tápanyagérzékelés

Tápanyagérzékelés alatt olyan sejtszintű és szervezeti szintű folyamatokat értünk, amelyek felismerik a bevitt tápanyagok fajtáját és mennyiségét, majd ennek megfelelően módosítják az energiaáramlást, az anyagcserét és az étvágyat. A rendszer célja az energiaegyensúly fenntartása, a túléléshez és a funkcionális működéshez szükséges metabolikus válaszok gyors leadása vagy elnyomása.

A fő sejtszintű mechanizmusok közé tartozik az mTORC1 útvonal, amely az aminogenek és más tápanyagok jelenlétére reagálva serkenti a növekedést és az anabolikus folyamatokat. Az mTORC1 aktiválását Rag GTPázok és GATOR-szabályozó komplexek koordinálják; közismert, hogy bizonyos aminosavak (például leucin és arginin) különösen hatnak rá. Az energiaérzékelés központja az AMPK, amely alacsony energiaszint esetén aktívvá válik, és energia-termelést, valamint autophagyt fokoz. Glükózérzékeléshez kapcsolódó mechanizmusok a bélszakaszokban és a hasnyálmirigyben találhatók, glükóztranszporterek (például GLUT-2), glikokináz és KATP-csatornák közreműködésével, amely inzulinérzékeny válaszokat és hormonális jeleket indít be (inzulin, GLP-1, ghrelin).

Több szövete, köztük a gyomor-bél traktus, a hasnyálmirigy, az agy hypothalamusa, a máj és a zsírszövet, vesz részt a tápanyagérzékelésben. Az étvágyat és az energiafelhasználást befolyásolják hormonok és táplálékokkal összefüggő jelzések, például GLP-1, PYY és ghrelin.

Klinikai és életkorral összefüggő vonatkozások: a tápanyagérzékelés zavarai összefügghetnek elhízással, 2-es típusú diabéteszgel, anyagcsere- és öregedéskori kórképekkel. Kalorikus korlátozás és bizonyos gyógyszerek (például mTOR-úttorló inhibítorok) vizsgálatai az élettani adaptációkra és szinapszisokra irányulnak.

Kutatásban gyakran alkalmaznak sejtkultúrákat, állatmodelleket és humán vizsgálatokat metabolomika, phosphoproteomika és funkcionális képalkotás eszközeivel, hogy feltárják a tápanyagérzékelés részleteit és terápiás lehetőségeit.