Tarptautinė mokslininkų komanda atrado naują periferinės nervų sistemos komponentą, kuris veikia didindamas energijos apykaitą organizme. Šis atradimas atveria kelią paprastesnių ir pigesnių vaistų, skirtų nutukimui ir svorio augimui kontroliuoti, kūrimui, nepaisant suvalgyto maisto kiekio.
Straipsnyje, paskelbtame žurnale Gamtamokslininkai iš Oksfordo universiteto Jungtinėje Karalystėje ir Nutukimo ir gretutinių ligų tyrimų centro (OCRC) aprašo, kur ir kaip šis periferinės nervų sistemos komponentas per neuropeptidą Y (NPY) veikia energijos ir kalorijų sąnaudas.
Šį neuromediatorių, kuris yra atsakingas už informacijos perdavimą tarp vieno neurono į kitą smegenyse, mokslininkai plačiai tyrinėjo dėl centrinės nervų sistemos, tačiau jo veikimas periferiniuose nervuose (už smegenų ir nugaros smegenų ribų) ir jo gebėjimas veikimas riebalų ląstelėse (adipocituose), apsaugantis organizmą nuo nutukimo, niekada nebuvo tirtas.
„Kadangi šis naujas komponentas veikia ne smegenis, o organizmo periferiją (periferinę nervų sistemą), tai atveria naują perspektyvą vaistų, galinčių lengviau, efektyviau ir dar pigiau gydyti nutukimą, kūrimui.
„Taip yra todėl, kad, skirtingai nei naujausi vaistai nuo nutukimo, kurie veikia smegenis, naujasis terapinis metodas neturėtų būti didelės molekulės (biologinis vaistas) ir juo labiau nereikėtų peržengti (kraujo-smegenų) barjero. apsaugo smegenis, labai supaprastindamas prieigos ir naujo vaisto kūrimo klausimus“, – sako Licio Velloso, pagrindinis OCRC tyrėjas ir vienas iš straipsnio autorių.
Reikėtų paaiškinti, kad periferinė nervų sistema skirstoma į dvi dideles grupes: somatinę ir autonominę. Somatinė nervų sistema reguliuoja valingus judesius ir pojūčius odoje (lytėjimą, šaltį, karštį), kita yra atsakinga už judesius, tokius kaip širdies plakimas ir kraujospūdis, kurie veikia nepriklausomai nuo asmens valios.
Autonominė nervų sistema taip pat yra padalinta į dvi dalis. Simpatinė šaka yra atsakinga už kūno paruošimą budrumo, susidorojimo ar pabėgimo nuo grėsmės situacijoms. Todėl tai susiję su pokyčiais, tokiais kaip pagreitėjęs širdies plakimas ir padidėjusios energijos sąnaudos. Parasimpatinė nervų sistema, priešingai, normalizuoja vidaus organų veiklą, kai grėsmė praeina.
„Pavyzdžiui, neuroanatomijos vadovėliuose simpatinė nervų sistema apibūdinama kaip veikianti išskirdama noradrenaliną nervų galuose. Tačiau tyrimo metu buvo nustatyta, kad šie nervai, be noradrenalino, išreiškia ir neuropeptidą Y – tai, kas šioje dalyje anksčiau nebuvo žinoma. nervų sistemos.
„Kai NPY yra aktyvus pagumburyje, asmuo jaučiasi alkanas. Kita vertus, nustatyta, kad periferinėje nervų sistemoje NPY turi priešingą poveikį, pagreitina medžiagų apykaitą ir, atitinkamai, energijos sąnaudas”, – aiškina Velloso.
Pagreitėjusi medžiagų apykaita
Be to, kad įrodė naujojo komponento egzistavimą, Oksfordo mokslininkai parodė, kad NPY veikia trečdalį simpatinių nervų, paskirstytų visame kūne, skatindamas naujų riebalų ląstelių, dalyvaujančių termogenezėje (degina energiją ir gamina šilumą), gamybą.
Skirtingai nuo baltojo riebalinio audinio, kuris kaupia suvartotų kalorijų perteklių, rudi ir smėlio spalvos adipocitai atlieka metaboliškai naudingą vaidmenį, naudodami sukauptus riebalus šilumai išleisti.
Tyrėjos Anos Domingos laboratorijoje Oksforde mokslininkai išsiaiškino, kad NPY išsiskyrimas periferinėje nervų sistemoje vyksta sinapsėse, kurios liečiasi su sieninėmis ląstelėmis (esančiomis aplink kraujagysles, kurios įsiskverbia į audinius).
„Svarbi sieninių ląstelių savybė yra ta, kad jos yra tam tikro tipo riebalinio audinio, rudojo riebalinio audinio, pirmtakai, kurie yra būtini metabolizmui reguliuoti“, – Agência FAPESP pasakojo Velloso.
„Tokiu būdu Oksfordo tyrimų grupė nustatė, kad kai nervas per sinapsę susijungia su sienine ląstele, jis išskiria NPY ir suaktyvina sienelės ląstelės diferenciaciją, kuri tampa rudojo riebalinio audinio pirmtaku, o tai labai svarbu didesnei medžiagų apykaitai. kontroliuoti“.
Paskutinė tyrimo dalis buvo atlikta UNICAMP laboratorijoje. Siekdami apibūdinti naujojo periferinės nervų sistemos komponento veikimą, mokslininkai naudojo genetiškai modifikuotas peles, kurios neekspresuotų neuropeptido Y simpatinėje nervų sistemoje.
„Pastebėjome, kad šie gyvūnai labiau nutuko ir jiems buvo sunku išlaikyti stabilią kūno temperatūrą, kai buvo veikiami šalčio (mažas termogeninis pajėgumas). Jie taip pat turėjo medžiagų apykaitos sutrikimų, pavyzdžiui, turėjo polinkį susirgti diabetu. Kita vertus, gyvūnai, sergantys NPY kurie valgė tokį patį maisto kiekį kaip ir kiti, parodė apsaugą nuo nutukimo“, – sako ji.
Centras prieš periferiją
Vienas grupės atrastas įdomumas yra tas, kad NPY turi visiškai skirtingą poveikį kūno svoriui, kai jis yra centrinėje nervų sistemoje ir kai jis yra periferinėje nervų sistemoje. Nors smegenyse NPY trikdo sotumo jausmą ir sukelia alkį, periferijoje jo ryšys yra su energijos apykaita, skatinant ląstelių, kurios degina riebalus, o ne kaupia juos, dauginimąsi.
„Jau buvo žinoma, kad termogeniniai adipocitai gali atsirasti iš sieninių ląstelių. Taip pat buvo žinoma, kad sienelės ląstelės gali aptikti NPY, nes jos turi šio neuropeptido (NPYR1 baltymo) receptorių. Pirmą kartą mums pavyko parodyti, kad Be NPY periferinėje sistemoje, pelės nutukę – ne todėl, kad jos valgo daugiau, o todėl, kad jos degina mažiau riebalų. Šis mechanizmas tikriausiai apibendrina ir kitus nutukimo tipus, kaip parodė mūsų tyrimas NPY gaminantys nervai išsigimsta prasidėjus dietos sukeltam nutukimui“, – teigia Domingosas.
Pasak mokslininko, dabar aptiktas pelėms NPY vaidmuo nuo nutukimo yra biologinis mechanizmas, kuris gali būti susietas su žmogaus genetiniu bruožu, kurį neseniai atskleidė Bendrasis metabolinių ligų žinių portalas (CMDKP).
Įrankis, kuris kiekybiškai įvertina įvairių genų įsitraukimą į ligas, parodė, kad NPY yra susijęs su žmogaus nutukimu, bet ne su pakitusiais valgymo būdais.
„Tai gana stebina, nes yra daugybė tyrimų, rodančių NPY poveikį smegenų neuronams, kurie skatina maisto suvartojimą, todėl jis vadinamas apetito stimuliatoriumi (oreksigeniniu peptidu)“, – sako ji.
„Kaip tada NPY pokyčiai galėtų būti paradoksaliai susieti su dideliu žmonių kūno masės indeksu (KMI), bet ne su valgymo įpročių pokyčiais? Mūsų tyrimas atskleidžia galimą to paaiškinimą, teigdamas, kad energijos išsklaidymo vaidmuo gali būti svarbesnis. kai kuriems asmenims išlaikant kūno svorį, o ne apetitą, nors ir ne daugeliui jų“, – daro išvadą Domingosas.
Pasak Velloso, šio naujo autonominės nervų sistemos komponento, reguliuojančio medžiagų apykaitą organizmo periferijoje, atradimas ir apibūdinimas atveria kelią naujų vaistų terapijai nuo nutukimo.
„Tikimės, kad molekulė – tikriausiai neuropeptido Y receptoriaus ligandas – galėtų veikti padidindama medžiagų apykaitą, kalorijų deginimą, o tai yra būtent tai, ką mes nustatėme, kad NPY veikia periferinėje nervų sistemoje“, – sako ji.