Ефектите на инсулин во мозокот можат да доведат до дебелеење Макс-Планк-Гезелшафт
Истражувачите дешифрираат важен механизам со кој инсулинот го контролира енергетскиот биланс во хипоталамусот
Масната храна дебелее. Оваа едноставна врска крие сложени сигнални патишта преку кои гласничките супстанции во мозокот го контролираат енергетскиот биланс. Научниците од Институтот за невролошки истражувања Макс Планк во Келн и Кластерот за извонредност CECAD на Универзитетот во Келн сега разјаснија важен чекор во оваа комплексна контролна јамка. Тие беа во можност да покажат како работи хормонот инсулин во таканаречениот вентромедијален хипоталамус на мозокот. Инсулинот се ослободува почесто како резултат на диета со многу маснотии. Во посебните нервни клетки - SF-1 невроните - тој става сигнална каскада во движење, во чиј центар е ензимот PI3-киназа. Во неколку средни чекори, инсулинот го инхибира пренесувањето на нервните импулси, така што се потиснува чувството на ситост и се намалува потрошувачката на енергија. Тоа промовира прекумерна тежина и дебелина.
Визуелизација на ефектите на инсулин кај SF-1 невроните на хипоталамусот. По стимулација со инсулин, клетките SF-1 (црвена) ја формираат сигналната молекула PiP3 (зелена). (Сино: клеточно јадро)
Хипоталамусот игра важна улога во регулирањето на енергетскиот биланс. Специјалните нервни клетки во оваа област, т.н. POMC-клетки, реагираат на гласничките супстанции и со тоа го контролираат однесувањето во исхраната и потрошувачката на енергија. Хормонот инсулин е важна гласничка супстанција. Во телото, инсулинот има ефект дека шеќерот апсорбиран преку храната се транспортира до целните клетки (на пр. Мускулите) и им е достапен како извор на енергија. Со диета со многу маснотии, таа се повеќе се формира во панкреасот, така што неговата концентрација исто така се зголемува во мозокот. Интеракцијата помеѓу инсулинот и целните клетки во мозокот е исто така од клучно значење за контролата и регулирањето на енергетскиот биланс. Сепак, сè уште е во голема мера непознато кои молекуларни механизми лежат во основата на контролата преку инсулин.
Истражувачка група предводена од Јенс Брининг, директор на Институтот за невролошки истражувања „Макс Планк“ и раководител на кластерот за извонредност CECAD („Одговори на мобилен стрес кај болести поврзани со стареење“) на Универзитетот во Келн, сега разјасни важен чекор во овој комплексен правило. Како што покажаа научниците, инсулинот предизвикува каскада на сигналот во невроните SF-1 - друга група на нервни клетки во хипоталамусот. Интересно, сепак, се чини дека овие клетки се регулираат со инсулин само во диета со многу маснотии и прекумерна тежина. Ензимот PI3-киназа игра централна улога во оваа каскада на гласни супстанции. Ензимот ги активира јонските канали преку средни чекори и со тоа го инхибира пренесувањето на нервните импулси. Истражувачите се сомневаат дека така СФ-1 клетките комуницираат со клетките POMC.
Киназите се ензими кои активираат други молекули преку фосфорилација - приврзаност на фосфатни групи. „Доколку инсулинот се поврзе со неговиот рецептор на површината на клетките SF-1, тој ја активира PI3 киназата“, објаснува Тим Клокенер, првиот автор на студијата. „PI3 киназата за возврат го контролира формирањето на PIP3, друга сигнална молекула, преку фосфорилација. PIP3 ги прави соодветните канали во клеточниот wallид пропустливи за јони на калиум. ”Нивниот прилив предизвикува нервната клетка полека да“ оган ”- пренесувањето на електричните импулси е потиснато.
„Преку средната станица на невроните SF-1, инсулинот веројатно индиректно ги инхибира невроните POMC, кои се одговорни за чувството на ситост, ако имате прекумерна тежина“, се сомнева научникот. „Во исто време, потрошувачката на храна продолжува да расте.“ Сепак, директните докази дека двата типа на нервни клетки комуницираат директно едни со други на овој начин сè уште се чека.
За да откријат како работи инсулинот во мозокот, научниците од Келн споредиле глувци на кои им недостасува рецептор за инсулин на SF-1 невроните со глувци чиј рецептор на инсулин е недопрен. Со нормална диета, истражувачите не утврдија разлика помеѓу двете групи. Ова сугерира дека инсулинот нема одлучувачко влијание врз активноста на овие клетки кај слабите лица. Ако, пак, на глодарите се хранат со многу масна диета, оние со неисправен рецептор на инсулин остануваат слаби, додека оние со функционален рецептор брзо добиваат на тежина. И зголемениот апетит и намалената потрошувачка на калории беа одговорни за зголемувањето на телесната тежина. Овој ефект на инсулин може да претставува еволутивна адаптација на организмот кон нередовно снабдување со храна со долги периоди на глад: Ако има краткотрајна прекумерна понуда на храна со многу маснотии, телото може да создаде резерви на енергија особено ефективно преку дејство на инсулин.
Сè уште не е можно да се процени дали резултатите од студијата ќе помогнат еден ден да се интервенира специјално во енергетскиот биланс. „Во моментов сме далеку далеку од практичната примена“, вели Јенс Брининг. „Нашата цел е да откриеме како се појавуваат глад и чувство на ситост. Само кога ќе го разбереме целиот систем, можеме да започнеме со развој на терапии “.