Грелін: гормон голоду

У 2001 році лондонські ендокринологи вводили дев'ятьом здоровим добровольцям у вену грелін або фізрозчин, а потім запрошували їх до шведського столу. На тлі греліну кожен учасник з'їв більше, ніж зазвичай, у середньому на 28%^[1]. Так грелін став першим гормоном із крові, для якого довели здатність посилювати апетит у людини. Відкрили його двома роками раніше японські дослідники і назвали від протоіндоєвропейського кореня ghre, «рости»: спершу грелін знайшли як речовину, що змушує гіпофіз виділяти гормон росту^[2].

Грелін виробляється переважно в шлунку і є одним з головних регуляторів апетиту. Його називають «гормоном голоду», бо він підсилює апетит, а в дослідах на тваринах ще й сприяє накопиченню жиру^[3]. Однак роль греліну в організмі складніша: він бере участь у регуляції глюкози та енергетичного обміну, впливає на серце, м'язи і кістки^[4], а його можливий зв'язок із раком досі вивчають^[5].

Що таке грелін?

За будовою грелін є пептидним гормоном із 28 амінокислот^[6]. Головне його джерело шлунок: у людей після повного видалення шлунка рівень греліну в крові знижувався до 35% від показників здорових^[7]. Менші кількості утворюються в кишківнику та підшлунковій залозі^[8], а в гіпоталамусі знайшли окрему групу нейронів, які теж його виробляють^[9].

Щоб грелін запрацював, фермент GOAT (грелін-O-ацилтрансфераза) приєднує до його третьої амінокислоти, серину, залишок октанової кислоти. У мишей із вимкненим геном GOAT ацильованого греліну в крові немає зовсім^[8]. Саме ацильована форма зв'язується з рецептором GHSR1a; неацильований грелін (дезацил-грелін) цей рецептор не активує, хоча має власні ефекти, наприклад у м'язах^[10]. Активна форма живе недовго: період її напіввиведення з крові становить 9–13 хвилин^[11].

Апетит грелін посилює через гіпоталамус, що відповідає за контроль голоду і насичення: там він збуджує нейрони, які виробляють нейропептид Y^[9]. Друга класична дія пов'язана з гіпофізом: у здорових добровольців уже невелика доза греліну різко підвищувала рівень гормону росту^[11]. Крім того, грелін бере участь у регуляції енергетичного обміну та підтримці метаболічної стабільності^[4].

Як грелін впливає на апетит?

Основна роль греліну полягає в стимулюванні апетиту. Коли шлунок порожній, він вивільняє грелін у кров, гормон досягає гіпоталамуса, і людина відчуває голод. У дослідженні, де кров у 10 здорових людей брали 38 разів за добу, рівень греліну майже подвоювався безпосередньо перед кожним прийомом їжі і падав до мінімуму протягом години після нього^[12]. Після 12 годин без їжі він у середньому на 31% вищий, ніж зазвичай^[7].

Після прийому їжі рівень греліну знижується, і сигнал голоду слабшає. Цей процес є частиною складної системи контролю споживання їжі, де працюють і інші гормони: лептин, інсулін, пептид YY, холецистокінін^[13].

Функції греліну в організмі

Окрім стимуляції апетиту, грелін виконує кілька інших функцій в організмі^[4]:

• Регуляція енергетичного обміну та глюкози. Грелін пригнічує секрецію інсуліну і регулює глюконеогенез та глікогеноліз^[4]. У здорових добровольців інфузія греліну зменшувала викид інсуліну у відповідь на глюкозу і погіршувала її засвоєння^[14]. Вважається, що так організм підтримує рівень глюкози в крові під час голодування або обмеженого прийому їжі.
• Термогенез та енергетичні витрати. Сигнали греліну знижують термогенез, тобто вироблення тепла в організмі, і тим самим зменшують витрати енергії^[4]. У старих мишей без рецептора греліну енерговитрати і швидкість метаболізму в спокої були вищими, хоча їли вони стільки ж^[3]. Це допомагає організму зберігати енергію в періоди обмеженого харчування.
• Кардіопротекція. У щурів ін'єкція греліну одразу після інфаркту міокарда запобігала різкому зростанню активності симпатичних нервів серця і знижувала смертність з 61% до приблизно 23%^[15]. Це дані на тваринах: чи покращує грелін прогноз після інфаркту в людей, поки не доведено.
• Захист від м'язової атрофії. Під дією греліну м'язові клітини активніше диференціюються і зливаються^[4]. У мишей і ацильований, і неацильований грелін гальмували атрофію м'язів, спричинену глюкокортикоїдом дексаметазоном^[10]. Ця функція цікава для людей у станах катаболізму: при кахексії, хронічних захворюваннях, у старшому віці.
• Метаболізм кісток. Остеобласти, клітини, що утворюють кісткову тканину, мають рецептор GHSR1a. Грелін посилював їхнє розмноження і диференціацію, а в щурів підвищував мінеральну щільність кісток^[16]. Тому аналоги греліну розглядають як можливі засоби проти остеопорозу^[4].
• Розвиток раку. Сам гормон і його рецептор виявляють у багатьох пухлинах, і в лабораторних дослідах він впливає на поділ, міграцію клітин і ріст судин. Проте огляд 2012 року підсумував, що роль греліну в розвитку раку поки неясна, рівень у крові навряд чи придатний як маркер раку, а підвищений грелін у онкологічних пацієнтів радше відображає ракову кахексію^[5].

Роль греліну в наборі ваги та схудненні

Коли рівень греліну підвищується, людина відчуває сильніший голод і з'їдає більше^[1]. У гризунів грелін, крім того, зменшує використання жиру як палива^[17], тобто сприяє збереженню жирових запасів.

У людей з ожирінням рівень греліну натщесерце, всупереч очікуванням, нижчий, ніж у худорлявих, і що більше в тілі жиру, то нижчий грелін^[17]. Популярне пояснення, ніби низький грелін робить людину «надчутливою» до нього, прямих доказів не має. Помітніша інша особливість: у худорлявих учасників одного дослідження грелін за пів години після їжі падав на 39,5%, а в учасників з ожирінням не змінювався взагалі^[18]. Якщо сигнал голоду після їди не слабшає, це може пояснювати, чому відчуття голоду не пропадає навіть за великих жирових запасів.

Читайте:

Чому ми їмо, коли не голодні

Людина може тягнутися до їжі без відчуття голоду з різних причин — від емоційних станів до сформованих звичо...

Зміни рівня греліну при схудненні

Після того як людина втрачає вагу на дієті, рівень греліну зазвичай зростає. У дослідженні з добовим профілем гормону зниження ваги на 17% супроводжувалося зростанням сумарного рівня греліну за добу на 24%^[19]. Це захисна реакція організму, яка підсилює голод і ускладнює утримання досягнутої ваги.

Ця зміна тривала. У 50 людей із надмірною вагою чи ожирінням, які за 10 тижнів дуже низькокалорійної дієти схудли в середньому на 13,5 кг, грелін і суб'єктивний голод через рік усе ще лишалися вищими, ніж до схуднення^[13]. Така гормональна адаптація підштовхує до повернення втраченої ваги. Після хірургічного лікування ожиріння картина інша і залежить від типу операції.

Коротко: після дієти грелін і голод лишаються підвищеними щонайменше рік, тому план утримання ваги потрібен так само, як план схуднення.

Рівень греліну при різних станах

Рівень греліну в організмі змінюється під впливом багатьох захворювань і станів, і ці зміни відбиваються на апетиті та масі тіла. Часто вони пов'язані зі станом слизової шлунка, де утворюється більша частина гормону.

Низький рівень греліну

Знижений рівень греліну натщесерце типовий для ожиріння^[17], хоча голод при цьому не зникає, бо гормон погано пригнічується після їжі. Також низький рівень греліну спостерігається при таких станах:

• Хронічний гастрит: запалення слизової оболонки шлунка. При атрофічному гастриті рівень ацильованого греліну тим нижчий, чим сильніша атрофія слизової^[20].
• Функціональна диспепсія: біль та дискомфорт у верхній частині живота. Дані неоднозначні: у корейському дослідженні середній рівень ацильованого греліну не відрізнявся від здорових людей, але нижчий грелін натщесерце був пов'язаний із сильнішим болем в епігастрії^[21].
• Інфекція H. pylori: бактерія пошкоджує клітини шлунка, що виробляють гормон. У 110 інфікованих рівень греліну в плазмі, його мРНК і кількість клітин, що його виробляють, були нижчими, ніж у неінфікованих^[22], а після ерадикації бактерії рівень греліну зростав^[20].
• Синдром подразненого кишківника (СПК): впливає на вироблення греліну, але результати суперечливі. В одному дослідженні рівень греліну в плазмі при СПК з переважанням діареї був навіть вищим, ніж у здорових^[23].

Високий рівень греліну

Підвищення рівня греліну часто трапляється при обмеженні калорій: після 12 годин без їжі він зростає^[7], а схуднення на дієті підвищує його надовго^[13]. Це також характерно для таких захворювань:

• Анорексія нервова: обмеження їжі через страх набрати вагу. Метааналіз 49 досліджень показав, що в гострій фазі цього харчового розладу підвищені всі форми греліну, причому за обох підтипів хвороби; після лікування рівень знижувався, але лишався трохи вищим, ніж у здорових^[24].
• Кахексія: втрата м'язової маси та виснаження. У хворих на рак легень із кахексією грелін був вищим, ніж без неї (180 проти 135 фмоль/мл); автори вважають це спробою організму компенсувати виснаження^[25].
• Целіакія: імунна реакція на глютен, що пошкоджує слизову тонкої кишки. В активній фазі рівень греліну був вищим, ніж у здорових, і зростав зі ступенем ураження слизової, а на безглютеновій дієті нормалізувався^[26].
• Запальні захворювання кишківника: хвороба Крона та виразковий коліт. При хворобі Крона з ураженням тонкої кишки рівень греліну після їжі був підвищеним і повертався до норми в ремісії^[27], а в амбулаторних пацієнтів, переважно в неактивній фазі, відмінностей від здорових не знайшли^[28].
• Синдром Прадера-Віллі: надмірний апетит через генетичний дефект. Грелін тут підвищений уже в немовлят, задовго до появи ненаситного апетиту, тому навряд чи саме він безпосередньо запускає переїдання^[29].

При жорстких низькокалорійних дієтах організм реагує на нестачу енергії підвищенням греліну, щоб повернути втрачену вагу^[19]. Особливо відчутно це в перші тижні дієти, коли голод найсильніший. Частково стримати цю реакцію допомагає рух: у дослідженні, де жінки з ожирінням два тижні харчувалися приблизно на 1200 ккал на день, щоденні інтервальні тренування пригнічували ацильований грелін після їжі і зменшували голод натщесерце порівняно з самою дієтою^[30].

Вплив баріатричних операцій на рівень греліну

Баріатричні операції, такі як шунтування шлунка та рукавна гастректомія (поздовжня резекція шлунка), є ефективними методами лікування тяжкого ожиріння. Вплив на грелін у них різний. Під час рукавної гастректомії видаляють дно і більшу частину тіла шлунка, де утворюється основна частина гормону. У рандомізованому дослідженні після такої операції грелін натщесерце різко знижувався і добре пригнічувався після їжі, апетит падав сильніше, а втрата надлишкової ваги через рік була більшою, ніж після шунтування (69,7% проти 60,5%). Після шунтування шлунка грелін натщесерце в тому дослідженні суттєво не змінився^[31].

Метааналіз 53 публікацій підтвердив, що після рукавної гастректомії рівень греліну нижчий, ніж після шунтування, а після шунтування грелін натщесерце навіть зростав; натомість після шунтування сильніше підвищувався пептид YY, що теж зменшує апетит^[32]. Ранні дані щодо шунтування суперечливі: в одному дослідженні добовий рівень греліну після нього був на 77% нижчим, ніж у людей з нормальною вагою^[19]. Тож зниження греліну є одним із чинників тривалого контролю ваги після операції, насамперед після рукавної гастректомії.

Як підтримувати здоровий рівень греліну?

На рівень греліну та інших гормонів апетиту впливають кілька повсякденних звичок:

• Уникати екстремальних дієт і режимів харчування, за яких вага часто коливається: після різкого схуднення грелін і голод лишаються підвищеними щонайменше рік^[13].
• Споживати корисні вуглеводи, наприклад цільнозернові продукти, а також пісні білки (курка, риба). Метааналіз показав, що разова порція білка від 35 г знижує грелін і голод, хоча в довгострокових дослідженнях впливу на грелін не виявили^[33].
• Обмежити вживання оброблених продуктів, особливо тих, що містять багато рафінованого цукру, високофруктозного кукурудзяного сиропу та солі. У дослідженні з 12 жінками напої з глюкозою пригнічували грелін приблизно на 30% через 1–2 години після їжі, а з фруктозою значно слабше^[34]. Сіль на грелін прямо не впливає, її обмежують з інших причин.
• Спати щонайменше 7 годин на добу, як радять дорослим^[35]. У 12 молодих чоловіків дві ночі по 4 години сну підвищили грелін на 28%, а голод на 24%^[36]. В обстеженні 1024 людей сон тривалістю 5 годин замість 8 був пов'язаний із вищим на 14,9% рівнем греліну^[37].
• Забезпечити належний рівень гідратації: пити воду і вживати продукти, багаті водою, наприклад фрукти та овочі. Прямих досліджень, які б показали, що вода знижує грелін, майже немає, тож цей пункт стосується радше загального режиму харчування.
• Рухатися регулярно: за даними метааналізу 24 досліджень, одне тренування знижує рівень греліну перед їжею, і що інтенсивніше навантаження, то сильніший ефект^[38].
• Контролювати стресові ситуації. Метааналіз лабораторних досліджень показав, що гострий стрес короткочасно підвищує грелін, а в людей з ожирінням ця реакція сильніша і триває до 45 хвилин^[39]. Стрес діє і через гормон стресу кортизол.

Які продукти знижують рівень греліну?

Конкретних продуктів, які б «вимикали» грелін, немає, але склад їжі має значення. У дослідженні з напоями однакової калорійності білок пригнічував грелін найсильніше і найдовше, вуглеводи спершу сильно знижували його, але через 3 години рівень підскакував вище вихідного, а жири пригнічували грелін найслабше^[40]. Тобто жирна їжа гірше «вимикає» голод, хоча сама рівень греліну не підвищує.

З клітковиною все неоднозначно. У дослідженні, на яке часто посилаються, у жінок з надмірною вагою в постменопаузі більше споживання клітковини було пов'язане з вищим, а не нижчим рівнем греліну^[41]. Водночас метааналіз чотирьох досліджень показав, що добавки пребіотиків (фруктанів типу інуліну) у людей з надмірною вагою знижували грелін^[42].

Дослідження за участю 21 чоловіка показало, що після сніданку з курячих яєць рівень греліну був нижчим, ніж після бублика такої самої калорійності. Учасники були менш голодними, з'їдали менше на обід і за наступні 24 години^[43].

Ці дані свідчать, що білкова їжа короткочасно пригнічує гормон голоду і допомагає контролювати апетит. Проте дослідження були невеликими і короткими, а довгострокові спостереження такого впливу на грелін не підтвердили^[33].

Збалансований раціон із достатньою кількістю білка й овочів, разом зі сном і рухом, допомагає тримати голод під контролем, що важливо для ефективного контролю ваги.