Energijska bilanca je kompleksna izmenjava med možgani in telesom
Za mnoge ni lahka naloga vzdrževati zdravo telesno težo. Kljub temu so možgani in telesa ožičeni, da skupaj vzdržujejo energijsko ravnovesje.
To tesno ujemanje med porabljenimi kalorijami in porabljenimi kalorijami je posledica zapletene izmenjave nevrobioloških preslušanj znotraj regij možganskega hipotalamusa. Ko ta »pogovor« zaide, lahko pride do debelosti ali anoreksije.
Na žalost je o podrobnostih te zapletene izmenjave kljub pomembnim posledicam malo znanega. Nova raziskava, ki so jo vodili preiskovalci iz Medicinskega centra za diakonezo Beth Israel (BIDMC), ponuja nova spoznanja, ki pomagajo pri urejanju te zapletenosti.
Raziskovalci pravijo, da so njihove ugotovitve omenjene v reviji Celica, dokažejo, kako nevrotransmiter gama-aminomaslene kisline (GABA) selektivno poganja porabo energije, in kar je pomembno, pomaga tudi pri razlagi nevrocirkuitrije, na kateri temeljijo lastnosti izgorevanja maščob rjave maščobe.
"Naša skupina je pripravila raziskovalni program s splošnim ciljem razvozlati" shemo ožičenja ", s katero možgani nadzorujejo apetit in izgorevanje kalorij," je dejal dr. Bradford Lowell, dr.
»Da bi svoje razumevanje napredovali na to raven, moramo poznati funkcijo določenih podskupin nevronov, poleg tega pa nevroni v zgornjem delu oskrbe in nevroni v spodnjem toku, ki prejemajo izhod iz teh funkcionalno opredeljenih nevronov. Do nedavnega takšnega znanja v hipotalamusu v glavnem ni bilo mogoče dobiti. "
Hipopthalmus je biserno veliko območje, ki usmerja več pomembnih funkcij v telesu in služi kot nadzorni center možganov za energijsko ravnovesje.
To ravnovesje nastane, ko možgani od telesa prejmejo povratne signale, ki sporočajo stanje zalog goriva. Nato to integrira z vložki iz zunanjega sveta in čustvenim stanjem človeka, da spremeni vedenje pri hranjenju in porabo energije.
V tej novi študiji so raziskovalci raziskali edinstveno populacijo nevronov, ki se nahajajo na dnu možganov v hipotalamusu.
"Miške smo genetsko izdelali tako, da imajo specifično napako, ki preprečuje, da bi ti nevroni sproščali zaviralni nevrotransmiter GABA," je dejal Lowell. "Pri miših s to napako se je razvila izrazita debelost in, kar je izjemno, njihova debelost je bila v celoti posledica napake pri izgorevanju kalorij," pojasnjuje in dodaja, da vnos hrane ni bil popolnoma prizadet.
Nato so raziskovalci izdelali drugo skupino miši, pri kateri je bilo mogoče te nevrone selektivno vklopiti ob različnih časih. Iz tega je ekipa nadalje pokazala, da nevroni povzročajo porabo energije v rjavi maščobi.
Rjava maščoba zadnje čase postaja naslovnice, ker so številne nedavne študije pokazale, da v nasprotju z belo maščobo, ki hrani energijo, rjava maščoba kuri energijo za proizvodnjo toplote. Ta proces se imenuje termogeneza.
»Poraba energije, ki jo posreduje rjavo maščobno tkivo, je ključnega pomena pri vzdrževanju telesne teže in preprečuje debelost, ki jo povzroča prehrana. Njegov regulativni mehanizem, ki temelji na možganih, pa je še vedno slabo razumljen, «je dejal prvi avtor Dong Kong, dr.
"Naše odkritje nevrokroga na osnovi hipotalamusa, ki na koncu nadzira termogenezo, je pomemben napredek," je dodal Lowell.
Poleg tega so preiskovalci ugotovili, da je bila poraba energije, ko so vklopili te nevrone, v celoti odvisna od sproščanja GABA. Ti rezultati kažejo, da sproščanje GABA selektivno spodbuja porabo energije. "Naše ugotovitve so močno izboljšale naše razumevanje nadzora nad porabo energije in dale nov vpogled v patogenezo debelosti," je dejal Kong.
Edinstvene značilnosti nevronov hipotalamusa so pomembne, ker bi lahko omogočile eksperimentalno spreminjanje nadzora nad porabo energije v možganih. Natančneje, nevroni, ki od teh nevronov prejemajo signale, posredovane z GABA, bodo verjetno igrali pomembno vlogo pri uravnavanju porabe energije, ne pa tudi vnosa hrane.
"Zdaj je pomembno, da v celoti razmejimo zgornje nevrone, ki nadzorujejo te nevrone, ki uravnavajo termogenezo, in tudi nevrone na nižji stopnji, ki zaključijo" krog "do rjavega maščobnega tkiva," je dejal Lowell.
Takšno delo bi lahko odkrilo nove priložnosti za farmakološke posege, ki bi lahko vodili do učinkovitega zdravljenja debelosti in z njo povezanih zapletov, kot je diabetes.
Vir: Beth Israel Deaconess Medical Center
