Протеинът е идентифициран като ключова връзка между потискането на апетита и затлъстяването


Сред многото интересни научни постижения, които виждаме около затлъстяването и как най -добре бихме могли да се справим с него, един хормон, който е централен за регулирането на апетита, рутинно извива главата си. Наречено лептин, ново проучване разкри някои от молекулярните механизми зад неговото функциониране и показа как загубата на ключов протеин може да предизвика ненаситен апетит и затлъстяване при мишки.

Лептинът е хормон, произвеждан от мастните клетки, който изпълнява редица функции в организма, като основната сред тях е регулирането на апетита. Това става чрез комуникация с мозъчната област, наречена хипоталамус, за да уведоми човека, че е нахранил достатъчно, но тази връзка може да се разпадне при хора със затлъстяване.

Докато по -голямото количество мастни клетки в тялото означава по -високи нива на лептин, това не означава непременно по -добро потискане на апетита. В тези случаи сигналите за лептин може да не успеят да имат желания ефект, като лептиновите рецептори в мозъка не се активират както трябва, което води до преяждане и продължаване на наддаването на тегло. Това е известно като лептинова резистентност.

Учените не са съвсем сигурни защо диета с високо съдържание на мазнини или преяждане причинява лептинова резистентност, но екип от Института за наука и технологии в Окинава хвърли нова светлина по въпроса чрез експерименти върху мишки. Тези гризачи са проектирани да нямат протеин, открит в невроните в предния мозък, където се намира хипоталамусът, наречен XRN1.

На възраст от шест седмици, мишките, които нямат протеин XRN1, започнаха бързо да наддават на тегло и на възраст от 12 седмици бяха затлъстели, като мазнините се натрупваха в мастната тъкан и в черния дроб. Наблюдавайки поведението на тези мишки заедно с контролна група, е установено, че тези без XRN1 ядат почти два пъти повече всеки ден.

„Това откритие беше наистина изненадващо“, казва авторът на изследването д -р Шохей Такаока. „Когато за първи път нокаутирахме XRN1 в мозъка, не знаехме какво точно ще открием, но това драстично увеличение на апетита беше много неочаквано.

За да проучат причините, поради които тези мишки ядат повече, учените измерват нивата на лептин в кръвта им, за които е установено, че са необичайно високи в сравнение с контролите. В съответствие с нашето разбиране относно резистентността към лептин, вместо да потискат апетита им, тези по -високи концентрации на хормона изглежда не правят нищо, за да предотвратят преяждането на гризачите.

След това учените изследват дали са настъпили промени в активността на гените в хипоталамуса, които регулират апетита. Известно е, че XRN1 участва в генната активност, подпомагайки разграждането на иРНК, която след това се използва за изграждане на определени протеини. Изследователите установяват, че затлъстелите мишки притежават по-високи нива на иРНК, използвана за изграждане на протеин, наречен Agouti-related peptide (AgRP), известен като един от най-мощните стимулатори на апетита.

„Това все още са само предположения, но смятаме, че увеличаването на този протеин и ненормалното активиране на неврона, който го произвежда, може да бъде причина за лептинова резистентност при тези мишки“, казва авторът на изследването д -р Акико Янагия. “Лептинът обикновено потиска активността на AgRP неврона, но ако загубата на XRN1 доведе до това този неврон да остане силно активен, той може да отмени сигнала на лептина.”

Заедно с тези наблюдения на лептинова резистентност, учените откриха също, че мишките, които нямат XRN1, развиват резистентност към инсулин, хормонът, който регулира нивата на глюкозата в кръвта. Този отличителен белег на диабета се наблюдава само на пет седмици и нивата на глюкоза и инсулин продължават да се покачват значително заедно с нарастващите нива на лептин.

„Смятаме, че нивата на глюкоза и инсулин са се повишили поради липсата на отговор на лептин“, обяснява д -р Янагия. “Резистентността към лептин означава, че мишките продължават да се хранят, като поддържат нивото на глюкозата в кръвта високо и следователно повишават инсулина в кръвта.”

Част от изследването включва проучване на енергийния разход на мишките, за да се види дали затлъстелите мишки използват по -малко енергия. Това включва поставянето на гризачите в специални клетки за измерване на метаболизма им, което не разкрива разлика между групите мишки на възраст от шест седмици. Това обаче разкри, че мишките, които нямат XRN1, използват главно въглехидрати за енергия, докато контролната група използва комбинация от въглехидрати и мазнини.

„По някаква причина това означава, че без XRN1, мишките не могат да използват мазнините като гориво ефективно“, казва д -р Янагия. “Защо това се случва, все още не знаем.”

За следващите си стъпки учените се надяват да проучат допълнително тези механизми, за да разберат как XRN1 или липсата му, влияе върху невронната активност в хипоталамуса и има последици за потискане на апетита.

„Идентифицирането на кои неврони и протеини в мозъка участват в регулирането на апетита и пълното определяне как се предизвиква резистентност към лептин, в крайна сметка може да доведе до целенасочено лечение на затлъстяването“, казва д -р Янагия.

Изследването е публикувано в списанието iScience.

Източник: Институт за наука и технологии на Окинава

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate