Oreksiinit

Ihmisen elimistö pyrkii säilyttämään terveyttä ylläpitävän tasapainotilan – homeostaasin – monimutkaisen solujen välisen tiedonsiirtojärjestelmän avulla. Solut siirtävät tietoa kehon eri osiin veressä ja kudosnesteissä kiertävien molekyylien, hormonien, välityksellä. Monet hormonit kuuluvat peptideihin. Hermostoon vaikuttavia peptidejä kutsutaan neuropeptideiksi. Niihin luetaan äskettäin tohtori Masashi Yanagisawan laboratoriossa Teksasin yliopistossa sattumalta löydetyt oreksiinit (13). Löytö julkistettiin helmikuussa 1998 Cell-tiedelehdessä (lue lisää löydöstä). [Myös suosittu lisäravinne karnosiini kuuluu neuropeptideihin.]

Oreksiini-A ja oreksiini-B

Oreksiini-A (OXA) and oreksiini–B (OXB) eli hypokretiinit A ja B ovat äskettäin hypotalamuksesta löytyneitä neuropeptidejä. OXA:ssa on 33 ja OXB:ssä 28 aminohappoa. Hormonien nimet johtuvat kreikan sanasta orexis = ruokahalu. Nimi annettiin näille hormoneille siksi, että aluksi niiden uskottiin säätävän pelkästään ruokahalua (1,7). Hormonien eritys – mahalaukussa, suolistossa, haimassa (alfa- ja beeta-soluissa), kiveksissä ym. – ja veriplasman oreksiinipitoisuudet säätävät aivojen nälkä- ja unikeskusten toimintoja, sillä nämä hormonit läpäisevät aivoveriesteen.

Oreksiinit, verensokeri ja glukagoni

Veren sokeripitoisuus säätää oreksiinien tuotantoa elimistössä; toisaalta oreksiinit säätävät veren sokeripitoisuutta sekä glukagonia (13). Hormonien eritys kiihtyy, kun veren sokeripitoisuus alenee ja samalla ruokahalu kiihtyy (3). Erään tutkimuksen mukaan verensokerin lasku 16.7 mmol:sta/l 2.8 mmol:iin/l kaksinkertaistaa oreksiinien erityksen. Toisaalta veren sokerin nousu 2.8:sta 16,7 mmol:iin/l lisää vähentää oreksiinien eritystä noin 90 % (13). Rottiin ruiskutettu oreksiini saa ne ahmimaan ruokaa monta kertaa normaalia enemmän. Oreksiinit säätävät myös glukagonin ("varastosokerin") synteesiä ja vapautumista maksasta vereen. Oreksiini-A vaikuttaa suoraan haimaan, jossa se stimuloi insuliinin eritystä (12). Oreksiini A viivästyttää kylläisyyden tunteen tuloa syödessä (7).

Mahalaukun ja suoliston limakalvon sekä haiman suoluissa on oreksiineja, jotka todennäköisesti "tuntevat" suoliston ravitsemustilan ja ne säätävät ruoansulatusentsyymien ja insuliinin eritystä ja suolen liikkeitä (lue lisää englanniksi).

Hypotalamus-aivolisäke-lisämunuais-akseli

Oreksiinit vaikuttavat ns. G-proteiineihin ja niiden reseptoreihin, jotka säätävät HPA-akselin (HPA = Hypothalamus-Pituitary-Adrenal axis) hormonaalisia toimintoja ja niiden alaisia funktioita, muun muassa energiatasapainoa (perusaineenvaihdunnan nopeutta), juomista, dopamiinin toimintaa, sydämen rytmiä, verenpainetta, ruumiin lämpöä (5), kipukynnystä, nukahtamista, nukkumista ja miehen seksaalista kiihottumista (7). Äskettäin oreksiineja on löytynyt miehen kiveksistä, lisäkiveksistä, peniksestä ja siemenrakkuloista (2). Oreksiinit saattavat olla läpimurto narkolepsian hoidossa; narkoleptikko näet potee oreksiini-A:n puutetta (lue lisää).

Oreksiineja erittyy pääasiassa lateraalisessa hypotalamuksessa – joka tunnetaan nälkää ja ruokahalua säätävänä alueena – ja niiden reseptoreita on aivolisäkkeessä (engl. pituitary gland). Näin oreksiinit osallistuvat HPA-akselin toimintaan (4). Ne vaikuttavat erään toisen neuropeptidin – neuropeptidi Y:n (NPY) – kautta (8,9) ja lisäävät kortikotropiinia vapauttavan hormonin tuotantoa lisämunuaisissa (6). Eräiden tutkimusten mukaan oreksinit näyttävät vaikuttavan moniin hormonaalisiin toimintoihin päinvastoin kuin leptiini, mutta ne voimistavat greliinin ruokahalua kiihottavaa vaikutusta.

Oreksiinit lisäävät insuliinin ja stressihormonien (kortisonin ja kortisolin) tuotantoa, mikä puolestaan heikentää insuliiniherkkyyttä ja voi johtaa insuliiniresistenssiin, metaboliseen oireyhtymään ja diabetekseen. Näin oreksiinit voivat vaikuttaa stressiin, masennukseen, ylipainoon ja kaikkiin niihin liittyviin terveysongelmiin. Parhaillaan tutkitaan vilkkaasti myös eri lääkkeiden vaikutuksia oreksiineihin (11).

Oreksiinien merkityksestä syömishäiriöissä ja huumeriippuvuudessa

Oreksiinit ja painonhallinta

Oreksiineja tuottavat solut "tuntevat" ihmisen nälkä- ja ravitsemustilan ja ne alkavat erittää runsaasti hormoneja, kun ihminen paastoaa tai laihduttaa vähäkalorisella ruokavaliolla. Tämä on ilmeisesti yksi syy siihen, että painonhallinta yleensä epäonnistuu ajan oloon. Oreksiinien ylituotantoa – ja siitä aiheutuvaa ylensyömistä ja ahmimista – voidaan ehkäistä syömällä ortoglykeemisesti. Toisin sanoen syömällä ainakin 3 kunnon atreriaa ja 2 välipalaa, niin, ettei tule nälkä ja niin, ettei verensokeri sahaa voimakkaasti ylös–alas. Uusien tutkimusten mukaan farmaseuttinen kalaöljy E-EPA tasapainottaa HPA-akselin hormonaalisia toimintoja ja vihreä tee lisää insuliiniherkkyyttä, joten niitä voidaan suositella kaikille tässä katsauksessa mainituista häiriöistä kärsiville ihmisille.

1. Wu M, Zaborszky L, Hajszan T, van den Pol AN, Alreja M. Hypocretin/orexin innervation and excitation of identified septohippocampal cholinergic neurons. J Neurosci. 2004;24(14):3527-36. [PubMed]

2. Karteris E, Chen J, Randeva HS. Expression of human prepro-orexin and signaling characteristics of orexin receptors in the male reproductive system. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89(4):1957-62. [PubMed]

3. Muroya S, Funahashi H, Yamanaka A, et al. Orexins (hypocretins) directly interact with neuropeptide Y, POMC and glucose-responsive neurons to regulate Ca 2+ signaling in a reciprocal manner to leptin: orexigenic neuronal pathways in the mediobasal hypothalamus. Eur J Neurosci. 2004;19(6):1524-34. [PubMed]

4. Xu R, Roh SG, Gong C, et al. Orexin-B augments voltage-gated L-type Ca(2+) current via protein kinase C-mediated signalling pathway in ovine somatotropes. Neuroendocrinology. 2003;77(3):141-52. [PubMed]

5. Yoshimichi G, Yoshimatsu H, Masaki T, Sakata T. Orexin-A regulates body temperature in coordination with arousal status. Exp Biol Med (Maywood). 2001;226(5):468-76.[Free full text]

6. Brunton PJ, Russell JA. Hypothalamic-pituitary-adrenal responses to centrally administered orexin-A are suppressed in pregnant rats. J Neuroendocrinol. 2003;15(7):633-7. [PubMed]

7. Rodgers RJ, Ishii Y, Halford JC, Blundell JE. Orexins and appetite regulation. Neuropeptides. 2002 Oct;36(5):303-25. Review. [PubMed]

8. Russell SH, Small CJ, Dakin CL, et al. The central effects of orexin-A in the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in vivo and in vitro in male rats. J Neuroendocrinol. 2001;13(6):561-6. [PubMed]

9. Jaszberenyi M, Bujdoso E, Telegdy G. The role of neuropeptide Y in orexin-induced hypothalamic-pituitary-adrenal activation. J Neuroendocrinol. 2001;13(5):438-41. [PubMed]

10. Kuru M, Ueta Y, Serino R, et al. Centrally administered orexin/hypocretin activates HPA axis in rats. Neuroreport. 2000;11(9):1977-80.[PubMed]

11. Selbach O, Eriksson KS, Haas HL. Related Articles, Links Drugs to interfere with orexins (hypocretins). Drug News Perspect. 2003;16(10):669-81.[PubMed]

12. Nowak KW, Mackowiak P, Switonska MM, et al. Acute orexin effects on insulin secretion in the rat: in vivo and in vitro studies.Life Sci. 2000;66(5):449-54. [PubMed]

13. Raogo Ouedraogo, Erik Naslund, Annette L. Kirchgessner. Glucose regulates the release of orexin-A from the endocrine pancreas. Diabetes, 2003

14. Sakurai, T., A. Amemiya, M. Ishii, I.et al. Orexins and orexin receptors: a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regulate feeding behavior. Cell 1998;92:573–85 [PubMed]

PubMedissä on jo yli 720 tutkimusraporttia hakusanalla "orexin".