BHB-Phe, nowo odkryty związek, zmniejsza apetyt i masę ciała poprzez aktywację określonych neuronów mózgowych.
Naukowcy z Baylor College of Medicine, Stanford University School of Medicine i ich współpracownicy zidentyfikowali nowy związek o nazwie BHB-Phe, który jest naturalnie wytwarzany przez organizm. Opublikowano w czasopiśmie Komórkaich odkrycia pokazują, że BHB-Phe reguluje apetyt i masę ciała poprzez interakcję z neuronami w mózgu.
Do tej pory BHB było znane jako związek wytwarzany przez wątrobę i wykorzystywany jako paliwo. Jednakże w ostatnich latach naukowcy odkryli, że poziom BHB wzrasta w organizmie po poście lub ćwiczeniach fizycznych, co wzbudziło zainteresowanie zbadaniem potencjalnych korzystnych zastosowań w leczeniu otyłości i cukrzycy.
BHB-Phe i jego rola w metabolizmie
W bieżącym badaniu zespół z Uniwersytetu Stanforda pod kierownictwem współautora-korespondenta, dr Jonathana Z. Longa, profesora patologii, odkrył, że BHB uczestniczy również w innym szlaku metabolicznym. W tym przypadku enzym zwany CNDP2 przyłącza się do BHB aminokwasy. Ponadto najobficiej występujący BHB-amino kwasBHB-Phe, może wpływać na masę ciała i metabolizm w modelach zwierzęcych.
Zespół firmy Baylor, na którego czele stoi współautor-korespondent dr Yong Xu, profesor pediatrii – żywienie i zastępca dyrektora nauk podstawowych w Centrum Badań nad Żywieniem Dzieci USDA/ARS w Baylor, podjął się zadania zbadania, w jaki sposób BHB-Phe wpływa na żywienie zachowanie i masa ciała myszy.
„Wiemy, że grupy neuronów w mózgu regulują zachowania żywieniowe, dlatego zmapowaliśmy cały mózg, aby określić, które obszary zostały aktywowane przez BHB-Phe” – powiedział Xu. „Odkryliśmy, że BHB-Phe aktywuje populacje nerwowe w podwzgórzu i pniu mózgu, co hamuje karmienie i zmniejsza masę ciała. Natomiast myszy zmodyfikowane genetycznie tak, aby nie wytwarzały CNDP2 i dlatego brakowało im BHB-Phe, jadły więcej i przybierały na wadze”.
Co ciekawe, enzym CNDP2 wytwarzający BHB-Phe wytwarza również pokrewny związek o nazwie Lac-Phe, odkryty wcześniej przez autorów. Naukowcy podają, że Lac-Phe Natura, to związek we krwi wytwarzany podczas ćwiczeń, który może zmniejszać spożycie pokarmu i otyłość u myszy. Ale czy Lac-Phe i BHB-Phe pośredniczą w swoich wspólnych efektach, aktywując te same neurony w mózgu?
Odrębne ścieżki neuronowe dla BHB-Phe i Lac-Phe
„Nasze analizy wykazały, że oba związki aktywowały tylko niewielką część neuronów; większość neuronów aktywowanych przez Lac-Phe i BHB-Phe była inna” – powiedział Xu. „Wskazuje to na możliwość, że chociaż oba związki wpływają na zachowania żywieniowe w podobny sposób, pośredniczą w tym efekcie za pomocą różnych mechanizmów”.
Odkrycia sugerują, że nowy szlak obejmujący BHB-Phe, który jest również obecny u ludzi, może zostać zakłócony w przypadku otyłości i być może innych schorzeń, co potwierdza potrzebę dalszych badań w celu lepszego zrozumienia mechanizmu.
„Ta praca otwiera wiele nowych możliwości” – powiedział Long. „Na przykład w przyszłości ludzie mogliby spożywać BHB-Phe w celu zwiększenia utraty wagi bez ograniczania węglowodanów w swojej diecie”.
Odniesienie: „Szlak bocznikowania β-hydroksymaślanu generuje metabolity ketonów przeciwdziałających otyłości” autorstwa: Maria Dolores Moya-Garzon, Mengjie Wang, Veronica L. Li, Xuchao Lyu, Wei Wei, Alan Sheng-Hwa Tung, Steffen H. Raun, Meng Zhao , Laetitia Coassolo, Hashim Islam, Barbara Oliveira, Yuqin Dai, Jan Spaas, Antonio Delgado-Gonzalez, Kenyi Donoso, Aurora Alvarez-Buylla, Francisco Franco-Montalban, Anudari Letian, Catherine P. Ward, Lichao Liu, Katrin J. Svensson, Emily L. Goldberg, Christopher D. Gardner, Jonathan P. Little, Steven M. Banik, Yong Xu i Jonathan Z. Long, 12 listopada 2024 r., Komórka.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.10.032
