Исследователи из Колумбийского университета в Медицинском центре Ирвинга выявили особые нейроны в мозге мышей, которые сообщают им, что они достаточно поели. Это захватывающее открытие может сыграть большую роль в будущем методов снижения веса для людей.
В отличие от большинства клеток мозга, которые посылают и получают определенные сигналы организму о еде, эти клетки уникальны по своей функции.
«Другие нейроны в мозге обычно ограничены восприятием пищи, которую мы кладем в рот, или того, как еда заполняет кишечник, или питательных веществ, получаемых из пищи», — объяснил физик Александр Нектоу, который руководил исследованием. «Нейроны, которые мы обнаружили, особенны тем, что они, по-видимому, объединяют все эти различные фрагменты информации и многое другое».
В отличие от большинства клеток мозга, которые посылают и получают определенные сигналы организму о еде, эти клетки уникальны по своей функции.
«Другие нейроны в мозге обычно ограничены восприятием пищи, которую мы кладем в рот, или того, как еда заполняет кишечник, или питательных веществ, получаемых из пищи», — объяснил физик Александр Нектоу, который руководил исследованием. «Нейроны, которые мы обнаружили, особенны тем, что они, по-видимому, объединяют все эти различные фрагменты информации и многое другое».
Нахождение системы управления частью мозга
Используя новую технику, называемую пространственно-разрешенным молекулярным профилированием, ученые Колумбийского университета смогли заглянуть в ствол мозга, который соединяет мозг со спинным мозгом и контролирует жизненно важные функции, и различить там различные типы клеток, вплоть до их молекулярного состава. Ранее это было невозможно.
Этот метод профилирования выявил клетки, которые были похожи на нейроны, отвечающие за регуляцию насыщения, но немного отличались. Естественно, затем им пришлось более внимательно исследовать их функции.
Используя новую технику, называемую пространственно-разрешенным молекулярным профилированием, ученые Колумбийского университета смогли заглянуть в ствол мозга, который соединяет мозг со спинным мозгом и контролирует жизненно важные функции, и различить там различные типы клеток, вплоть до их молекулярного состава. Ранее это было невозможно.
Этот метод профилирования выявил клетки, которые были похожи на нейроны, отвечающие за регуляцию насыщения, но немного отличались. Естественно, затем им пришлось более внимательно исследовать их функции.
В частности, как отметили исследователи в своей статье, опубликованной в журнале Cell, «... популяция нейропептидергических нейронов в дорсальном ядре шва (DRN) ствола мозга» . «Эти нейроны отслеживают пищу от сенсорного представления до приема пищи, интегрируют эти сигналы с более медленно действующими гуморальными сигналами и экспрессируют холецистокинин (CCK)», — рассказала команда. «Эти нейроны CCK двунаправленно регулируют размер пищи, управляя устойчивым сигналом завершения приема пищи со встроенной задержкой».
Ссылка на Ozempic?
Для тех, чьи мысли сразу же обратились к «Оземпику», я с вами.
Ozempic — это лекарство, используемое для лечения диабета 2 типа и ожирения, относящееся к классу препаратов, называемых агонистами рецепторов глюканоподобного пептида-1 (GLP-1). Эти препараты имитируют действие гормона GLP-1, который естественным образом высвобождается из кишечника после еды. Одним из ключевых эффектов GLP-1 является усиление чувства сытости и снижение потребления пищи.
Эти нейроны CCK активируются Exendin-4, агонистом GLP-1. Это говорит о том, что одним из способов, которым агонисты GLP-1, такие как Ozempic, снижают аппетит, является активация этих специфических нейронов CCK.
Выявление в ходе исследования нейронов CCK как ключевого компонента системы насыщения открывает потенциальный механизм для понимания того, как агонисты GLP-1 достигают этого эффекта.
Эксперименты со светом
Исследователи заставили мозг мышей экспрессировать светочувствительные белки в нейронах, экспрессирующих CCK. Затем они имплантировали оптические волокна в эту часть мозга, чтобы они могли доставлять свет непосредственно к целевым нейронам и активировать нейроны для своих экспериментов.
Когда их нейроны активировались светом, мыши съедали гораздо меньше пищи. Ученые отметили, что нейроны также отслеживали каждый кусочек пищи и объединяли несколько точек данных для передачи сигналов насыщения.
«По сути, эти нейроны могут чувствовать запах пищи, видеть еду, чувствовать ее во рту и в кишечнике, а также интерпретировать все гормоны кишечника, которые выделяются в ответ на прием пищи», — сказал Нектоу. «И в конечном итоге они используют всю эту информацию, чтобы решить, когда уже достаточно».
(Потенциальная) победа в войне с ожирением
Учитывая, что ствол мозга у всех позвоночных устроен одинаково, можно с уверенностью предположить, что у людей есть нейроны, регулирующие чувство насыщения, которые работают так же, как и у мышей.
Ссылка на Ozempic?
Для тех, чьи мысли сразу же обратились к «Оземпику», я с вами.
Ozempic — это лекарство, используемое для лечения диабета 2 типа и ожирения, относящееся к классу препаратов, называемых агонистами рецепторов глюканоподобного пептида-1 (GLP-1). Эти препараты имитируют действие гормона GLP-1, который естественным образом высвобождается из кишечника после еды. Одним из ключевых эффектов GLP-1 является усиление чувства сытости и снижение потребления пищи.
Эти нейроны CCK активируются Exendin-4, агонистом GLP-1. Это говорит о том, что одним из способов, которым агонисты GLP-1, такие как Ozempic, снижают аппетит, является активация этих специфических нейронов CCK.
Выявление в ходе исследования нейронов CCK как ключевого компонента системы насыщения открывает потенциальный механизм для понимания того, как агонисты GLP-1 достигают этого эффекта.
Эксперименты со светом
Исследователи заставили мозг мышей экспрессировать светочувствительные белки в нейронах, экспрессирующих CCK. Затем они имплантировали оптические волокна в эту часть мозга, чтобы они могли доставлять свет непосредственно к целевым нейронам и активировать нейроны для своих экспериментов.
Когда их нейроны активировались светом, мыши съедали гораздо меньше пищи. Ученые отметили, что нейроны также отслеживали каждый кусочек пищи и объединяли несколько точек данных для передачи сигналов насыщения.
«По сути, эти нейроны могут чувствовать запах пищи, видеть еду, чувствовать ее во рту и в кишечнике, а также интерпретировать все гормоны кишечника, которые выделяются в ответ на прием пищи», — сказал Нектоу. «И в конечном итоге они используют всю эту информацию, чтобы решить, когда уже достаточно».
(Потенциальная) победа в войне с ожирением
Учитывая, что ствол мозга у всех позвоночных устроен одинаково, можно с уверенностью предположить, что у людей есть нейроны, регулирующие чувство насыщения, которые работают так же, как и у мышей.
Это многообещающе, учитывая растущую потребность в снижении веса и лечении ожирения у людей. По данным Всемирной организации здравоохранения, по состоянию на 2022 год 43% людей в возрасте 18 лет и старше имели избыточный вес; 16%, по оценкам, жили с ожирением. Эти цифры иллюстрируют, как глобальное ожирение среди взрослых более чем удвоилось с 1990 года.
Было показано, что Ozempic эффективен для снижения веса, облегчение боли в колене, вызванной остеоартритом, и даже снижение риска почечной недостаточности и нескольких видов рака, связанных с ожирением, у больных диабетом 2 типа . Однако его также связывают с внезапной потерей зрения и высоким риском суицидальных мыслей .
Очевидно, нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы полностью поймем этот класс лекарств. Будем надеяться, что это новое открытие поможет пролить больше света на их работу. И как объясняет Нектоу, «в будущем его можно будет использовать для лечения ожирения».
Было показано, что Ozempic эффективен для снижения веса, облегчение боли в колене, вызванной остеоартритом, и даже снижение риска почечной недостаточности и нескольких видов рака, связанных с ожирением, у больных диабетом 2 типа . Однако его также связывают с внезапной потерей зрения и высоким риском суицидальных мыслей .
Очевидно, нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы полностью поймем этот класс лекарств. Будем надеяться, что это новое открытие поможет пролить больше света на их работу. И как объясняет Нектоу, «в будущем его можно будет использовать для лечения ожирения».