МАДРІД, 21 (EUROPA PRESS)

знаходять

Під час дослідження системи навчання та пам'яті мозку вчені з університету Джона Гопкінса в Балтіморі, штат Меріленд, США, натрапили на новий тип нервових клітин, який, як видається, контролює поведінку годування у мишей.

Висновок, який докладно викладений у статті, опублікованій цієї п’ятниці в журналі Science, додає важливі подробиці до того, як мозок тварин вказує, коли припиняти їсти, і, якщо підтвердиться у людей, це може призвести до нових засобів боротьби з ожирінням.

"Коли тип клітини мозку, який ми виявили, загоряється і надсилає сигнали, наші лабораторні миші невдовзі перестають їсти", - говорить Річард Хуганір, завідувач кафедри нейронауки Медичної школи університету Джона Хопкінса. Здається, сигнали повідомляють мишам, що вони мають мав достатньо ".

Хуганір каже, що відкриття його команди відбулося в результаті досліджень білків, які посилюють і послаблюють місця перетину або синапси між клітинами мозку. Це важлива мета дослідження, оскільки ефективність синапсу, особливо між клітинами гіпокампу та корою мозку, це важливо для навчання та пам'яті.

Шукаючи деталі щодо інтенсивності синапсів, Хуганір та аспірант Олоф Лагерлеф зосередилися на ферменті OGT, біологічному каталізаторі, який бере участь у багатьох функціях організму, включаючи використання інсуліну та хімію цукрів.

Завдання ферменту полягає в додаванні до білків молекули, яка називається N-ацетилглюкозамін (GlcNAc), похідне глюкози, явище, вперше виявлене в 1984 році Джеральдом Хартом, директором кафедри біологічної хімії Медичного факультету Джонса Хопкінса. Університет та співдиректор поточного дослідження. Додаючи молекули GlcNAc, OGT змінює поведінку білків.

Щоб зрозуміти роль ОГТ у мозку, Лагерлеф видалив ген, що кодує його, з первинних нервових клітин гіпокампу та кори у дорослих мишей. Навіть перед тим, як безпосередньо розглянути вплив його видалення на мозок гризунів, повідомляє Лагерлеф, дослідники зрозуміли, що миші подвоїлись у вазі всього за три тижні через накопичення жиру, а не м’язової маси.

РОЛЬ ФЕНЗИМУ, ОСНОВНИЙ У ВХІДІ ХАРЧУВАННЯ

Коли команда відстежувала схеми годівлі мишей, вони виявили, що миші, у яких відсутня OGT, їли таку ж кількість їжі - в середньому 18 на день - як їхні звичайні односмітники, але затримувалися на їжі довше. І вони їли більше калорій на кожну їжі. Коли споживання їжі обмежувалося споживанням звичайної лабораторної дієти, вони більше не набирали зайвої ваги, припускаючи, що відсутність ОГТ перешкоджає здатності тварини визначати, коли вона насичена.

"Ці миші не розуміють, що їм вистачило їжі, тому вони продовжують їсти", - говорить Лагерлеф. Оскільки не відомо, що гіпокамп і кора головного мозку безпосередньо регулюють поведінку годування у гризунів чи інших ссавців, дослідники шукали зміни в інших місцях мозку, особливо в гіпоталамусі, який, як відомо, контролює температуру тіла, харчування, сон та обмін речовин, і там вони побачили відсутність OGT у невеликій підгрупі нервових клітин у групі нейронів, що називається паравентрикулярним ядром.

Лагерлеф каже, що ці клітини вже знали, що надсилають і отримують безліч сигналів, пов’язаних з апетитом та споживанням їжі. Коли цей експерт вивчав зміни рівнів факторів, які можна відстежити за відсутності ОГТ, він виявив, що більшість з них не зазнали впливу, і активність сигналів апетиту, в яких багато інших дослідницьких груп займаються бути причиною збільшення ваги, додає він.

Потім команда проаналізувала хімічну та біологічну активність клітин без ОГТ. Вимірюючи фон електричної активності інактивованих клітин мозку, Дослідники підрахували кількість вхідних синапсів у клітинах і виявили, що вони втричі менші за нормальні клітини.

"Цей результат свідчить про те, що в цих клітинах OGT допомагає підтримувати синапси, - каже Хуганір. - Кількість синапсів у цих клітинах була настільки низькою, що вони, ймовірно, не отримували достатньо струму для включення. У свою чергу, це говорить про те, що клітини цих клітин несуть відповідальність за надсилання повідомлення припинити їсти ".

Щоб перевірити цю ідею, вчені генетично сконструювали клітини в паравентрикулярному ядрі, додавши до своїх мембран білки, чутливі до синього світла. Коли клітини стимулювали пучком синього світла, клітини активувались і передавали сигнали в інші відділи мозку, так що миші зменшували кількість їжі, яку вони їли за один день, приблизно на 25 відсотків.

Нарешті, оскільки глюкоза необхідна для виробництва GlcNAc, вони вважали, що рівень глюкози, який підвищується після їжі, може впливати на активність OGT. Насправді вони виявили, що якщо глюкозу додавати до нервових клітин у чашках Петрі, рівень білків із додаванням GlcNAc підвищувався пропорційно кількості глюкози. Коли вони розглядали клітини в паравентрикулярному ядрі мишей, які давно не їли, вони побачили низький рівень білків із додаванням GlcNAc.

"У цій системі є ще багато чого, чого ми не знаємо," визнає Лагерлеф, "але ми думаємо, що глюкоза працює з OGT у цих клітинах для контролю" розміру порції "мишей. Ми вважаємо, що ми знайшли новий рецептор для інформації, яка безпосередньо впливає на мозкову діяльність та харчову поведінку. Якщо наші висновки підтвердяться у інших тварин, включаючи людей, пошук наркотиків чи інших засобів контролю апетиту може бути розширений ".