МАДРІД, 10 (EUROPA PRESS)

ожирінням

Вчені в США успішно генерують гіпоталамусоподібні нейрони з індукованих людиною плюрипотентних стовбурових клітин (hiPSC), взяті з крові та клітин шкіри людей із надмірною ожирінням та людей із нормальною вагою тіла. Дослідники виявили, що клітини мозку, отримані від надмірної ожиріння, частіше дерегулюють гормони, пов'язані з харчовою поведінкою та голодом, а також генами, пов'язаними з ожирінням та метаболічними шляхами, повідомляють вони в статті, опублікованій у четвер в "Клітинні стовбурові клітини".

"Це перший крок у застосуванні платформи на основі iPSC для моделювання складних полігенних захворювань, таких як ожиріння", - пояснює провідний автор Друв Сарін, біолог стовбурових клітин медичного центру "Cedars-Sinai". "Ми розробили велику платформу, яка потенційно може використовувати для оцінки впливу експериментальної терапії на специфічні для пацієнта нейрони гіпоталамусу від пацієнтів із ожирінням з різним генетичним походженням, індексом маси тіла та впливом навколишнього середовища ".

У більшості людей з ожирінням гени, які вони успадковують, мають незначні наслідки, що сприяють сприйнятливості до ожиріння. Багато з цих генів регулюють функції гіпоталамусу, такі як споживання їжі та енергетичний обмін. Але тканини гіпоталамусу людини не є легкодоступними, що підкреслює нагальну потребу в нейрональних моделях, що мають відношення до досліджень ожиріння.

Щоб подолати цю проблему, Сарін та її співробітники розробили підхід на основі hiPSC для генерування функціональних нейронів гіпоталамусу, що моделюють форми ожиріння зі складним генетичним походженням. Вони генерували hiPSC з крові та клітин шкіри, взяті у людей із надмірною ожирінням, які мали індекс маси тіла (ІМТ) 50 і більше та кілька генетичних варіантів, а також нормальних суб'єктів з індексом маси тіла 25 або менше. Пізніше ці hiPSC перетворилися на нейрони, подібні до гіпоталамусу, які мали спільні профілі експресії генів, подібні до профілів клітин гіпоталамусу після смерті дорослих.

АНОМАРНО СИЛЬНІ ВІДПОВІДІ НА ГОЛОРД

Ці нейрони виділяють нейропептиди, які регулюють харчову поведінку у відповідь на гормон голоду грелін та гормон ситості лептин, які виділяються клітинами кишечника та жирової тканини відповідно. Гіпоталамоподібні нейрони, що генеруються у людей із надмірною ожирінням, виявляли аномально сильну реакцію на грелін, на відміну від тих, що походять від нормальних суб'єктів. Більше того, гіпоталамусоподібні нейрони, що генеруються з надмірної ожиріння, зберігали ознаки порушення регуляції в генах, пов’язаних з ожирінням, і метаболічних шляхах, незважаючи на те, що вони перепрограмували процес.

HiPSC використовувались насамперед для вивчення рідкісних форм захворювань, спричинених мутаціями одного гена. Хоча пара лабораторій нещодавно створила гіпосаламоподібні нейрони, отримані hiPSC, вони не продемонстрували, що ці клітини виділяють нейропептиди у відповідь на гормональні сигнали або можуть точно моделювати складні полігенні форми важкого ожиріння людини.

"Зрештою, ми прокладаємо шлях до персоналізованої або прецизійної медицини, в якій ліки можуть бути налаштовані для пацієнтів із ожирінням з різним генетичним походженням та метаболічним статусом захворювання, залежно від їх толерантності та реакції на комбінації препаратів", - говорить Сарін.

Одне з можливих обмежень дослідження полягає в тому, що харчова поведінка регулюється гіпоталамусом у тісній співпраці з багатьма іншими органами та типами клітин, такими як гіпофіз, підшлункова залоза, печінка, кишечник та жир. У майбутніх дослідженнях Сарін та її команда оцінюватимуть, чи взаємодіють гіпоталамусальні нейрони hiPSC з іншими відповідними типами клітин та утворюють функціональні схеми як в пластині, так і в живих організмах.

Сарін підкреслює: "Існує кілька проміжних етапів, перш ніж ми зможемо усвідомити потенціал цієї технології iPSC, щоб стати надійною платформою для виявлення потенційних методів лікування ожиріння та інших метаболічних захворювань".