation in the development of insulin resistance and type 2 diabetes: history of the research and remaining questions. Ann Pediatr Endocrinol Metab. 2021;26(1):1-13.

 

24. Olarescu NC, Gunawardane K, Hansen TK, Moller N, Jorgensen JOL. Normal Physiology of Growth Hormone in Adults. In: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, Chrousos G, de Herder WW, Dhatariya K, et al., editors. Endotext. South Dartmouth (MA). 2000.

 

25. Mann T, Tomiyama AJ, Westling E, Lew AM, Samuels B, Chatman J. Medicare's search for effective obesity treatments: diets are not the answer. Am Psychol. 2007;62(3):220-33.

 

26. Caterson ID, Alfadda AA, Auerbach P, Coutinho W, Cuevas A, Dicker D, et al. Gaps to bridge: Misalignment between perception, reality and actions in obesity. Diabetes Obes Metab. 2019;21(8):1914-24.

PromoMats ID Dátum prípravy: Mar 2023 SV23OB00047