Jūsų smegenų ląstelių struktūra gali turėti įtakos nutukimo rizikai
Nutukimą tyrę mokslininkai atrado, kad smegenų ląstelėse esančios į anteną panašios struktūros, kurios yra kūno alkio grandinės dalis, atrodo, kad vaidina pagrindinį vaidmenį reguliuojant apetitą.
Tyrimo straipsnis, paskelbtas žurnale Gamtos genetikapabrėžė svarbų vaidmenį, kurį smegenų signalizacijoje gali atlikti anteną primenančios struktūros - arba pirminės blakstienos.
Paprastai buvo manoma, kad didžioji signalizacijos dalis smegenyse vyksta per struktūras, vadinamas sinapsėmis.
„Mes kuriame vieningą supratimą apie nutukimo žmogaus genetiką“, - aiškina vyresnysis autorius Christianas Vaisse'as, Kalifornijos universiteto (San Franciskas) Diabeto centro profesorius.
"Dar neseniai", - priduria jis, - daugelis nutukimo tyrinėtojų vos girdėjo apie pirmines blakstienas, tačiau tai pasikeis ".
Genetikos vaidmuo nutukime
Jungtinėse Valstijose nutukimas paveikia daugiau nei trečdalį (arba 78,6 mln.) Suaugusiųjų.
Nutukimas kelia didžiulį susirūpinimą visuomenės sveikata ir todėl, kad jis susijęs su prasta psichine sveikata ir daugeliu kitų rimtų medicininių problemų. Tai apima keletą pagrindinių mirties priežasčių JAV ir visame pasaulyje, pavyzdžiui, diabetą, insultą, širdies ligas ir kai kuriuos vėžius.
Pagrindiniai nutukimo epidemijos veiksniai dažniausiai nėra genetiški, pavyzdžiui, derinamas pasirengimas neribotam kalorijų turinčio maisto tiekimui ir „vis sėslesnis gyvenimo būdas“.
Tačiau ne visi, patyrę šias aplinkos sąlygas, nutuksta, o tai rodo, kad genetika taip pat vaidina svarbų vaidmenį.
Daugumos ligų, kuriose genetika vaidina svarbų vaidmenį, priežastis yra daugelio genų pokyčiai. Tačiau kartais priežastis gali būti dėl vieno geno pokyčių.
Alkio grandinė
Savo darbe tyrėjai paaiškina, kad dauguma vieno geno sunkaus nutukimo priežasčių atsiranda dėl genų pakitimų alkio grandinėje, kurioje dalyvauja leptinas - signalinis baltymas arba hormonas, kurį išskiria riebalų ląstelės.
Kontūras yra nervų ląstelių arba neuronų tinklas smegenų pagumburio srityje, kuris padeda išlaikyti svorį stabilų, koreguodamas apetitą ir energijos suvartojimą, priklausomai nuo leptino kiekio.
Leptiną koduojančio geno arba genų, dalyvaujančių stebint baltymą ir reaguojant į jį, mutacijos gali lemti nesėkmę, kai organizme yra pakankamas riebalų kiekis. Tai gali atsitikti pelėms ir žmonėms, todėl jie ir toliau valgo „tarsi badautų“.
Ankstesniame darbe prof. Vaisse ir jo kolegos nustatė, kad geno, dalyvaujančio leptino alkio grandinėje, - melanokortino-4 receptoriaus (MC4R) geno - mutacijos sudaro 3–5 procentus visų žmonių didelio nutukimo atvejų. Sunkus nutukimas apibrėžiamas kaip kūno masės indeksas (KMI), viršijantis 40.
MC4R baltymas aptinka cheminius signalus specialioje hipotalamino neuronų grupėje, kurie, kaip manoma, vaidina svarbų vaidmenį mažinant apetitą, reaguojant į didelį leptino kiekį.
Iki naujo tyrimo mokslininkai nežinojo, kaip šis pagumburio neuronų pogrupis reguliuoja apetito kontrolę.
Pirminės blakstienos, susijusios su nutukimu
Kiti tyrimo grupės nariai taip pat anksčiau atrado, kad reti genų pokyčiai, darantys įtaką pirminėms blakstienoms, gali sukelti ligas, kurias beveik visada lydi sunkus nutukimas, pavyzdžiui, Alström ir Bardet-Biedl sindromai. Tačiau nebuvo aišku, kaip blakstienos yra susijusios su nutukimu.
Naujame tyrime tyrėjai tyrė apetitą reguliuojančius normalių pelių hipotalamio neuronus ir nustatė, kad MC4R baltymas koncentruojasi jų pirminėse blakstienose.
Jie taip pat nustatė, kad pelėms, sukurtoms turėti geno versiją, susijusią su sunkiu nutukimu žmonėms, šiose blakstienose nebuvo MC4R baltymo.
Šios išvados privertė komandą susimąstyti, ar šios pagrindinės blakstienos ant pagumburio neuronų buvo pagrindinė apetitą reguliuojančios leptino alkio grandinės funkcijos vieta.
Naujausi atradimai atskleidė, kad kitas baltymas, vadinamas adenilciklazė 3 (ADCY3), taip pat yra susijęs su nutukimu ir kad jis taip pat koncentruojasi pirminėse blakstienose. Yra žinoma, kad ADCY3 sieja signalus siunčiant MC4R.
Pagrindinės apetitą reguliuojančių signalų vietos
Atlikdami kitus eksperimentus, mokslininkai nustatė, kad blokavę pelėms ADCY3, gyvūnai žymiai padidino maisto kiekį ir pradėjo nutukti.
Tyrėjai padarė išvadą, kad ADCY3 ir MC4R kartu veikia pirmines leptiną aptinkančių neuronų blakstienas, kad padėtų jiems nustatyti, jog kūno riebalų lygis didėja, o tai savo ruožtu mažina apetitą.
Dėl genetinių ar kitokių trukdžių šiems gyvybiškai svarbiems komponentams organizmas negalės įjungti apetito kontrolės „avarinio stabdžio“.
Tačiau mokslininkai pabrėžia, kad vis dar reikia daug sužinoti apie pirminių blakstienų vaidmenį reguliuojant apetitą, ir tikėtina, kad praeis nemažai laiko, kol atsiras naujų, šiomis žiniomis pagrįstų gydymo būdų.
„Įdomu, kiek šioje srityje padaryta pažanga. 9-ajame dešimtmetyje mes klausėme, ar nutukimas yra genetinis; prieš dešimtmetį mes atradome, kad dauguma nutukimo rizikos veiksnių pirmiausia veikia smegenų leptino grandinę “, - sako prof. Vaisse.
"[Dabar] mes esame ties riba suprasti, kaip šios specifinės pagumburio neuronų pogrupio subcellulinės struktūros defektai lemia svorio augimą ir nutukimą."
Prof. Christianas Vaisse
