Een deelterrein van het onderzoek naar obesitas is het bestuderen van de reactie in de hersenen op prikkels van voeding. Dat zijn er velen, onder te verdelen in externe en interne prikkels. Onder die eerste worden gerekend smaak, geur, mondgevoel, hoe het eten eruit ziet, alles wat van buiten naar binnen prikkelt. Er zijn studies gedaan over het aan elkaar sturen van foto’s van borden eten. Zelfs dat blijkt invloed te hebben op het hongergevoel en het eetgedrag.

Al die externe prikkels samen maken deel uit van de voedselomgeving. We zijn omringt door een baaierd van stimuli, en dat is een van de grootste problemen bij het bestrijden van de obesitasepidemie. Eetculturen, sociale conventies, geloof en bijgeloof, en alles wat een mens zich verder in het hoofd kan halen wat goed of slecht is aan voeding, bepalen mede wat, hoe en hoeveel we eten. Veel van die prikkels onttrekken zich aan de wil en aan het bewuste gedrag. Het is voer voor psychologen.

Listig
De interne prikkels zijn nog veelvuldiger. De biochemie van de spijsvertering is oneindig complex. Welke chemische processen doorlopen de moleculen uit voeding en wat is het effect in het lichaam? Nu, morgen en over dertig jaar? Aan aannames over wat voeding doet is geen gebrek. Voeding levert energie en bouwstoffen tegelijk, het lichaam regelt voor een deel zelf wat het nodig heeft en zelf aanmaakt. Veel van die metabole processen zijn onafhankelijk van elkaar prima te volgen inmiddels, maar hun uitwerking op elkaar levert vooral raadsels op. Alleen met listig opgezet, fundamenteel onderzoek kan dat complex uit elkaar geplozen worden. En dan nog is het de vraag wat de uitkomst betekent.

Een vaak terugkerende vraag is of de energie die in voeding zit gelijkelijk door het lichaam wordt verwerkt, ongeacht wat de bron van die calorieën is, of dat de nutriënt die de energie levert invloed heeft op de verwerking van de energie. Is elke calorie gelijkwaardig, of niet? Is het lichaam een (gesloten) systeem dat naar de wetten van de thermodynamica luistert? Ja, dat kan niet anders, een calorie is een calorie. Maar dat zegt nog helemaal niets over hoe die energie vrijkomt en gebruikt wordt in de metabole processen waarin die nutriënten 'verteerd’, ‘verbrand’ en ‘benut’ worden.

Neuro-endocrien
Dit is de basis van de discussie over veel of weinig koolhydraten, vet of eiwitten. Populaire diëten, maar ook de serieuze beoefening van de diëtetiek, worden bij wijze van spreken gegijzeld door de opvattingen van verschillende denkscholen. Dominant is het geloof in low carb, dat als uitgangspunt heeft dat koolhydraten dik maken en het hongergevoel versterken. Daarom zou een eetpatroon met veel vet en eiwitten beter zijn bij het voorkomen en behandelen van obesitas.

Dit alles ter inleiding van zo'n gericht, precies onderzoek naar de invloed van bepaalde nutriënten op het eetgedrag, een prikkel die loopt van de spijsbrij in de buik via neurologische en hormonale (samen: neuro-endocriene) paden naar de hersendelen waar honger en verzadiging wordt geregeld. Moleculen uit het dagelijks eten reizen vanuit het spijsverteringskanaal naar de hersenen, en hebben daar een effect op kleine clustertjes hersencellen. Via de darm-hersenpaden worden de organen aangestuurd die de zogenaamde perifere hormonen, buiten de hersenen, aanmaken. Vet en koolhydraten stimuleren elk afzonderlijke paden. Dat zou het verschil bepalen waardoor je bij restrictie van de ene gemakkelijker, met minder honger, zou afvallen dan bij restrictie van de andere macronutriënt.

Moleculen uit het dagelijks eten reizen vanuit het spijsverteringskanaal naar de hersenen, en hebben daar een effect op kleine clustertjes hersencellen
Dopamine
Een onderzoeksgroep van het Amerikaanse National Institutes of Health (NIH) bekeek via een slimme omweg of er verschil is in de werking van (interne en externe) prikkels op het honger- en beloningsgevoel door vet en koolhydraten. Als in een dieet een van tweeën minder aangeboden wordt, welk dieet is dan het meest effectief om het hongergevoel te temperen en minder te doen snakken naar belonend eten? Hun bevindingen verschenen onder de titel ‘Beperking van vet in de voeding, maar niet van koolhydraten, verandert het beloningscircuit in de hersenen bij volwassenen met obesitas’. (De hele tekst legaal hier)

De onderzoekers, onder wie Kevin Hall, legden een 17-tal obese proefpersonen die òf een dieet met veel vet òf met veel koolhydraten hadden gegeten (bij gelijkblijvende calorieën) in de PET-scanner en registreerden het oplichten van bepaalde gebieden in de hersenen na het waarnemen van plaatjes van lekker eten. Ze ontdekten “dat selectieve vermindering van vet in de voeding, maar niet van koolhydraten, resulteerde in veranderingen in het bindingspotentiaal van dopaminereceptoren en de neurale activiteit in reactie op voedselsignalen”. Daaruit leidde men af dat er op een dieet met veel vet minder dopamine werd aangemaakt.

Dopamine heeft onder andere een rol in de regulering van het hongergevoel en de trek in belonend eten. In de neurobiologie van verslaving werkt men met de dopaminehypothese, die zegt dat een verhoogde dopamine-aanmaak genot verschaft en gedrag bekrachtigt dat voor deze verhoging zorgt. In het beloningssyteem draait alles om dopamine, maar eenduidig is dat niet. Dopamine werkt op verschillende niveaus, zogeheten tonisch (constant laag niveau) en fasisch (hoge afgifte na een prikkel).

Haaks
Proefpersonen die weinig vet en meer koolhydraten hadden gegeten, bleken later minder te eten van het aanbod uit een snoep- en snackautomaat. Het hogere peil van tonische dopamine in de bewuste hersengebieden na een koolhydraatrijk dieet maakt het volgens de onderzoekers daarom misschien minder moeilijk dat dieet vol te houden.

Deze conclusie staat haaks op het breed gedeelde idee dat juist koolhydraatbeperking, wat in een verlaging van glucose en insuline in het systeem resulteert, het hongergevoel vermindert. De uitkomsten zijn wel consistent met eerder onderzoek, dat liet zien dat het circuleren van veel vetmoleculen (triglyceriden) in het bloed de synthese van dopamine vermindert en daardoor de activiteit van de dopaminereceptoren in de hersencellen verlaagt.

Deze conclusie staat haaks op het breed gedeelde idee dat juist koolhydraatbeperking het hongergevoel vermindert. De uitkomst verbaast de onderzoekers hogelijk
Tegendeel
Niettemin verbaast de uitkomst de onderzoekers zelf hogelijk. Veel onderzoek naar koolhydraatrestrictie laat namelijk zien dat het insulineniveau in het lichaam en dus ook in de hersenen het dopaminesysteem juist positief beïnvloedt. Ze noemen hun ontdekking van het tegenovergestelde effect “een mysterie” en kunnen het alleen verklaren uit het feit dat de beide diëten tijdens het experiment dertig procent minder calorieën dan het gemengde standaarddieet bevatten. Caloriebeperking op een koolhydraatrijk dieet levert een sterkere vermindering van het hongergevoel op dan een vet dieet met minder calorieën.

Bijna terloops merken Hall en collega's op: “Deze resultaten suggereren dat een calorie geen calorie is als het gaat om de effecten van macronutriënten op beloningcircuits in de menselijke hersenen.” Cursivering van de auteurs.
Dit artikel afdrukken