Нейрофизиологи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли клетки мозга, которые контролируют аппетит и пищевое поведения. Исследователи обнаружили, что активация этих клеток приводит к перееданию, а подавление — к потере аппетита. Эти результаты, опубликованные в eLife (IF=8.303), помогут учёным разработать лекарства против ожирения.
Астроцит
Учёные исследовали глиальные клетки в разных частях мозга и заметили их активность в гипоталамусе – области промежуточного мозга. Она расположена глубоко внутри и контролирует множество витальных функций, в том числе аппетит, сердечные ритмы, циклы сна. Нейрофизиологов немного удивила подобная ситуация, так как глия обычно «обитает» в других областях мозга.
Раз обнаружили, нужно исследовать. Глиальные клетки составляют около половины клеточной массы в головном мозге. Они помогают нейронам формировать связи друг с другом, но по данным последних лет даже чуть ли не напрямую влияют на проведение сигнала и непосредственное их функционирование.
Также в гипоталамусе учёные выявили две группы нейронов. Первая – AGRP-нейроны. Они стимулируют питание. В то время как вторая группа – POMC-нейроны подавляют аппетит.
Эксперимент проводился на мышах. Изучали астроциты – тип глиальных клеток, а именно их стимуляцию и выключение. Для этого выбрали новую методику, разработанную в Университете Северной Каролины. Нейрофизиологи смогли создать клетки со специфическим поверхностным рецептором. Когда к нему присоединялась молекула клозапин-N-оксида (CNO), глиальные клетки активизировались.
Команда МIТ выяснила, что даже одна доза CNO оказывает влияние на пищевое поведение.
Обычно мыши мало едят днём, но после приёма препарата у них появился аппетит: млекопитающие активно заполняли желудки пищей. После трёх дней такого образа жизни можно легко набрать избыточный вес, но грызуны остались в форме, так как учёные провели ещё один эксперимент, в котором снизили активность астроцитов.
Из этого исследователи сделали вывод, что нейроглия контролирует затраты энергии, чтобы компенсировать увеличение потребления пищи. Она может выполнять разные функции энергетического гомеостаза.
Еще неизвестно, как астроциты воздействуют на нейроны. По данным последних исследований, глиальные клетки могут выделять глутамат и АТФ и влиять напрямую на активность нейрона.
Также есть гипотеза, что астроциты влияют на активность нейронов косвенно, то есть контролируют поглощение глумата и АТФ из пространства, окружающего нейроны.
В планах учёных — разработать новые технологий для исследования связи астроцит-нейрон, чтобы продолжить изучать пищевое поведение, особенно патологическое.
Текст: Екатерина Андреянова
Direct modulation of GFAP-expressing glia in the arcuate nucleus bi-directionally regulates feeding
Naiyan Chen, Hiroki Sugihara, Jinah Kim, Zhanyan Fu, Boaz Barak, Mriganka Sur, Guoping Feng, Weiping Han
