Gebėjimas reguliuoti savo maisto suvartojimą yra būtinas tiek žmonėms, tiek kitiems gyvūnams išgyventi. Šis įgimtas gebėjimas užtikrina, kad organizmas gautų kasdienei veiklai reikalingų maistinių medžiagų, ženkliai neviršijant suvartojamų kalorijų, o tai gali sukelti sveikatos problemų ir medžiagų apykaitos sutrikimus.
Ankstesni neurologijos tyrimai rodo, kad maisto suvartojimo reguliavimą palaiko specifiniai smegenų regionai, įskaitant pagumburį ir pavienio trakto (cNTS), kuris yra smegenų kamieno dalis, uodegos branduolį. Yra žinoma, kad šis pagrindinis smegenų kamieno regionas integruoja jutimo signalus, kylančius iš žarnyno, o vėliau juos paverčia adaptyviu maitinimosi elgesiu.
Nors ankstesni tyrimai pabrėžė pagrindinį cNTS vaidmenį reguliuojant maisto suvartojimą, unikalus skirtingų neuronų potipių indėlis šiame smegenų kamieno regione ir mechanizmai, kuriais jie reguliuoja maitinimą, lieka menkai suprantami. Geresnis šių neuronų specifinių mechanizmų supratimas galėtų padėti sukurti veiksmingesnes nutukimo ir valgymo sutrikimų gydymo priemones.
Kinijos smegenų tyrimų instituto ir kitų Kinijos institutų mokslininkai neseniai atliko tyrimą, kurio tikslas buvo nustatyti pelių cNTS neuronų potipius, kurie yra susiję su pelių šėrimo reguliavimu. Jų išvados, paskelbtos m Gamtos neuromokslairodo, kad skirtingų tipų cNTS neuronai apdoroja žarnyno kilmės signalus skirtingais jutimo būdais, kartu prisidedant prie maitinimo reguliavimo.
„CNTS smegenų kamiene yra centras, skirtas integruoti interoceptinius signalus iš įvairių jutimo takų“, – savo darbe rašė Hongyun Wang, Runxiang Lou ir jų kolegos. „Tačiau mechanizmai, kuriais cNTS neuronai paverčia šiuos signalus į elgesį, tebėra diskutuojami. Mes išanalizavome 18 cNTS-Cre pelių linijų ir katalogavome devynių cNTS ląstelių tipų dinamiką maitinimo metu.”
Mokslininkai sistemingai išanalizavo pelių smegenis ir maitinimosi elgseną, kurioms buvo genetiškai įsikišusi, siekiant „išjungti“ ir „įjungti“ devynių tipų neuronus cNTS. Tyrėjai nustatė, kad dvi pagrindinės neuronų populiacijos, būtent Th+ (tirozino hidroksilazę ekspresuojantis) ir Gcg+ (į gliukagoną panašus peptidas 1 ekspresuojantis) neuronai užkodavo skirtingus maisto vartojimo aspektus.
„Mes parodome, kad Th+ cNTS neuronai koduoja stemplės mechaninį išsiplėtimą ir trumpalaikį gurkšnio dydį per vagalinį aferentinį įvestį, suteikdami greitą grįžtamojo ryšio reguliavimą nurijimo greičiui“, – rašė Wang, Lou ir jų kolegos.
„Priešingai, Gcg+ cNTS neuronai stebi žarnyno maistines medžiagas ir kumuliacines suvartotas kalorijas ir turi ilgalaikį poveikį sotumui ir maisto pasirinkimui. Šie mitybos signalai perduodami per vartų veną – stuburo kylantį kelią, o ne makšties jutimo neuronus.
Šis neseniai atliktas Wang, Lou ir jų kolegų tyrimas surinko naują svarbią įžvalgą apie mechanizmus, kuriais cNTS neuronai reguliuoja pelių maitinimosi elgesį. Nauji tyrimai galėtų ištirti unikalų dviejų plačių neuronų populiacijų, nurodytų tyrėjų, indėlį (ty Th+ ir Gcg+ neuronai), taip pat jų sąveika su kitais smegenų regionais reguliuojant maitinimosi elgesį.
„Mūsų išvados pabrėžia skirtumus tarp cNTS potipių, kuriems būdingi skirtumai tarp laiko dinamikos, jutimo modalumo, susijusių visceralinių organų ir kylančių jutimo takų, kurie prisideda prie specifinių koordinuoto maitinimo reguliavimo funkcijų“, – rašė mokslininkai.
Ateityje šios tyrimų grupės atlikti tyrimai galėtų padėti nustatyti naujus perspektyvius nutukimo ir valgymo sutrikimų gydymo tikslus. Tuo tarpu Wang, Lou ir jų kolegos toliau tyrinės skirtingų cNTS neuronų potipių, kuriuos jie nustatė, vaidmenį kontroliuojant maisto suvartojimą.