Struktura vašich mozkových buněk by mohla ovlivnit riziko obezity

Vědci, kteří studují obezitu, zjistili, že se zdá, že anténní struktury mozkových buněk, které tvoří součást hladového okruhu těla, hrají klíčovou roli v regulaci chuti k jídlu.

Vědci pokračují ve zkoumání genetiky obezity.

Studie, publikovaná v časopise Genetika přírody, zdůraznil důležitou roli, kterou mohou anténní struktury - nebo primární řasinky - hrát v mozkové signalizaci.

Obecně se předpokládalo, že většina signalizace v mozku probíhala prostřednictvím struktur nazývaných synapsí.

„Budujeme jednotné chápání lidské genetiky obezity,“ vysvětluje hlavní autor Christian Vaisse, profesor Diabetes Center na Kalifornské univerzitě v San Francisku.

"Až donedávna," dodává, "mnoho vědců o obezitě sotva slyšelo o primárních řasinkách, ale to se změní."

Role genetiky v obezitě

Ve Spojených státech obezita postihuje více než třetinu (neboli 78,6 milionů) dospělých.

Obezita je velkým problémem veřejného zdraví, v neposlední řadě proto, že je spojena se špatným duševním zdravím a mnoha dalšími vážnými zdravotními problémy. Patří mezi ně některé z hlavních příčin úmrtí v USA a ve zbytku světa, jako je cukrovka, mrtvice, srdeční choroby a některé druhy rakoviny.

Hlavní hnací síly epidemie obezity jsou převážně negenetické, jako je kombinace snadného přístupu k neomezenému přísunu kaloricky bohatého jídla a „stále sedavějšího životního stylu“.

Ne každý, kdo je vystaven těmto podmínkám prostředí, však trpí obezitou, což naznačuje, že svoji roli hraje i genetika.

U většiny nemocí, u nichž hraje roli genetika, je příčina způsobena změnami v řadě genů. Někdy však příčinou mohou být rozdíly v jediném genu.

Hladový okruh

Ve svém článku vědci vysvětlují, že většina příčin těžké obezity s jedním genem je způsobena změnami genů v okruhu hladu, který zahrnuje leptin - signální protein nebo hormon, který je uvolňován tukovými buňkami.

Okruh je síť nervových buněk nebo neuronů v oblasti hypotalamu mozku, která pomáhá udržovat stabilní hmotnost úpravou chuti k jídlu a spotřeby energie v závislosti na hladinách leptinu.

Mutace v genu, který kóduje leptin, nebo v genech zapojených do monitorování a reakce na protein, mohou vést k selhání detekce, kdy má tělo dostatečné množství tuku. To se může stát u myší a lidí, což způsobí, že budou stále jíst „jako by hladověli“.

V předchozí práci prof. Vaisse a kolegové zjistili, že mutace v genu zapojeném do leptinového hladovění - v genu pro receptor melanocortin-4 (MC4R) - představují 3–5 procent všech případů těžké obezity u lidí. Těžká obezita je definována jako index tělesné hmotnosti (BMI) nad 40.

Protein MC4R detekuje chemické signály ve speciální skupině neuronů v hypotalamu, o nichž se předpokládá, že hrají důležitou roli při snižování chuti k jídlu v reakci na vysoké hladiny leptinu.

Až do nové studie vědci nevěděli, jak tato podskupina hypotalamových neuronů reguluje kontrolu chuti k jídlu.

Primární řasinky spojené s obezitou

Ostatní členové studijního týmu také dříve zjistili, že vzácné variace genů, které ovlivňují primární řasinky, mohou vést k onemocněním, která jsou téměř vždy doprovázena těžkou obezitou, jako jsou Alströmův a Bardet-Biedlův syndrom. Nebylo však jasné, jak jsou řasinky spojeny s obezitou.

V nové studii vědci studovali hypotalamické neurony regulující chuť k jídlu u normálních myší a zjistili, že protein MC4R se koncentruje v jejich primární řasinkách.

Zjistili také, že myši navržené tak, aby měly verzi genu, která je spojena s těžkou obezitou u lidí, neměly v těchto řasinkách protein MC4R.

Tato zjištění přiměla tým přemýšlet, zda tyto primární řasy na hypotalamových neuronech byly hlavním místem pro funkci regulace chuti k jídlu v obvodu hladu po leptinu.

Nedávné objevy odhalily, že další protein zvaný adenylyl cykláza 3 (ADCY3) je také spojen s obezitou a že se také koncentruje v primární řasinkách. Je známo, že ADCY3 se při odesílání signálů spojuje s MC4R.

Klíčová místa signálů regulujících chuť k jídlu

V další sadě experimentů vědci zjistili, že po blokování ADCY3 u myší zvířata významně zvýšila příjem potravy a začala být obézní.

Vědci dospěli k závěru, že ADCY3 a MC4R spolupracují v primární řasinkách neuronů detekujících leptin, aby jim pomohly detekovat zvyšování hladiny tělesného tuku, což zase snižuje chuť k jídlu.

Genetické nebo jiné interference s těmito životně důležitými složkami by proto mohly vést k tomu, že by tělo nebylo schopné zabrzdit „nouzovou brzdou“ při kontrole chuti k jídlu.

Vědci však poukazují na to, že o roli primárních řasinek v regulaci chuti k jídlu je stále ještě co učit, a je pravděpodobné, že bude ještě nějaký čas trvat, než budou k dispozici nové způsoby léčby založené na těchto znalostech.

"Je vzrušující, jak velký pokrok toto pole učinilo." V 90. letech jsme se ptali, zda je obezita genetická; před deseti lety jsme objevili, že většina rizikových faktorů obezity primárně ovlivňuje leptinový okruh v mozku, “říká profesor Vaisse.

"[Nyní] jsme na pokraji porozumění tomu, jak defekty v této specifické subcelulární struktuře konkrétní podskupiny hypotalamových neuronů zvyšují hmotnost a obezitu."

Profesor Christian Vaisse