Ученые обнаружили механизм, с помощью которого скопление астроцитов (специализированных клеток мозга), в гипоталамусе вызывает ожирение у мышей. В рамках нового исследования биологи также выявили фермент, который ингибирует этот процесс, что приводит к потере веса без ущерба для аппетита или приема пищи.
Гипоталамус мозга содержит ключевые области, которые контролируют потребление пищи и расход энергии. В них находится большинство нейронов, участвующих в питании и контроле веса тела. Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) является доминирующим нейромедиатором в гипоталамусе, воздействуя на рецепторы ГАМК А. Тормозной нейротрансмиттер ГАМК помогает обеспечить организм энергией для функционирования, контролируя чувство голода и сигнализируя о насыщении. Когда человек наедается, ГАМК блокирует сигнал голода, чтобы не было переедания.
Латеральный гипоталамус (ЛГ) известен как «центр голода» мозга. Когда его стимулируют, он вызывает ощущение голода. Хотя известно, что нейроны ЛГ связаны с жировой тканью и участвуют в жировом обмене, механизм их действия по регуляции жирового обмена остается неясным.
Новое исследование, проведенное Институтом фундаментальных наук в Южной Корее, изучило клетки латерального гипоталамуса мышей, сосредоточив внимание на роли, которую астроциты играют в регуляции жирового обмена.
Группа нейронов в гипоталамусе специфически экспрессирует субъединицу альфа-5 рецептора ГАМК А — GABRA5. Исследователи обнаружили, что у мышей с ожирением, вызванным питанием, наблюдалось замедление активности стимулятора нейронов GABRA5.
Хемогенетическое ингибирование GABRA5 у мышей приводило к снижению выработки тепла (термогенеза) в бурой жировой ткани (БЖТ), что приводило к накоплению жира и увеличению веса. Однако когда нейроны GABRA5 гипоталамуса реактивировали, мыши потеряли вес. Поэтому исследователи предположили, что нейроны GABRA5 действуют как переключатель регулирования веса.
Изучая этот процесс более внимательно, исследователи обнаружили, что реактивные астроциты в ЛГ регулируют активность нейронов GABRA5. В отличие от типичных астроцитов, выполняющих метаболические и нейрозащитные задачи в центральной нервной системе, астроциты, которые становятся реактивными в ответ на патологические состояния, подавляют эти вспомогательные функции.
Реактивные астроциты мышей с ожирением сверхэкспрессировали моноаминоксидазу-В (МАО-В), фермент, ответственный за синтез ГАМК астроцитами. Хотя ученые заметили, что сверхэкспрессия МАО-В ингибирует окружающие нейроны GABRA5, когда исследователи подавили ген МАО-В в реактивных астроцитах, это снизило секрецию ГАМК, обращая ингибирование вспять. Это усилило термогенез в жировых тканях мышей, страдающих ожирением, что привело к потере веса, даже когда они придерживались высококалорийной диеты. Полученные результаты, по словам исследователей, позволяют предположить, что фермент МАО-В, вырабатываемый реактивными астроцитами, может быть эффективной мишенью для лечения ожирения без ущерба для аппетита.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Metabolism, а видео ниже, созданное Институтом фундаментальных наук, наглядно показывает результаты исследования.
Читать далее:
Найдено «ископаемое» Большого взрыва: астрономы открыли «пузырь» шириной млрд световых лет
Выяснилось, какие орехи снижают холестерин и сколько их надо есть в день
Возможно, НАСА нашло и случайно убило жизнь на Марсе 50 лет назад: как это произошло
Фото Мартина Ворел