Antena cu celule cerebrale poate fi esențială pentru înțelegerea obezității Controlul apetitului depinde de semnalizarea la
Controlul apetitului depinde de semnalizarea la „ciliul primar”, arată studiul mouse-ului
Cercetătorii UC San Francisco au descoperit că capacitatea creierului de a regla greutatea corporală depinde de o nouă formă de semnalizare în „circuitul foamei” creierului prin intermediul unor structuri asemănătoare antenei pe neuroni numite cili primari.
Ciliile primare sunt distincte de cilii mobili, proiecțiile asemănătoare degetelor care acționează ca un fel de bandă transportoare celulară, cu funcții precum îndepărtarea resturilor din plămâni și trahee. Ciliile primare imotile au fost considerate odinioară vestigiale, ca o apendice celulară, dar în ultimul deceniu, cercetările de la UCSF și din alte părți au arătat că aceste structuri joacă un rol cheie în multe forme de semnalizare hormonală din organism.
Acum, noul studiu UCSF - publicat pe 8 ianuarie 2018 în Nature Genetics - arată că cilii primari joacă, de asemenea, un rol crucial în semnalizarea în creier. Neurologii sunt obișnuiți să se gândească la semnalizarea creierului în termeni de comunicare chimică sau electrică directă între neuroni în locuri numite sinapse, dar noile descoperiri arată că semnalizarea chimică la nivelul ciliilor primari poate juca, de asemenea, un rol important și trecut cu vederea anterior. În plus, descoperirile sugerează potențiale noi abordări terapeutice ale epidemiei globale de obezitate în creștere, spun cercetătorii.
"Construim o înțelegere unificată a geneticii umane a obezității", a declarat autorul principal Christian Vaisse, MD, dr., Profesor la Centrul pentru diabet de la UCSF și membru al Institutului UCSF pentru genetică umană. „Până de curând, mulți cercetători în materie de obezitate abia auziseră de cilii primari, dar asta se va schimba”.
Proteinele cheie de semnalizare din circuitul foamei creierului se întâlnesc în cilii primari
Epidemia modernă de obezitate este determinată în mare parte de factori de mediu, inclusiv de accesul la surse esențial nelimitate de calorii gata, asociat cu stiluri de viață din ce în ce mai sedentare. Dar nu toți cei expuși acelorași condiții nesănătoase devin supraponderali. Studiile au estimat că geneticile contribuie între 40 și 70 la sută la înclinația oamenilor către creșterea nesănătoasă în greutate.
Începând cu anii 1990, geneticienii au arătat că majoritatea modificărilor genetice care contribuie la obezitatea severă la om par să perturbe o rețea de neuroni din hipotalamusul creierului. Acest „circuit al foamei” monitorizează nivelurile de leptină, un hormon secretat de celulele adipoase și folosește aceste informații pentru a ajusta apetitul și cheltuielile de energie pentru a menține o greutate stabilă. Persoanele (și șoarecii) cu mutații ale genei leptinei în sine sau ale genelor neuronale implicate în detectarea și răspunsul la leptină nu pot detecta când corpul lor are deja o grăsime din abundență și mănâncă constant ca și cum ar fi murit de foame.
Sistemul funcționează astfel: celulele adipoase din tot corpul tău secretă leptină, care se deplasează către creierul tău și este detectată de neuroni într-o parte a hipotalamusului numită nucleul arcuat. Apoi, acești neuroni transmit informații despre nivelurile de leptină către un grup de neuroni dintr-o altă parte a hipotalamusului, numit nucleul paraventricular (PVN), care determină dacă nivelurile de leptină sunt prea mari (indicând excesul de grăsime corporală) sau prea scăzute (indicând energia periculoasă epuizată rezerve). Neuronii PVN trimit apoi instrucțiuni pentru a odihni creierul pentru a vă ajusta pofta de mâncare și nivelul de energie în mod corespunzător.
În ultimii ani, Vaisse și echipa sa au demonstrat că mutațiile dintr-o anumită genă implicată în circuitul foamei - numită MC4R - sunt cel mai frecvent factor determinant al obezității la o singură genă la om, reprezentând 3 până la 5% din toate cazurile de obezitate severă. (definit ca având un indice de masă corporală mai mare de 40). Echipa lui Vaisse a arătat că proteina MC4R - o moleculă receptoră care detectează semnalele chimice produse de celulele din nucleul arcuat - este prezentă într-un subset de celule PVN și pare a fi critică pentru capacitatea acestor neuroni de a răspunde la niveluri ridicate de leptină. prin reducerea poftei de mâncare. Cu toate acestea, cercetătorii știau încă foarte puțin despre acești neuroni sau despre modul lor de funcționare.