Vědci, kteří studují obezitu, zjistili, že se zdá, že anténní struktury mozkových buněk, které tvoří součást hladového okruhu těla, hrají klíčovou roli v regulaci chuti k jídlu.
Vědci pokračují ve zkoumání genetiky obezity.Studie, publikovaná v časopise Genetika přírody, zdůraznil důležitou roli, kterou mohou anténní struktury - nebo primární řasinky - hrát v mozkové signalizaci.
Obecně se předpokládalo, že většina signalizace v mozku probíhala prostřednictvím struktur nazývaných synapsí.
„Budujeme jednotné chápání lidské genetiky obezity,“ vysvětluje hlavní autor Christian Vaisse, profesor Diabetes Center na Kalifornské univerzitě v San Francisku.
"Až donedávna," dodává, "mnoho vědců o obezitě sotva slyšelo o primárních řasinkách, ale to se změní."
Role genetiky v obezitě
Ve Spojených státech obezita postihuje více než třetinu (neboli 78,6 milionů) dospělých.
Obezita je velkým problémem veřejného zdraví, v neposlední řadě proto, že je spojena se špatným duševním zdravím a mnoha dalšími vážnými zdravotními problémy. Patří mezi ně některé z hlavních příčin úmrtí v USA a ve zbytku světa, jako je cukrovka, mrtvice, srdeční choroby a některé druhy rakoviny.
Hlavní hnací síly epidemie obezity jsou převážně negenetické, jako je kombinace snadného přístupu k neomezenému přísunu kaloricky bohatého jídla a „stále sedavějšího životního stylu“.
Ne každý, kdo je vystaven těmto podmínkám prostředí, však trpí obezitou, což naznačuje, že svoji roli hraje i genetika.
U většiny nemocí, u nichž hraje roli genetika, je příčina způsobena změnami v řadě genů. Někdy však příčinou mohou být rozdíly v jediném genu.
Hladový okruh
Ve svém článku vědci vysvětlují, že většina příčin těžké obezity s jedním genem je způsobena změnami genů v okruhu hladu, který zahrnuje leptin - signální protein nebo hormon, který je uvolňován tukovými buňkami.
Okruh je síť nervových buněk nebo neuronů v oblasti hypotalamu mozku, která pomáhá udržovat stabilní hmotnost úpravou chuti k jídlu a spotřeby energie v závislosti na hladinách leptinu.
Mutace v genu, který kóduje leptin, nebo v genech zapojených do monitorování a reakce na protein, mohou vést k selhání detekce, kdy má tělo dostatečné množství tuku. To se může stát u myší a lidí, což způsobí, že budou stále jíst „jako by hladověli“.
V předchozí práci prof. Vaisse a kolegové zjistili, že mutace v genu zapojeném do leptinového hladovění - v genu pro receptor melanocortin-4 (MC4R) - představují 3–5 procent všech případů těžké obezity u lidí. Těžká obezita je definována jako index tělesné hmotnosti (BMI) nad 40.
Protein MC4R detekuje chemické signály ve speciální skupině neuronů v hypotalamu, o nichž se předpokládá, že hrají důležitou roli při snižování chuti k jídlu v reakci na vysoké hladiny leptinu.
Až do nové studie vědci nevěděli, jak tato podskupina hypotalamových neuronů reguluje kontrolu chuti k jídlu.
Primární řasinky spojené s obezitou
Ostatní členové studijního týmu také dříve zjistili, že vzácné variace genů, které ovlivňují primární řasinky, mohou vést k onemocněním, která jsou téměř vždy doprovázena těžkou obezitou, jako jsou Alströmův a Bardet-Biedlův syndrom. Nebylo však jasné, jak jsou řasinky spojeny s obezitou.
V nové studii vědci studovali hypotalamické neurony regulující chuť k jídlu u normálních myší a zjistili, že protein MC4R se koncentruje v jejich primární řasinkách.
Zjistili také, že myši navržené tak, aby měly verzi genu, která je spojena s těžkou obezitou u lidí, neměly v těchto řasinkách protein MC4R.
Tato zjištění přiměla tým přemýšlet, zda tyto primární řasy na hypotalamových neuronech byly hlavním místem pro funkci regulace chuti k jídlu v obvodu hladu po leptinu.
Nedávné objevy odhalily, že další protein zvaný adenylyl cykláza 3 (ADCY3) je také spojen s obezitou a že se také koncentruje v primární řasinkách. Je známo, že ADCY3 se při odesílání signálů spojuje s MC4R.
Klíčová místa signálů regulujících chuť k jídlu
V další sadě experimentů vědci zjistili, že po blokování ADCY3 u myší zvířata významně zvýšila příjem potravy a začala být obézní.
Vědci dospěli k závěru, že ADCY3 a MC4R spolupracují v primární řasinkách neuronů detekujících leptin, aby jim pomohly detekovat zvyšování hladiny tělesného tuku, což zase snižuje chuť k jídlu.
Genetické nebo jiné interference s těmito životně důležitými složkami by proto mohly vést k tomu, že by tělo nebylo schopné zabrzdit „nouzovou brzdou“ při kontrole chuti k jídlu.
Vědci však poukazují na to, že o roli primárních řasinek v regulaci chuti k jídlu je stále ještě co učit, a je pravděpodobné, že bude ještě nějaký čas trvat, než budou k dispozici nové způsoby léčby založené na těchto znalostech.
"Je vzrušující, jak velký pokrok toto pole učinilo." V 90. letech jsme se ptali, zda je obezita genetická; před deseti lety jsme objevili, že většina rizikových faktorů obezity primárně ovlivňuje leptinový okruh v mozku, “říká profesor Vaisse.
"[Nyní] jsme na pokraji porozumění tomu, jak defekty v této specifické subcelulární struktuře konkrétní podskupiny hypotalamových neuronů zvyšují hmotnost a obezitu."
Profesor Christian Vaisse