Ученые обнаружили в мозге белок, ответственный за аппетит и ожирение

22.10.2021

Более 650 миллионов взрослых людей во всем мире страдают ожирением, которое влечет за собой множество заболеваний, включая сердечно-сосудистые и диабет 2 типа.

«По сути ожирение вызывается дисбалансом между потреблением пищи и расходом энергии», - сказала доктор Акико Янагия, исследователь из отдела клеточных сигналов в Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), возглавляемого профессором Тадаси Ямамото. «Но мы все еще очень мало понимаем, как аппетит или метаболизм регулируются посредством связи между мозгом и другими органами и тканями, такими как поджелудочная железа, печень и жировая ткань».

В рамках своего исследования ученые создали мышей, которые не могли синтезировать белок XRN1 в подмножестве нейронов промежуточной доли мозга. В нем находится  гипоталамус, структуру размером с миндалину, которая высвобождает гормоны, участвуя в регуляции сна, жажды, голода, температуры тела...

В шестинедельном возрасте мышей ученые заметили, что особи без XRN1 в мозге начали быстро набирать вес и к 12-й недели получили ожирение. Накопление жира происходило как в жировой ткани, так и в печени.

Наблюдая за питанием грызунов, ученые обнаружили, что мыши без XRN1 ели почти вдвое больше, чем контрольные.

«Это настоящее открытие», - сказал доктор Шохей Такаока из OIST. «Когда мы впервые отключили XRN1 в мозге, мы не знали, что именно обнаружим, но такое резкое усиление аппетита было неожиданным».

Чтобы выяснить, что может быть причиной переедания мышей, ученые измерили уровень лептина в крови, гормона, подавляющего чувство голода. По сравнению с контрольным уровень лептина в крови был аномально высоким, что обычно не позволяет мышам чувствовать голод. Но в отличие от контрольных мышей, мыши без XRN1 никак не реагировали на лептин - состояние, известное как резистентность к лептину.

Ученые также обнаружили, что пятинедельные мыши были резистентны к инсулину, гормону, который высвобождается бета-клетками поджелудочной железы в ответ на повышение глюкозы в крови, происходящее после еды.

Такой тип нарушения реакции организма на глюкозу и инсулин может в конечном итоге привести к диабету. По мере того, как мыши становились старше, уровни глюкозы и инсулина в крови значительно повышались вместе с повышением уровня лептина.

«Мы думаем, что уровни глюкозы и инсулина повысились из-за отсутствия реакции на лептин», - пояснил д-р Янагия. «Резистентность к лептину означала, что мыши продолжали есть, поддерживая высокий уровень глюкозы в крови и, следовательно, увеличивая в крови уровень инсулина».

Затем ученые проверили, не вызвано ли ожирение еще и тем, что мыши потребляли меньше энергии. Они поместили каждого грызуна в специальную камеру, в которой измеряли потребление кислорода для косвенной оценки скорости метаболизма животного.