CM: «Все болезни от головы!»: возрастное изменение нейронов вызывает ожирение

Исследователи из Университета Нагоя и их коллеги из Японии обнаружили, что ожирение в среднем возрасте вызвано возрастными изменениями формы нейронов в гипоталамусе — области мозга, которая контролирует обмен веществ и аппетит.

Белок под названием рецептор меланокортина-4 (MC4R) обнаруживает переедание и регулирует обмен веществ и аппетит, предотвращая ожирение. Согласно результатам исследования, проведенного на крысах, MC4R были сосредоточены в первичных ресничках (антенноподобных структурах), отходящих от нескольких групп нейронов гипоталамуса. Исследование также показало, что с возрастом первичные реснички становятся короче, что, соответственно, уменьшает количество MC4Rs, что приводит к увеличению веса.

Мы полагаем, что подобный механизм существует и у людей, — говорит профессор Казухиро Накамура из Высшей медицинской школы Университета Нагои, ведущий автор исследования.

Мы надеемся, что наше открытие приведет к созданию фундаментального метода лечения ожирения.

Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Cell Metabolism.

С возрастом мы становимся более склонны к избыточному весу и ожирению. Люди, страдающие ожирением, более подвержены диабету, гиперлипидемии и другим хроническим заболеваниям. Предыдущие исследования предполагали, что увеличение веса в среднем возрасте вызвано снижением общего метаболизма из-за старения, но механизм был неясен.

Исследовательская группа Высшей медицинской школы Университета Нагои в сотрудничестве с учеными из Университета Осаки, Токийского университета и Научно-исследовательского института экологической медицины Университета Нагои провела исследование, посвященное MC4Rs.

MC4R стимулируют метаболизм и подавляют потребление пищи в ответ на сигнал меланокортина о переедании. Сначала команда исследователей изучила распределение MC4R в мозге крыс с помощью антитела, которое они разработали специально для того, чтобы сделать MC4R видимыми. Они обнаружили, что MC4R присутствуют исключительно в первичных ресничках определенных групп гипоталамических нейронов.

Далее команда исследовала длину первичных ресничек с MC4R (MC4R+ реснички) в мозге 9-недельных (молодых) крыс и 6-месячных (средних) крыс. Команда обнаружила, что MC4R+ реснички у крыс среднего возраста были значительно короче, чем у молодых крыс. Соответственно, метаболизм и способность к сжиганию жира у крыс среднего возраста были значительно ниже, чем у молодых крыс.

Далее команда исследователей проанализировала состояние MC4R+ ресничек у крыс при различных условиях питания. Результаты показали, что реснички MC4R+ у крыс, питавшихся обычной диетой, с возрастом постепенно укорачивались. С другой стороны, реснички MC4R+ у крыс на диете с высоким содержанием жиров укорачивались быстрее, а у крыс на ограниченной диете — медленнее.

Интересно, что команда также обнаружила, что MC4R+ реснички, которые когда-то исчезли с возрастом, восстановились у крыс, выращенных в условиях двухмесячного ограничения рациона.

В ходе исследования команда также использовала генетические технологии, чтобы сделать MC4R+ реснички короче у молодых крыс. У этих крыс увеличилось потребление пищи и снизился метаболизм, что привело к увеличению веса.

Команда также вводила гормон под названием лептин в мозг крыс с искусственно укороченными MC4R+ ресничками. Считается, что лептин помогает снизить потребление пищи. Однако, как ни странно, аппетит у крыс не снижался, что говорит о том, что лептин не может оказывать антиоживляющее действие.

Это явление, называемое лептинорезистентностью, часто наблюдается и у людей с ожирением. Это препятствует лечению ожирения, но его причина долгое время оставалась неизвестной, — пояснила доктор Манами Оя, первый автор исследования.

У пациентов с ожирением жировая ткань выделяет избыточное количество лептина, который запускает хроническое действие меланокортина. Наше исследование предполагает, что это может способствовать возрастному укорочению MC4R+ ресничек и вводить животных в нисходящую спираль, где меланокортин становится неэффективным, увеличивая риск развития ожирения.

Исследование пришло к выводу, что возрастное укорочение MC4R+ ресничек вызывает ожирение среднего возраста и лептинорезистентность у крыс. Исследователи продемонстрировали, что ограничение рациона питания является одним из методов профилактики и лечения избыточного веса и ожирения.

Профессор Накамура заключает:

Умеренное питание может поддерживать реснички MC4R+ достаточно долго, чтобы система борьбы с ожирением в мозге оставалась в хорошей форме даже с возрастом.

13.03.2024