Мазнините десенсибилизират мозъка до хормон, който намалява апетита

молекулярна

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Регистрация "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Степента на затлъстяване в САЩ и в чужбина нарасна: Светът сега има повече хора с наднормено тегло, отколкото тези, които тежат твърде малко. Една от причините е свързана с начина, по който тялото реагира на собствените си запаси от мазнини, като задейства набор от молекулярни събития, които възпрепятстват метаболитния процес, който обикновено потиска глада.

Ново проучване, публикувано на 22 август в Science Translational Medicine, предоставя подробности за това как протича този процес, като дава нова представа защо хората със затлъстяване имат проблеми да свалят килограми. Той също така предполага възможен подход за лечение, който е насочен към затлъстяването в мозъка, а не в корема.

Учените отдавна знаят, че хормонът, наречен лептин, играе важна роля в регулирането на човешката диета. Произведена от мастните клетки, молекулата комуникира с мозъчен регион, наречен хипоталамус, който задържа глад, когато нашите енергийни запаси са пълни.

И все пак, докато напълняваме, телата ни стават по-малко чувствителни към лептин и става все по-трудно да отслабнете. С други думи, наддаването на тегло поражда повече напълняване. В експеримент с мишки, затлъстели на диета с високо съдържание на мазнини, международен екип установи, че затлъстяването повишава активността на ензим, наречен матрична металопротеиназа-2 или ММР-2. Използвайки техника, наречена Western blot анализ - разделяне и идентифициране на всички протеини в тъканна проба - авторите установяват, че MMP-2 отцепва част от лептиновия рецептор в хипоталамуса, нарушавайки сигнализацията на хормона и способността му да потиска апетита.

Изследването също така разкрива, че деактивирането на ММР-2 с техника за генно заглушаване - такава, при която участък от РНК се инжектира директно в хипоталамуса - е имало ефект върху намаляването на теглото при затлъстели мишки и предотвратяване на разцепването на лептиновия рецептор. Обратно, вирусното доставяне на ММР-2 до същия мозъчен регион насърчава последващото наддаване на тегло и изрязването на рецепторите. „Понятието„ резистентност към лептин “вече беше известно в тази област“, ​​казва съавторът на статията Динора Фридман-Морвински, клетъчен биолог от университета в Тел Авив в Израел. „Нашият принос за полето е (разкриване) на този механизъм, чрез който затлъстяването индуцира активирането на MMP-2 в хипоталамуса, което влошава последващата лептинова сигнална каскада.

Фридман-Морвински и нейните колеги - включително водещият автор Рафи Мазор, биолог от Калифорнийския университет в Сан Диего - също откриват, че лечението на хипоталамусни клетки в лабораторно блюдо с възпалителни съединения увеличава експресията на гена MMP-2, което предполага първоначалното „ причина ”за затлъстяването е резултат от възпаление. Предишни изследвания подкрепят идеята високомаслените, висококалорични диети могат да предизвикат хронично нискостепенно възпаление на хипоталамуса, което с течение на времето може да ескалира производството на MMP-2.

Мартин Майърс, изследовател на диабета и професор по вътрешни болести в Университета на Мичиган (САЩ), който не е участвал в работата, е съгласен, че MMP-2 вероятно играе роля в енергийния баланс. Той посочва обаче, че новото проучване не е достатъчно, за да покаже, че то пречи на сигнала за лептин при живи животни. „Мисля, че тяхното откритие относно ролята на MMP-2 в [хипоталамуса] е потенциално важно. Но не мисля, че са идентифицирали механизма “, казва той. „Мисля, че най-важният проблем тук е, че те не са показали никаква промяна в сигнализирането на [лептин] in vivo.“ - твърдение, оспорено от авторите на изследването.

Ако новите открития все пак се проявят, те биха могли да отворят вратата за възможни терапии, насочени към намаляване на възпалението в мозъка, намаляване на активността на ММР-2 и повишаване на реакцията на мозъка към лептин. „Терапевтичните последици тук са широкообхватни“, казва Фридман-Морвински. "Те посочват възпалението като един от важните участници в затлъстяването и също така предполагат, че насочването към MMP-2 може да бъде нова стратегия за справяне с проблема."

Предизвикателството обаче ще бъде да се разработи такова лечение при хора, при които не са възможни редовни инжекции с хипоталамус. Екипът на Mazor се надява да идентифицира лекарство - евентуално капсулирано в частица от нанометров мащаб -, което може да достигне до хипоталамуса и по-специално да блокира активността на MMP-2. И ако това е твърде тясна цел, те планират да оценят ефектите от намаляването на MMP-2 по-глобално в мозъка.