Биологи установили, что клетки головного мозга, ранее считавшиеся вспомогательными, играют центральную роль в контроле аппетита. Речь идет об астроцитах – наиболее многочисленном типе клеток центральной нервной системы, которые традиционно рассматривались лишь как обеспечивающие жизнедеятельность нейронов. Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, указывают на сложную систему взаимодействия между различными типами клеток в гипоталамусе – отделе мозга, ответственном за чувство голода и насыщения.
Исследование, проведенное специалистами Университета Консепсьон в Чили и Университета Мэриленда, описывает механизм работы так называемых таницитов. Эти специализированные клетки выстилают стенки желудочков мозга и отслеживают уровень глюкозы в спинномозговой жидкости. При повышении концентрации сахара после приема пищи танициты вырабатывают лактат, который передается соседним астроцитам. Ранее в научном сообществе преобладало мнение, что лактат воздействует на нейроны напрямую, однако авторы работы выяснили, что обязательным промежуточным звеном в этой цепи являются именно астроциты.
Как выяснилось, астроциты обладают рецептором HCAR1, который распознает лактат и активирует выброс глутамата – важнейшего химического посредника. Только после этого сигнал поступает к нейронам, отвечающим за подавление аппетита и формирование чувства сытости. В ходе экспериментов ученые зафиксировали, что даже локальное изменение уровня глюкозы в одном таниците запускает каскадную реакцию, охватывающую целую сеть окружающих астроцитов. Это свидетельствует о высокой эффективности системы передачи сигналов в мозге. Исследователи полагают, что лактат может действовать одновременно в двух направлениях: активировать пути насыщения через астроциты и подавлять центры голода напрямую.
Несмотря на то что опыты проводились на животных моделях, обнаруженный механизм идентичен для всех млекопитающих, включая человека. Открытие дает новые возможности для терапии метаболических нарушений. Рецептор HCAR1 может стать мишенью для разработки препаратов против ожирения, которые будут дополнять действие существующих средств, воздействующих на гормональном уровне. Работа стала итогом десятилетнего сотрудничества американских и чилийских лабораторий под руководством профессоров Рикардо Аранеды и Марии де лос Анхелес Гарсия-Роблес. В ближайшее время группа намерена проверить, как направленное воздействие на рецепторы астроцитов влияет на пищевое поведение в долгосрочной перспективе.