Το πάχος είναι εγκεφαλικό
Το πάχος είναι εγκεφαλικό

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Tufts εντοπίζουν την οδό του εγκεφάλου που συνδέεται με την πείνα και την υπερκατανάλωση τροφής

Της Τζούλι Ράφερτι στο https://now.tufts.edu/

Θα μπορούσε η παχυσαρκία να οφείλεται εν μέρει σε κακή επικοινωνία μέσα στον εγκέφαλο;
Τα αστροκύτταρα / astrocytes, τα οποία αποτελούν σχεδόν τα μισά εγκεφαλικά κύτταρα, παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία του σώματος να γνωρίζει πότε πρέπει να τρώει και πόσο αποτελεσματικά να καίει θερμίδες..

Επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Tufts και της Μεταπτυχιακής Σχολής Βιοϊατρικών Επιστημών ανακάλυψαν ένα μονοπάτι μέσω του οποίου ρυθμίζονται οι επικοινωνίες στον εγκέφαλο και μια αστοχία στα μηνύματα μπορεί να οδηγήσει σε υπερφαγία, πιο αργή καύση θερμίδων και άλλα μεταβολικά προβλήματα που συνδέονται με την παχυσαρκία.

Η οδός περιλαμβάνει υποδοχείς στα αστροκύτταρα /astrocytes στον κοιλιακό υποθάλαμο, ένα μέρος του εγκεφάλου που ελέγχει την πείνα και προάγει τον γλυκαιμικό έλεγχο (σάκχαρο στο αίμα). Τα αστροκύτταρα είναι κύτταρα που αποτελούν περισσότερο από το ήμισυ του νευρικού συστήματος του σώματος και, μέχρι πρόσφατα, θεωρούνταν ότι παίζουν στην καλύτερη περίπτωση έναν υποστηρικτικό ρόλο σε κρίσιμες λειτουργίες που ελέγχονται από τον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα.

Δουλεύοντας σε ένα μοντέλο ποντικιού, οι επιστήμονες εστίασαν σε μια πρωτεΐνη που ονομάζεται νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο / brain-derived neurotrophic factor / brain-derived neurotrophic factor (BDNF), ένα μόριο σηματοδότησης που είναι γνωστό από καιρό ότι είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της ισορροπίας ενέργειας και γλυκόζης στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Οι μελέτες μέχρι σήμερα έχουν επικεντρωθεί κυρίως στις επιδράσεις του BDNF στα νευρικά κύτταρα, ωστόσο, ενώ ο ρόλος του στα αστροκύτταρα και σε άλλους τύπους κυττάρων στον εγκέφαλο έχει παραμείνει ελάχιστα κατανοητός.

«Υπήρχε ως υπόθεση εδώ και πολύ καιρό ότι ο μηχανισμός με τον οποίο το BDNF δούλευε για τον έλεγχο της διατροφής ήταν μέσω υποδοχέων σηματοδότησης στους νευρώνες που ονομάζονταν TrkB», λέει η Dominique Ameroso, GBS21, πρώτη συγγραφέας στη νέα μελέτη που ολοκλήρωσε τη διδακτορική της έρευνα στο εργαστήριο της καθηγήτριας νευροεπιστήμης Maribel Rios. , ανώτερη συγγραφέας στη μελέτη.

Ωστόσο, αυτό που αποκάλυψε η μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο Nature Metabolism, είναι ότι οι κολοβωμένοι / truncated υποδοχείς TrkB για BDNF που υπάρχουν στα αστροκύτταρα παίζουν στην πραγματικότητα πολύ πιο σημαντικό ρόλο στη διαδικασία του σώματος να γνωρίζει πότε πρέπει να τρώει, πότε το σώμα είναι χορτασμένο, πόσο γρήγορα ή αργά το σώμα καίει θερμίδες, χρησιμοποιεί τη γλυκόζη και άλλες βασικές λειτουργίες που σχετίζονται με την παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2.

Τα ποντίκια, που έχουν σχεδιαστεί για να μην παράγουν αυτούς τους υποδοχείς στα αστροκύτταρα, τρώνε υπερβολικά, γίνονται πιο καθιστικά, καίνε λιγότερες θερμίδες, είναι λιγότερο ικανά να ρυθμίσουν τα επίπεδα γλυκόζης τους και αναπτύσσουν μια σειρά από άλλα προβλήματα παρόμοια με αυτά που παρατηρούνται στην παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2 στους ανθρώπους.

«Σε σύγκριση, εάν αφαιρέσετε τους υποδοχείς TrkB από τους νευρώνες στον κοιλιακό υποθάλαμο, το αποτέλεσμα είναι μια βλάβη στη ρύθμιση της γλυκόζης, η οποία δεν είναι καλή, αλλά δεν αναπτύσσεται κανένα από τα άλλα προβλήματα», λέει η Ameroso.

———-
«Αλλάζοντας ορισμένα γονίδια σε ποντίκια και βλέποντας ποιες είναι οι επιπτώσεις, μπορούμε να μάθουμε πολλά για αυτές τις δυσλειτουργίες και πώς εμφανίζονται».

Maribel Rios, καθηγήτρια νευροεπιστήμης και ανώτερη συγγραφέας στη μελέτη
———–

Όχι μόνο οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι οι κομμένοι υποδοχείς TrkB στα αστροκύτταρα παίζουν πολύ μεγαλύτερο ρόλο στον έλεγχο της διαδικασίας σίτισης και νηστείας σε αυτό το τμήμα του εγκεφάλου, αλλά εντόπισαν επίσης τη διαδικασία με την οποία η αλληλεπίδραση BDNF με τους κομμένους υποδοχείς εκτελεί αυτόν τον ρόλο.

Αποδεικνύεται ότι μέσω μιας διαδικασίας πολλαπλών σταδίων, η σηματοδότηση BDNF σε περικομμένη TrkB στα αστροκύτταρα ελέγχει πόσο γλουταμικό κυκλοφορεί μεταξύ των κοντινών συνάψεων, οι οποίες είναι δομές που διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων. Το γλουταμινικό είναι ο πιο άφθονος νευροδιαβιβαστής στον εγκέφαλο και το κεντρικό νευρικό σύστημα. Παίζει σημαντικό ρόλο σε μια σειρά από λειτουργίες, που κυμαίνονται από τη μάθηση και τη μνήμη μέχρι το φαγητό και τη νηστεία. Χρησιμεύει ως χημικό σήμα που ταξιδεύει μέσω των συνάψεων για να διεγείρει και να αυξήσει τη δραστηριότητα των νευρώνων.

Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι όταν τα ζώα είναι νηστικά, η διαδικασία σηματοδότησης πολλαπλών βημάτων έχει ως αποτέλεσμα τα επίπεδα γλουταμικού στις συνάψεις να πέφτουν για να μειώσουν τη δραστηριότητα των νευρώνων που καταστέλλουν την όρεξη και να διεγείρουν την επιθυμία του ζώου να φάει. Όταν τα ζώα τρέφονται και χορταίνουν, η σηματοδότηση με βάση τα αστροκύτταρα ξεκινάει με υψηλότερη ταχύτητα για να αυξήσει τα επίπεδα γλουταμινικού συναπτικού και να αποτρέψει το ζώο από την υπερκατανάλωση τροφής.

«Το εργαστήριό μας ενδιαφέρεται βαθιά για τους κυτταρικούς και μοριακούς μηχανισμούς που δρουν στον εγκέφαλο για τη ρύθμιση της ενεργειακής ισορροπίας και του γλυκαιμικού ελέγχου», λέει η Rios. «Θέλουμε να κατανοήσουμε καλύτερα πώς η αυστηρά ρυθμιζόμενη ισορροπία μεταξύ των θερμίδων που λαμβάνονται και των θερμίδων που δαπανώνται απορυθμίζεται, οδηγώντας σε υπερκατανάλωση τροφής, παχυσαρκία και μεταβολική δυσλειτουργία. Μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα το BDNF επειδή είναι μια πρωτεΐνη με υψηλή διατήρηση και οι αλλαγές στη λειτουργία του έχουν συνδεθεί με την ευαισθησία στην παχυσαρκία στους ανθρώπους. Μεταβάλλοντας ορισμένα γονίδια σε ποντίκια και βλέποντας ποιες είναι οι επιπτώσεις, μπορούμε να μάθουμε πολλά για αυτές τις δυσλειτουργίες και τον τρόπο εμφάνισης τους, καθώς και εάν είναι ειδικές για το φύλο ή εμφανίζονται σε αρσενικά και θηλυκά.

«Σε αυτήν την πιο πρόσφατη έρευνα, τα αποτελέσματα βρέθηκαν τόσο σε άνδρες όσο και σε γυναίκες», προσθέτει ο Rios.

«Για χρόνια οι επιστήμονες υπέθεταν ότι μόνο οι νευρώνες διαμορφώνουν τη λειτουργία του εγκεφάλου», λέει η Ameroso, η οποία είναι τώρα επιστήμονας στην Alnylam, μια εταιρεία βιοτεχνολογίας και φαρμακευτικής βιομηχανίας. «Αλλά ο εγκέφαλος εξακολουθεί να είναι πραγματικά ένα μαύρο κουτί».

«Δεν μπορούμε πλέον απλώς να υποθέσουμε ότι οι νευρώνες μόνοι διαμορφώνουν την εγκεφαλική δράση», προσθέτει. «Για χρόνια, οι επιστήμονες έχουν συγκεντρώσει αστροκύτταρα / astrocytes, μικρογλοιακά  /  microglial κύτταρα  και ολιγοδενδροκύτταρα / oligodendrocytes μαζί ως μια ενιαία ομάδα κυττάρων που ονομάζονται γλοιακά / glial κύτταρα που πίστευαν ότι δεν είχαν σημαντικό ρόλο στον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα σε σύγκριση με τους νευρώνες. Αυτό που ανακαλύπτουμε τώρα είναι ότι αυτά τα κύτταρα, και ιδιαίτερα τα αστροκύτταρα, παίζουν πολύ σημαντικούς ρόλους που θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών για μια σειρά από παθήσεις, συμπεριλαμβανομένης της παχυσαρκίας και του διαβήτη».

Για τη μελέτη:
Συν-συγγραφείς της μελέτης με τις
Ameroso και Rios είναι η Alice Meng, φοιτήτρια διδακτορικού στην κυτταρική, μοριακή και αναπτυξιακή βιολογία. Stella Chen, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο πρόγραμμα MD/PhD στη νευροεπιστήμη. Jennifer Felsted, N11, NG16; και ο Chris Dulla, αναπληρωτής καθηγητής νευροεπιστήμης. / Co-authors of the study with Ameroso and Rios are Alice Meng, a PhD student in cell, molecular and developmental biology;  Stella Chen, a graduate student in the MD/PhD program in neuroscience;  Jennifer Felsted, N11, NG16; and Chris Dulla, associate professor of neuroscience.
Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε
με επιχορηγήσεις από το Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού και το Εθνικό Ινστιτούτο Διαβήτη και Πεπτικών και Νεφρικών Νόσων (1R21NS091871 and 1R01DK117935-01) και (1F31DK118789-01A1) (Syp306Tra18789-01A11) και το Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα στη Διατροφή, την Παχυσαρκία και τις Μεταβολικές Διαταραχές (T32DK124170). / Co-authors of the study with Ameroso and Rios are Alice Meng, a PhD student in cell, molecular and developmental biology;  Stella Chen, a graduate student in the MD/PhD program in neuroscience;  Jennifer Felsted, N11, NG16; and Chris Dulla, associate professor of neuroscience. / This work was supported by grants by the National Institute of Neurological Disorders and Stroke and the National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (1R21NS091871 and 1R01DK117935-01) and (1F31DK118789-01A1), the Synapse Neurobiology Training Program (5T32NS061764-09) and the Training Program in Nutrition, Obesity and Metabolic Disorders (T32DK124170).
··  Η μελετη: Astrocytic BDNF signaling within the ventromedial hypothalamus regulates energy homeostasis /  Dominique Ameroso, Alice Meng, Stella Chen, Jennifer Felsted, Chris G. Dulla & Maribel Rios / Nature Metabolism volume 4, pages627–643 (2022)Cite this article   Σύνδεσμος: https://www.nature.com/articles/s42255-022-00566-0
Σύνδεσμος: https://now.tufts.edu/2022/08/19/tufts-scientists-identify-brain-pathway-connected-hunger-and-overeating?fbclid=IwAR15nCuaYRkh7x9mHz5pPZKlN0b_4EUFOJhuvzdF-eBty4n45NMqVIgn8uo
Βιογραφικό της Dr. Maribel Rios: https://hypertensionwatch.com/2022/08/24/rios-maribel/
Φωτογραφία / Photo by AllGo – An App For Plus Size People on Unsplash

 Διαβάστε επίσης:
https://hypertensionwatch.com/2020/05/05/paxysarkia-mia-ypertimimeni-nosos/
https://hypertensionwatch.com/2022/05/27/oi-perivalontikes-tojines-epidinonoyn-tin-pandimia-tis-paxisarkias/
https://hypertensionwatch.com/2020/05/07/ypertasi-kai-paxysarkia/
https://hypertensionwatch.com/2022/08/22/fytikes-ines-gia-ypertasi-diabiti/ 

Επιστροφή στην πρώτη σελίδα 

 

Σύλλογος Ασθενών με Υπέρταση