Az Energiamérleg az agy és a test komplex cseréje
Sokak számára nem könnyű feladat az egészséges testsúly fenntartása. Mindazonáltal az agy és a test arra van bekötve, hogy együtt működjenek az energiaegyensúly fenntartása érdekében.
Ez a szoros egyeztetés az elfogyasztott kalóriák és az elfogyasztottak száma között az agy hipotalamuszának régióiban a neurobiológiai áthallás komplex cseréjéből adódik. Ha ez a „beszélgetés” elromlik, elhízás vagy étvágytalanság alakulhat ki.
Sajnos ennek a komplex csomópontnak a részleteiről a jelentős következmény ellenére is keveset tudunk. A Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) nyomozói által vezetett új kutatás új felismeréseket nyújt, amelyek segítenek rendet teremteni ebben a komplexitásban.
A kutatók szerint megállapításaik, amint azt a folyóirat is megjegyezte Sejtbemutatják, hogy a gamma-aminovajsav (GABA) neurotranszmitter hogyan szelektíven vezérli az energiafelhasználást, és ami még fontosabb, segít megmagyarázni a barna zsír zsírégető tulajdonságainak hátterében álló neurokeringést is.
"Csoportunk egy kutatási programot hozott létre azzal az általános céllal, hogy feltárja azt a" bekötési diagramot ", amellyel az agy ellenőrzi az étvágyat és a kalóriaégetést." - mondta Bradford Lowell, MD, Ph.D.
„Ahhoz, hogy megértésünket eljussuk erre a szintre, ismernünk kell az idegsejtek specifikus részhalmazainak működését, és emellett a felfelé irányuló neuronokat, amelyek inputot adnak ezekhez, és a downstream idegsejtek kimenetet kapnak ezekhez a funkcionálisan meghatározott neuronokhoz. Egészen a közelmúltig az ilyen ismeretek a hipotalamuszban nagyrészt elérhetetlenek voltak. ”
A hipoptalmus egy gyöngy nagyságú régió, amely számos fontos funkciót irányít a testben, és az agy energiaközpontjának vezérlő központjaként szolgál.
Ez az egyensúly akkor jön létre, amikor az agy visszacsatoló jeleket kap a testtől, amelyek közlik az üzemanyag-raktárak állapotát. Ezután ezt integrálja a külső világból származó bemenettel, valamint az ember érzelmi állapotával az etetési viselkedés és az energiafelhasználás módosítása érdekében.
Ebben az új tanulmányban a kutatók egyedülálló neuronpopulációt vizsgáltak, amelyek az agy tövében találhatók a hipotalamuszban.
"Géntechnológiával módosítottuk az egereket, olyan specifikus hibával, amely megakadályozza, hogy ezek az idegsejtek felszabadítsák a gátló neurotranszmittert, a GABA-t" - mondta Lowell. "Az ezzel a hibával küzdő egereknél jelentős elhízás alakult ki, és figyelemre méltó módon elhízásuk teljes egészében a kalóriák elégetésének hibájának volt köszönhető" - magyarázza, hozzátéve, hogy az ételbevitel teljesen nem változott.
A kutatók ezután egy másik egércsoportot terveztek, amelyben ezeket az idegsejteket különböző időpontokban szelektíven be lehet kapcsolni. Ebből a csapat megmutatta, hogy az idegsejtek az energiafelhasználást barna zsírban hajtják végre.
A barna zsír az utóbbi időben azért került fel a címlapra, mert számos friss tanulmány kimutatta, hogy az energiatároló fehér zsírral ellentétben a barna zsír energiát éget a hőtermelés érdekében. Ezt a folyamatot termogenezisnek nevezzük.
„A barna zsírszövet által közvetített energiafelhasználás kritikus fontosságú a testtömeg fenntartásában és megakadályozza az étrend okozta elhízást. Az agyon alapuló szabályozási mechanizmusa azonban még mindig rosszul érthető ”- mondta az első szerző, Dong Kong, Ph.D.
"Fontos előrelépés a hipotalamusz-alapú neurokeringés felfedezése, amely végső soron szabályozza a termogenezist" - tette hozzá Lowell.
Továbbá a kutatók azt találták, hogy amikor bekapcsolják ezeket az idegsejteket, az energiafelhasználás teljes mértékben a GABA felszabadulásától függ. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a GABA felszabadulása szelektíven vezérli az energiafelhasználást. "Megállapításaink nagymértékben elősegítették megértésünket az energiafelhasználás ellenőrzésében, és újszerű betekintést nyújtottak az elhízás patogenezisébe" - mondta Kong.
A hipotalamusz idegsejtjeinek egyedi tulajdonságai azért fontosak, mert lehetőséget adhatnak arra, hogy kísérletileg módosítsák az agy energiakiadásának ellenőrzését. Pontosabban, az idegsejtek, amelyek GABA által közvetített jeleket kapnak ezekből az idegsejtekből, valószínűleg fontos szerepet játszanak az energiafogyasztás szabályozásában, az ételbevitel azonban nem.
"Most fontos, hogy teljes körűen körülhatároljuk azokat a felfelé irányuló neuronokat, amelyek ezeket a termogenezist szabályozó idegsejteket irányítják, és azokat a downstream neuronokat is, amelyek kiegészítik a" kört "a barna zsírszövet felé" - mondta Lowell.
Ez a munka új lehetőségeket tárhat fel a farmakológiai beavatkozásokkal szemben, amelyek az elhízás és az azzal összefüggő szövődmények, például a cukorbetegség hatékony kezeléséhez vezethetnek.
Forrás: Beth Israel Deaconess Medical Center
