Štruktúra vašich mozgových buniek by mohla ovplyvniť riziko obezity
Vedci študujúci obezitu zistili, že anténne štruktúry na mozgových bunkách, ktoré tvoria súčasť hladového okruhu tela, hrajú kľúčovú úlohu pri regulácii chuti do jedla.
Štúdia publikovaná v časopise Genetika prírody, zdôraznil dôležitú úlohu, ktorú môžu hrať v signalizácii mozgu anténne štruktúry - alebo primárne mihalnice.
Všeobecne sa predpokladalo, že väčšina signalizácie v mozgu sa uskutočňovala prostredníctvom štruktúr nazývaných synapsie.
„Budujeme jednotné chápanie ľudskej genetiky obezity,“ vysvetľuje hlavný autor Christian Vaisse, profesor v Diabetes Center na Kalifornskej univerzite v San Franciscu.
„Donedávna,“ dodáva, „mnoho vedcov o obezite sotva počulo o primárnej mihalnici, ale to sa zmení.“
Úloha genetiky v obezite
V USA obezita postihuje viac ako tretinu (alebo 78,6 milióna) dospelých.
Obezita predstavuje obrovský problém v oblasti verejného zdravia, a to nielen preto, že je spojená so zlým psychickým stavom a mnohými ďalšími vážnymi zdravotnými problémami. Patria sem niektoré z hlavných príčin úmrtia v USA a vo zvyšku sveta, ako je cukrovka, mŕtvica, srdcové choroby a niektoré druhy rakoviny.
Hlavnými faktormi epidémie obezity sú väčšinou genetické faktory, napríklad kombinácia ľahkého prístupu k neobmedzenému prísunu kalórií a „čoraz sedavejšieho životného štýlu“.
Nie každý, kto je vystavený týmto podmienkam životného prostredia, však trpí obezitou, čo naznačuje, že svoju úlohu zohráva aj genetika.
U väčšiny chorôb, pri ktorých zohráva úlohu genetika, sú príčiny spôsobené zmenami v množstve génov. Ale niekedy môže byť príčina spôsobená zmenami v jednom géne.
Hladový okruh
Vedci vo svojom dokumente vysvetľujú, že väčšina jednogénových príčin ťažkej obezity je spôsobená zmenami génov v obvode hladu, ktorý zahŕňa leptín - signálny proteín alebo hormón, ktorý sa uvoľňuje v tukových bunkách.
Okruh je sieť nervových buniek alebo neurónov v oblasti hypotalamu mozgu, ktorá pomáha udržiavať stabilnú hmotnosť úpravou chuti do jedla a spotreby energie v závislosti od hladín leptínu.
Mutácie v géne, ktorý kóduje leptín, alebo v génoch zapojených do monitorovania a odpovede na proteín, môžu viesť k zlyhaniu detekcie, keď má telo dostatočné množstvo tuku. To sa môže stať u myší a ľudí, čo spôsobí, že budú jesť „akoby hladovali“.
V predchádzajúcej práci prof. Vaisse a kolegovia zistili, že mutácie v géne zapojenom do leptínového hladového okruhu - v géne pre receptor melanokortínu-4 (MC4R) - tvoria 3–5 percent všetkých prípadov ťažkej obezity u ľudí. Ťažká obezita je definovaná ako taká, ktorá má index telesnej hmotnosti (BMI) vyšší ako 40.
Proteín MC4R detekuje chemické signály v špeciálnej skupine neurónov v hypotalame, o ktorých sa predpokladá, že hrajú dôležitú úlohu pri znižovaní chuti do jedla v reakcii na vysoké hladiny leptínu.
Až do novej štúdie vedci nevedeli, ako táto podskupina hypotalamových neurónov reguluje kontrolu chuti do jedla.
Primárne mihalnice spojené s obezitou
Ostatní členovia študijného tímu tiež predtým zistili, že zriedkavé variácie génov, ktoré ovplyvňujú primárne mihalnice, môžu viesť k chorobám, ktoré sú takmer vždy sprevádzané ťažkou obezitou, ako sú Alström a Bardet-Biedlov syndróm. Nebolo však jasné, ako sú mihalnice spojené s obezitou.
V novej štúdii vedci študovali hypotalamické neuróny regulujúce chuť k jedlu u normálnych myší a zistili, že proteín MC4R sa koncentruje v ich primárnej mihalnici.
Tiež zistili, že myši skonštruované tak, aby mali verziu génu, ktorá je spojená s ťažkou obezitou u ľudí, nemali v týchto mihalniciach proteín MC4R.
Tieto zistenia prinútili tím položiť si otázku, či tieto primárne mihalnice na hypotalamických neurónoch boli hlavným miestom funkcie regulujúcej chuť do jedla v obvode hladu po leptíne.
Posledné objavy odhalili, že s obezitou súvisí aj ďalší proteín nazývaný adenylyl cykláza 3 (ADCY3), ktorý sa tiež koncentruje v primárnej mihalnici. Je známe, že ADCY3 sa pri vysielaní signálov spojí s MC4R.
Kľúčové umiestnenia signálov regulujúcich chuť do jedla
V ďalšom súbore experimentov vedci zistili, že po blokovaní ADCY3 u myší zvieratá výrazne zvýšili príjem potravy a začali byť obézne.
Vedci dospeli k záveru, že ADCY3 a MC4R spolupracujú v primárnej mihalnici neurónov detekujúcich leptín, aby im pomohli zistiť, že sa zvyšuje hladina telesného tuku, čo zase znižuje chuť do jedla.
Genetické alebo iné interferencie s týmito životne dôležitými zložkami môžu preto viesť k tomu, že telo nebude schopné zabrzdiť „núdzovou brzdou“ pri kontrole chuti do jedla.
Vedci však poukazujú na to, že o úlohe primárnych mihalníc v regulácii chuti do jedla sa dá ešte veľa dozvedieť a je pravdepodobné, že bude ešte nejaký čas trvať, kým budú k dispozícii nové spôsoby liečby založené na týchto znalostiach.
„Je vzrušujúce, aký pokrok urobilo toto pole. V 90. rokoch sme sa pýtali, či je obezita genetická alebo nie; pred desiatimi rokmi sme zistili, že väčšina rizikových faktorov obezity ovplyvňuje predovšetkým leptínový okruh v mozgu, “hovorí profesor Vaisse.
"[A] a teraz sa nachádzame na pokraji pochopenia toho, ako poruchy v tejto špecifickej subcelulárnej štruktúre konkrétnej podskupiny hypotalamových neurónov vedú k priberaniu a obezite."
Profesor Christian Vaisse
