Вчені розкрили секретну схему регулювання апетиту

Раніше невідома популяція нейронів у гіпоталамусі може прокласти шлях до нових методів лікування ожиріння. Ожиріння вражає 40% дорослих і 20% дітей у Сполучених Штатах. Незважаючи на те, що нові методи лікування прогресують у вирішенні цієї поширеної проблеми, залишаються значні прогалини в нашому розумінні механізмів мозку та тіла, які регулюють апетит.

У результаті проривного відкриття дослідники ідентифікували раніше невідому групу нейронів у гіпоталамусі, які відіграють ключову роль у контролі споживання їжі. Ці нейрони можуть бути багатообіцяючою мішенню для майбутнього лікування ожиріння.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature за 5 грудня, проводилося спільною командою з лабораторії молекулярної генетики Університету Рокфеллера, Інституту геному (IGS) при Школі медицини Університету Меріленда , а також дослідниками з Нью-Йорка та Стенфордські університети. Команда виявила нову популяцію нейронів, які реагують на гормон лептин. Лептин, важливий гравець у регулюванні почуття голоду, виділяється жировими запасами в організмі та сигналізує мозку придушити апетит.

Зв’язок генів, нейронів і апетиту

«Ми давно знаємо, що гіпоталамус, розташований глибоко в мозку, відіграє важливу роль у голоді, рівнях гормонів, реакції на стрес і температурі тіла», — сказав Браян Герб, доктор філософії, науковий співробітник IGS і науковий співробітник фармакології, Фізіологія та розробка ліків в UMSOM. Його дослідження, опубліковане у 2023 році в Science Advances, стало першим випадком, коли вчені використали одноклітинну технологію для картографування клітин у гіпоталамусі, що розвивається у людей, від стовбурових клітин-попередників до зрілих нейронів.

«Оскільки наші попередні дослідження показали, що унікальні регулятивні програми в генах породжують спеціалізовані популяції нейронів, має сенс, що це нове дослідження виявило раніше невідомий набір нейронів, які регулюють споживання енергії та їжі», — додав доктор Герб.

Провівши кілька експериментів з мишами, дослідники виявили, що ця раніше невідома нейрональна популяція, яка експресує як рецептори лептину, так і ген BNC2 , не тільки допомагає придушити почуття голоду, але й реагує на сенсорні сигнали, пов’язані з їжею, такі як смакові якості їжі та стан харчування. Наприклад, дослідники використовували CRISPR-Cas 9, щоб вивести з ладу рецептор лептину (LEPR) у цих нейронах BNC2. Ці миші їли більше і набирали більше ваги, ніж контрольні миші. Крім того, дослідники додали флуоресценцію до нейронів BNC2 і помітили, що коли вони годували мишей після голодування, нейрони BCN2 активувалися, тоді як раніше відомі популяції нейронів у гіпоталамусі не реагували.

«Ці відкриття додають важливий новий компонент до нашого розуміння того, як нейрони впливають на апетит і ожиріння», — сказав доктор Герб. «Це може бути майбутньою мішенню для лікування ожиріння, наприклад, шляхом активації цих нейронів для зниження ваги або придушення голоду».