Új kutatások jobb elhízás elleni gyógyszerek lehetőségét vetítik fel

KÉP: Az agytörzs neuronjai a hő hatására aktiválódnak. Ezeknek a sejteknek az egerekben való gátlásával a kutatók arra késztették az állatokat, hogy kevesebbet essenek és több kalóriát égessenek el. mutass többet

Kredit: A Rockefeller Egyetem Molekuláris Genetikai Laboratóriuma

A hatékony súlycsökkentő stratégiák kevesebb ételt fogyasztanak, több kalóriát égetnek el - ideális esetben mindkettőt. De a több mint 90 millió amerikai elhízásban szenvedő betegség, amely a ráktól a szívbetegségig terjedő állapotokhoz járul hozzá, a viselkedés megváltoztatása nehezen valósítható meg, vagy nem elég hatékony - ezért a tudósok régóta keresik az embereket segítő gyógyszereket leadott fontokat. Pedig a hatékony, hosszan tartó kezelések eddig elkerülték őket.

A Cellben megjelent új jelentésében Jeffrey M. Friedman laboratóriumának kutatói új utat javasolnak az elhízás elleni gyógyszerek felkutatására. Együttműködve a Princetoni Egyetem csapatával, megállapították, hogy az agysejtek egy csoportja, amelyről korábban kimutatták, hogy szabályozza az éhséget, az energiafelhasználást is ellenőrzi. És mivel testtömegünk az elfogyasztott kalóriáktól és az elégetett energiától is függ, ezek a megállapítások egy újfajta súlycsökkentő gyógyszerhez vezethetnek, amely az energiaegyenlet mindkét oldalán hat.

Energia be, energia ki

Eddig a legtöbb elhízási kutatás azokra a biológiai mechanizmusokra összpontosított, amelyek szabályozzák, hogy mennyit eszünk. Mégis, a kalóriabevitelünket szabályozó idegi áramkörök manipulálása nem vezetett széles körben sikeres elhízás elleni gyógyszerekhez. Tehát Marc Schneeberger Pané, a Kavli NSI posztdoktori munkatársa Friedman laboratóriumában elindított egy projektet, hogy megvizsgálja azokat a folyamatokat, amelyekkel helyette energiát égetünk el.

Az olyan emlősök, mint az egerek és az emberek, sok szempontból energiát fogyasztanak, és a hőtermelés a legfontosabb. Amikor a környezeti hőmérséklet csökken, több üzemanyagot égetünk el az állandó testhőmérséklet fenntartása érdekében; amikor emelkedik, kevesebbet égünk. Még a zsírszövetnek is van egy speciális formája, az úgynevezett barna zsír, amelyet elégetnek, hogy közvetlenül hőt termeljenek.

A tudósok tudták, hogy a hőmérséklet-érzékeny neuronok egyes populációi az agy hipotalamusz régiójában szerepet játszanak a hőtermelés és ezért az energiafelhasználás szabályozásában. De nem tudták pontosan, hogy ezek az idegsejtek hogyan gyakorolták hatásukat, vagy ha a hipotalamuszon kívüli más sejtek is hasonló szerepet játszhatnak.

Kettős kötelesség

Schneeberger Pané és munkatársai, köztük a végzős hallgató, Luca Parolari, a környezeti hőmérséklet emelkedése által aktivált agyi régiók feltérképezésével kezdték. A Rockefellerben kifejlesztett iDISCO nevű fejlett 3D-s képalkotó technikát használták a forró hőmérsékletnek kitett egerek agyának átvizsgálására, és keresték a neuronális aktivitás jeleit.

Ahogy az várható volt, a csapat aktivitást látott a hipotalamuszban. De a neuronok egy bizonyos csoportjának aktivitását is látták az agytörzs dorsalis raphe-magjának egy részében - és a kutatók meglepetésére történetesen ugyanazok az idegsejtek voltak, mint két évvel korábban a laboratórium kulcsfontosságúnak találta az éhség visszaszorítását.

"Új eredményeink azt mutatják, hogy ezek az idegsejtek úgy szabályozzák az energiaegyensúlyt, hogy részben átfedő áramköri mechanizmusok révén modulálják az élelmiszer-bevitelt és az energiafogyasztást" - mondja Alexander R. Nectow, aki a Princeton Egyetem csapatát vezette.

Az a lehetőség, hogy ezek a sejtek, amelyeket a labor korábban "éhségneuronoknak" nevezett el, szabályozhatják az éhségérzetet és az energiafelhasználást, felvetette annak lehetőségét, hogy erőteljes emelőként szolgálhatnak a testtömeg kezelésében.

"Nagyon izgatottak voltunk" - emlékszik vissza Schneeberger Pané, aki hozzáteszi, hogy kollégáival ezeket a multitalentus neuronokat "az elhízáskutatás új horizontjának" tekintik.

A kutatók kifinomult biokémiai technikákkal váltogatták ezeket a hőmérséklet-érzékeny agytörzsi idegsejteket. Felfedezték, hogy az idegsejtek aktiválása csökkentette az állatok barna zsírjának hőmérsékletét, amelyet égetve hő, a test testhőmérséklete is előáll. Az idegsejtek elnyomása közben megnövelte a hőtermelést - és amint azt a tudósok korábban bemutatták, az állatok kevésbé éheztek.

Egyél kevesebbet, égess többet

De a barna zsír elégetésével történő hőtermelés nem az egyetlen módja az energiafelhasználásnak. A fizikai aktivitás is kalóriát éget el, csakúgy, mint az összes alapvető feladat, amely életben tartja a testet: légzés, ételek emésztése stb. Tehát a kutatók speciális ketrecekbe helyezték az egereket, amelyeket érzékelőkkel csaltak ki, hogy nyomon kövessék mozgásukat és felmérjék, mennyi szén-dioxidot termelnek, és mennyi ételt, vizet és oxigént fogyasztanak. A cél az volt, hogy kiderüljön, a hőmérséklet-érzékeny éhségneuronok, a hátsó raphe mag képesek-e az energiafelhasználást nemcsak a hőmérséklet szabályozásával, hanem más eszközökkel is szabályozni.

Az eredmények ismét egyértelműek voltak: ahogy az idegsejtek aktiválása a hőtermelés zuhanását okozta, ugyanúgy a mozgás, az anyagcsere-aktivitás és a teljes energiafogyasztás is orrba lendült. Az idegsejtek elnyomása viszont mindegyiküket felemelte.

A csapat már megkezdte az egyedi receptorok keresését ezekben a kettős rendeltetésű neuronokban, amelyek mind az éhséget, mind az energiafelhasználást szabályozzák. Az ötlet az, hogy meghatározzon olyan célpontokat, amelyek felhasználhatók olyan új elhízás elleni gyógyszerek létrehozására, amelyek képesek egy-két ütést leadni.

"Amikor gátolja ezeket az idegsejteket, egyszerre elnyomják az élelmiszer-bevételt és növelik az energiafelhasználást" - mondja Schneeberger Pané. Ha kitaláljuk, hogyan lehet ezeket lecsendesíteni az emberekben, akkor kétszeresen hatékony támadást tehetünk egy hatalmas közegészségügyi probléma ellen.

Jogi nyilatkozat: AAAS és EurekAlert! nem felelősek az EurekAlert-hez eljuttatott sajtóközlemények pontosságáért! közreműködő intézmények által vagy bármilyen információ felhasználása az EurekAlert rendszeren keresztül.