Nieznana wcześniej populacja neuronów w podwzgórzu może utorować drogę nowym metodom leczenia otyłości.
Otyłość dotyka oszałamiające 40% dorosłych i 20% dzieci w Stanach Zjednoczonych. Chociaż nowe terapie czynią postępy w rozwiązaniu tego powszechnego problemu, nadal istnieją znaczne luki w naszej wiedzy na temat mechanizmów regulujących apetyt między mózgiem a ciałem.
Dokonując przełomowego odkrycia, naukowcy zidentyfikowali nieznaną wcześniej grupę neuronów w podwzgórzu, które odgrywają kluczową rolę w kontrolowaniu przyjmowania pokarmu. Neurony te mogą stanowić obiecujący cel dla przyszłych metod leczenia otyłości.
Opublikowano w numerze „Gazety” z 5 grudnia Naturabadanie przeprowadził zespół z Laboratorium Genetyki Molekularnej Uniwersytetu Rockefellera, Instytutu Nauk o Genomie (IGS) przy Uniwersytecie Rockefellera Szkoła Medyczna Uniwersytetu Marylanda także badacze z uniwersytetów w Nowym Jorku i Stanford. Zespół zidentyfikował nową populację neuronów reagujących na hormon leptynę. Leptyna, kluczowy czynnik regulujący głód, jest uwalniana przez magazyny tłuszczu w organizmie i sygnalizuje mózgowi, aby stłumił apetyt.
Łączenie genów, neuronów i apetytu
„Od dawna wiemy, że podwzgórze – zlokalizowane głęboko w mózgu – odgrywa rolę w głodzie, poziomie hormonów, reakcjach na stres i temperaturze ciała” – powiedział dr Brian Herb, naukowiec w IGS i pracownik naukowy w dziedzinie farmakologii Fizjologia i rozwój leków na UMSOM. Jego badania opublikowane w 2023 r. w Postęp nauki po raz pierwszy naukowcy wykorzystali technologię pojedynczych komórek do mapowania komórek rozwijającego się podwzgórza u ludzi, od prekursorowych komórek macierzystych po dojrzałe neurony.
„Ponieważ nasze wcześniejsze badania wykazały, że unikalne programy regulacyjne w genach dają początek wyspecjalizowanym populacjom neuronów, logiczne jest, że w ramach nowych badań odkryli nieznany wcześniej zestaw neuronów regulujących spożycie energii i pożywienia” – dodał dr Herb
W wyniku kilku eksperymentów na myszach naukowcy odkryli, że ta wcześniej nieznana populacja neuronów, w której dochodzi do ekspresji zarówno receptorów leptyny, jak i receptorów BNC2 Gen nie tylko pomaga tłumić głód, ale także reaguje na sygnały sensoryczne związane z jedzeniem, takie jak smakowitość i stan odżywienia. Na przykład badacze wykorzystali CRISPR-Cas 9 do wyeliminowania receptora leptyny (LEPR) w neuronach BNC2. Myszy te jadły więcej i przybierały na wadze więcej niż myszy kontrolne. Ponadto badacze dodali fluorescencję do neuronów BNC2 i zaobserwowali, że neurony BCN2 aktywowały się, gdy karmiono je na czczo, podczas gdy wcześniej znane populacje neuronów w podwzgórzu nie reagowały.
„Te odkrycia stanowią nowy, kluczowy element w naszej wiedzy na temat wpływu neuronów na apetyt i otyłość” – stwierdziła dr Herb. „Może to być przyszły cel leczenia otyłości, na przykład poprzez aktywację tych neuronów w celu zmniejszenia masy ciała lub stłumienia głodu”.
Odniesienie: „Aktywowane leptyną neurony podwzgórza BNC2 ostro tłumią przyjmowanie pokarmu” Han L. Tan, Luping Yin, Yuqi Tan, Jessica Ivanov, Kaja Plucinska, Anoj Ilanges, Brian R. Herb, Putianqi Wang, Christin Kosse, Paul Cohen, Dayu Lin i Jeffrey M. Friedman, 30 października 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-08108-2
