Η δομή των εγκεφαλικών κυττάρων σας μπορεί να επηρεάσει τον κίνδυνο παχυσαρκίας
Ερευνητές που μελετούν την παχυσαρκία ανακάλυψαν ότι δομές που μοιάζουν με κεραία στα εγκεφαλικά κύτταρα που αποτελούν μέρος του κυκλώματος πείνας του σώματος φαίνεται να παίζουν βασικό ρόλο στη ρύθμιση της όρεξης.
Το έγγραφο μελέτης, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Γενετική της φύσης, υπογράμμισε τον σημαντικό ρόλο που μπορούν να διαδραματίσουν οι δομές που μοιάζουν με κεραία - ή η πρωτογενής βλεφαρίδες στην σηματοδότηση του εγκεφάλου.
Θεωρήθηκε γενικά ότι το μεγαλύτερο μέρος της σηματοδότησης στον εγκέφαλο πραγματοποιήθηκε μέσω δομών που ονομάζονται συνάψεις.
«Χτίζουμε μια ενοποιημένη κατανόηση της ανθρώπινης γενετικής της παχυσαρκίας», εξηγεί ο ανώτερος συγγραφέας Christian Vaisse, καθηγητής στο Κέντρο Διαβήτη στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο.
«Μέχρι πρόσφατα», προσθέτει, «πολλοί ερευνητές παχυσαρκίας μόλις είχαν ακούσει για πρωτογενή βλεφαρίδες, αλλά αυτό θα αλλάξει».
Ο ρόλος της γενετικής στην παχυσαρκία
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η παχυσαρκία επηρεάζει περισσότερο από το ένα τρίτο των (ή 78,6 εκατομμυρίων) ενηλίκων.
Η παχυσαρκία είναι μια τεράστια ανησυχία για τη δημόσια υγεία, κυρίως επειδή σχετίζεται με κακή ψυχική υγεία και πολλά άλλα σοβαρά ιατρικά προβλήματα. Σε αυτά περιλαμβάνονται ορισμένες από τις κύριες αιτίες θανάτου στις ΗΠΑ και στον υπόλοιπο κόσμο, όπως ο διαβήτης, το εγκεφαλικό επεισόδιο, οι καρδιακές παθήσεις και ορισμένοι καρκίνοι.
Οι κύριοι παράγοντες της επιδημίας της παχυσαρκίας είναι σε μεγάλο βαθμό μη γενετικοί, όπως ο συνδυασμός της έτοιμης πρόσβασης σε απεριόριστη παροχή τροφών πλούσιων σε θερμίδες και του «ολοένα και πιο καθιστικού τρόπου ζωής».
Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι εκτεθειμένοι σε αυτές τις περιβαλλοντικές συνθήκες παχύσαρκοι, υποδηλώνοντας ότι η γενετική παίζει επίσης ρόλο.
Στις περισσότερες ασθένειες στις οποίες η γενετική παίζει ρόλο, η αιτία οφείλεται σε διακυμάνσεις σε ορισμένα γονίδια. Αλλά μερικές φορές, η αιτία μπορεί να οφείλεται σε παραλλαγές σε ένα μόνο γονίδιο.
Πεινασμένο κύκλωμα
Στην εργασία τους, οι ερευνητές εξηγούν ότι οι περισσότερες αιτίες σοβαρής παχυσαρκίας ενός γονιδίου οφείλονται σε μεταβολές γονιδίων σε κύκλωμα πείνας που περιλαμβάνει λεπτίνη - μια πρωτεΐνη σηματοδότησης ή ορμόνη, που απελευθερώνεται από λιπώδη κύτταρα.
Το κύκλωμα είναι ένα δίκτυο νευρικών κυττάρων, ή νευρώνων, στην περιοχή του υποθαλάμου του εγκεφάλου που βοηθά να διατηρηθεί το βάρος σταθερό προσαρμόζοντας την όρεξη και τη χρήση ενέργειας ανάλογα με τα επίπεδα της λεπτίνης.
Οι μεταλλάξεις στο γονίδιο που κωδικοποιούν τη λεπτίνη ή σε γονίδια που εμπλέκονται στην παρακολούθηση και την απόκριση στην πρωτεΐνη, μπορεί να οδηγήσουν σε αποτυχία ανίχνευσης πότε το σώμα έχει επαρκή ποσότητα λίπους. Αυτό μπορεί να συμβεί σε ποντίκια και ανθρώπους, προκαλώντας τους να συνεχίζουν να τρώνε «σαν να λιμοκτονούν».
Σε προηγούμενη εργασία, ο καθηγητής Vaisse και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι οι μεταλλάξεις σε ένα γονίδιο που εμπλέκεται στο κύκλωμα πείνας λεπτίνης - το γονίδιο του υποδοχέα μελανοκορτίνης-4 (MC4R) - αντιπροσωπεύουν το 3-5 τοις εκατό όλων των περιπτώσεων σοβαρής παχυσαρκίας στον άνθρωπο. Η σοβαρή παχυσαρκία ορίζεται ως ο δείκτης μάζας σώματος (ΔΜΣ) που είναι πάνω από 40.
Η πρωτεΐνη MC4R ανιχνεύει χημικά σήματα σε μια ειδική ομάδα νευρώνων στον υποθάλαμο που πιστεύεται ότι παίζουν σημαντικό ρόλο στη μείωση της όρεξης σε απόκριση σε υψηλά επίπεδα λεπτίνης.
Μέχρι τη νέα μελέτη, οι επιστήμονες δεν ήξεραν πώς αυτό το υποσύνολο των υποθαλαμικών νευρώνων ρυθμίζει τον έλεγχο της όρεξης.
Οι πρωτογενείς βλεφαρίδες συνδέονται με την παχυσαρκία
Άλλα μέλη της ομάδας μελέτης είχαν επίσης ανακαλύψει στο παρελθόν ότι σπάνιες διαφορές στα γονίδια που επηρεάζουν την πρωτογενή βλεφαρίδες μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες που σχεδόν πάντα συνοδεύονται από σοβαρή παχυσαρκία, όπως τα σύνδρομα Alström και Bardet-Biedl. Ωστόσο, δεν ήταν σαφές πώς συνδέονται οι βλεφαρίδες με την παχυσαρκία.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές μελέτησαν τους υποθαλαμικούς νευρώνες που ρυθμίζουν την όρεξη σε φυσιολογικά ποντίκια και διαπίστωσαν ότι η πρωτεΐνη MC4R συγκεντρώνεται στην πρωτογενή βλεννογόνο.
Διαπίστωσαν επίσης ότι τα ποντίκια που σχεδιάστηκαν για να έχουν την έκδοση του γονιδίου που συνδέεται με σοβαρή παχυσαρκία στον άνθρωπο δεν είχαν την πρωτεΐνη MC4R σε αυτές τις βλεφαρίδες.
Αυτά τα ευρήματα έκαναν την ομάδα να αναρωτιέται αν αυτές οι πρωτογενείς βλεφαρίδες στους υποθαλαμικούς νευρώνες ήταν η κύρια θέση για τη λειτουργία ρύθμισης της όρεξης του κυκλώματος πείνας λεπτίνης.
Πρόσφατες ανακαλύψεις αποκάλυψαν ότι μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται αδενυλύλ κυκλάση 3 (ADCY3) συνδέεται επίσης με την παχυσαρκία και ότι συγκεντρώνεται επίσης στην πρωτογενή βλεφαρίδες. Το ADCY3 είναι γνωστό ότι συνδέεται με το MC4R όταν στέλνει σήματα.
Βασικές τοποθεσίες σημάτων ρύθμισης της όρεξης
Σε ένα περαιτέρω σύνολο πειραμάτων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μετά τον αποκλεισμό του ADCY3 στα ποντίκια, τα ζώα αύξησαν σημαντικά την πρόσληψη τροφής τους και άρχισαν να παχύσαρκα.
Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα ADCY3 και MC4R συνεργάζονται στην πρωτογενή βλεφαρίδα των νευρώνων που ανιχνεύουν λεπτίνη για να τους βοηθήσουν να ανιχνεύσουν ότι τα επίπεδα σωματικού λίπους αυξάνονται, γεγονός που με τη σειρά του μειώνει την όρεξη.
Η γενετική ή άλλη παρεμβολή σε αυτά τα ζωτικά συστατικά θα μπορούσε συνεπώς να έχει ως αποτέλεσμα το σώμα να μην είναι σε θέση να εφαρμόσει το «φρένο έκτακτης ανάγκης» στον έλεγχο της όρεξης.
Ωστόσο, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουν για το ρόλο της πρωτογενούς βλεφαρίδας στη ρύθμιση της όρεξης και είναι πιθανό να είναι αρκετό καιρό πριν γίνουν διαθέσιμες νέες θεραπείες με βάση αυτήν τη γνώση.
«Είναι συναρπαστικό πόση πρόοδος έχει σημειώσει αυτό το πεδίο. Στη δεκαετία του '90, ρωτούσαμε εάν η παχυσαρκία είναι γενετική. πριν από μια δεκαετία ανακαλύψαμε ότι οι περισσότεροι παράγοντες κινδύνου παχυσαρκίας επηρεάζουν κυρίως το κύκλωμα λεπτίνης στον εγκέφαλο », λέει ο καθηγητής Vaisse.
«[Τ] τώρα, είμαστε στα πρόθυρα να καταλάβουμε πώς τα ελαττώματα σε αυτήν τη συγκεκριμένη υποκυτταρική δομή ενός συγκεκριμένου υποσυνόλου των υποθαλαμικών νευρώνων οδηγούν στην αύξηση βάρους και στην παχυσαρκία.»
Καθ. Christian Vaisse
