Az agysejtek szerkezete befolyásolhatja az elhízás kockázatát
Az elhízást vizsgáló kutatók felfedezték, hogy az agyi sejtek antennaszerű struktúrái, amelyek a test éhségkörének részét képezik, kulcsszerepet játszanak az étvágyszabályozásban.
A folyóiratban megjelent tanulmány Természetgenetika, kiemelte az antennaszerű struktúrák - vagy az elsődleges csillók - fontos szerepét az agyi jelátvitelben.
Általában azt gondolták, hogy az agyban a jelátvitel zöme szinapszisnak nevezett struktúrákon keresztül történik.
"Egységes megértést építünk az elhízás emberi genetikájáról" - magyarázza Christian Vaisse vezető szerző, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem Diabéteszközpontjának professzora.
"Egészen a közelmúltig" - teszi hozzá - sok elhízáskutató alig hallott az elsődleges csillókról, de ez változni fog. "
A genetika szerepe az elhízásban
Az Egyesült Államokban az elhízás a felnőttek több mint egyharmadát (vagyis 78,6 milliót) érinti.
Az elhízás hatalmas közegészségügyi problémát jelent, nem utolsósorban azért, mert rossz szellemi egészséggel és sok más súlyos orvosi problémával jár. Ezek közé tartozik az Egyesült Államokban és a világ többi részén a halálozás egyik vezető oka, például a cukorbetegség, agyvérzés, szívbetegségek és néhány rák.
Az elhízás-járvány fő mozgatórugói nagyrészt nem genetikai jellegűek, például a korlátlan kalóriadús ételkészlethez való „teljes hozzáférés és az„ egyre mozgásszegényebb életmód ”kombinációja.
Azonban ezeknek a környezeti feltételeknek nincs kitéve mindenki elhízva, ami arra utal, hogy a genetika is szerepet játszik.
A legtöbb betegségben, amelyben a genetika szerepet játszik, az oka számos gén variációinak köszönhető. De néha az ok egyetlen gén variációinak tudható be.
Éhségkör
Cikkükben a kutatók elmagyarázzák, hogy a súlyos elhízás egyetlen génnel járó oka a génváltozásoknak köszönhető egy éhségkörben, amely magában foglalja a leptint - a zsírsejtek által felszabaduló jelző fehérjét vagy hormont.
Az áramkör az agy hipotalamuszának területén található idegsejtek vagy idegsejtek hálózata, amely segít fenntartani a testsúlyt azáltal, hogy az étvágyat és az energiafelhasználást beállítja a leptin szintjétől függően.
A leptint kódoló gén mutációi, vagy a fehérjét figyelő és arra reagáló gének génjei nem képesek észlelni, ha a szervezetben elegendő mennyiségű zsír van. Ez előfordulhat egerekben és emberekben, ami azt eredményezi, hogy továbbra is úgy esznek, mintha éheznének.
Korábbi munkájában Vaisse professzor és munkatársai azt találták, hogy a leptin éhségkörben részt vevő gén - a melanokortin-4 receptor (MC4R) gén - mutációi az emberek súlyos elhízásának 3–5 százalékát teszik ki. A súlyos elhízás meghatározása szerint a testtömeg-index (BMI) meghaladja a 40-et.
Az MC4R fehérje kémiai jeleket detektál a hipotalamusz egy speciális neuroncsoportjában, amelyekről azt gondolják, hogy fontos szerepet játszanak az étvágy csökkentésében a magas leptinszintre adott válaszként.
Az új tanulmányig a tudósok nem tudták, hogy a hipotalamusz neuronok ezen részhalmaza hogyan szabályozza az étvágykontrollt.
Az elhízáshoz kapcsolódó elsődleges csillók
A vizsgálati csoport más tagjai korábban azt is felfedezték, hogy az elsődleges csillókat érintő gének ritka eltérései olyan betegségeket okozhatnak, amelyeket szinte mindig súlyos elhízás kísér, például Alström és Bardet-Biedl szindróma. Az azonban nem volt világos, hogy a csillók hogyan kapcsolódnak az elhízáshoz.
Az új tanulmányban a kutatók étvágyszabályozó hipotalamusz neuronokat vizsgáltak normál egerekben, és azt találták, hogy az MC4R fehérje koncentrálódik elsődleges csillóikban.
Megállapították azt is, hogy az egereknek, amelyeket úgy terveztek, hogy a génnek az embernél súlyos elhízáshoz kapcsolódjon, nem volt MC4R fehérje ezekben a csillókban.
Ezek a megállapítások arra késztették a csapatot, hogy vajon ezek a hipotalamusz neuronokon található elsődleges csillók jelentik-e a leptin éhségkör étvágyszabályozó funkciójának fő helyét.
A legújabb felfedezések azt mutatták, hogy egy másik fehérje, az adenilil-cikláz 3 (ADCY3) szintén az elhízáshoz kapcsolódik, és az elsődleges csillókban is koncentrálódik. Az ADCY3 köztudottan kapcsolódik az MC4R-hez, amikor jeleket küld.
Az étvágyszabályozó jelek legfontosabb helyszínei
Egy további kísérletsorozatban a kutatók azt találták, hogy miután az egerekben blokkolták az ADCY3-at, az állatok jelentősen növelték táplálékfelvételüket és elhízni kezdtek.
A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az ADCY3 és az MC4R együttesen működnek a leptint detektáló idegsejtek elsődleges csillóiban, segítenek felismerni, hogy a testzsírszint növekszik, ami viszont csökkenti az étvágyat.
Ezeknek a létfontosságú alkotóelemeknek a genetikai vagy más jellegű interferenciája ezért azt eredményezheti, hogy a test nem tudja alkalmazni az étvágyszabályozás „vészfékezését”.
A kutatók azonban rámutatnak, hogy még mindig sokat kell megtudni az elsődleges csillók szerepéről az étvágyszabályozásban, és valószínűleg jó idő telik el, mire az ezen a tudáson alapuló új kezelések elérhetővé válnak.
„Izgalmas, hogy mekkora haladást ért el ez a terület. A ’90 -es években azt kérdeztük, hogy az elhízás genetikai-e vagy sem; egy évtizeddel ezelőtt fedeztük fel, hogy az elhízás kockázati tényezőinek többsége elsősorban az agy leptin áramkörét érinti. ”- mondja Vaisse professzor.
"[Most] azon vagyunk, hogy megértsük, hogyan befolyásolják a hipotalamusz neuronok egy bizonyos részhalmazának ezen sajátos szubcelluláris struktúrájában fellépő hibák a súlygyarapodást és az elhízást."
Prof. Christian Vaisse
