Нейробиологи из Мэрилендского университета (США) и университета Консепсьон (Чили) открыли механизм регуляции аппетита в головном мозге. Елена Сергеевна Оленко, заведующая кафедрой основ медицины и медицинских технологий СГУ, прокомментировала исследование и ответила на вопросы, как работает механизм торможения аппетита, можно ли утверждать, что клетки нейроглии регулируют процесс насыщения.
«Наука Mail» рассказала об открытой учёными функции астроцитов – вспомогательных клеток – в торможении аппетита. Считалось, что повышение уровня сахара в крови после еды напрямую активирует нужные нейронные контуры в гипоталамусе, отвечающем за базовые инстинкты. Исследователи же в эксперименте над животными выяснили, что танициты в мозге отслеживают уровень глюкозы и выделяют лактат, который активирует астроциты. Их рецепторы, реагируя на лактат, выделяют глутамат, сигнализируя нейронам о сытости.
– Как работает механизм торможения аппетита и какие клетки улавливают концентрацию глюкозы?
– У человека есть комплексный пищевой центр (КПЦ), который находится в продолговатом мозге. Он включает в себя центры голода, жажды, насыщения. Все они в разной степени участвуют в регуляции пищеварительных функций. Однако аппетит – это более сложное многофакторное ощущение, которое включает в себя не только голод, но и привычки и культурно-социальные аспекты питания. Аппетит формируется при обязательном участии коры головного мозга. Основной показатель, от которого зависит возбуждение и торможение нейронов КПЦ, – это уровень глюкозы в крови. Кроме того, есть ещё механорецепторы в желудке, от которых КПЦ получает информацию о его наполнении, что также тормозит чувство голода и аппетит.
– Какова функция нейроглии сейчас и какую роль играют астроциты?
– Раньше считалось, что клетки нейроглии наделены опорной, трофической функциями по отношению к нейронам. Но сейчас доказано: они выполняют изоляционную, защитную, транспортную и секреторную функции. Кроме того, клетки нейроглии участвуют в формировании дополнительных синаптических связей между нейронами, отвечая за передачу информации между ними. Астроциты в основном выполняют опорную, защитную функции, участвуют в транспорте веществ из крови к нейронам, обеспечивают вокруг нейронов необходимую концентрацию потенциалообразующих ионов. Эти клетки образуют множество дополнительных связей на теле нейронов, с помощью которых между ними происходит передача информации.
– Можно ли утверждать, что астроциты регулируют процесс насыщения человеческого организма?
– На настоящий момент сказать окончательно, что астроциты участвуют в формировании пищевого поведения, нельзя. В последнее время функция нейроглии действительно пересматривается, однако чёткой доказательной базы их участия в процессах пищеварения нет. Более того, все результаты исследований центральной нервной системы, проводимые на животных, нельзя полностью интерполировать на организм человека, так как центральная нервная система человека и животного различна, несмотря на общность строения. Поэтому говорить точно, что эти исследования можно перенести на человека и объяснить процессы таким же образом, не представляется возможным.
– Что такое лактат и участвует ли он в торможении аппетита?
–Лактат – это молочная кислота, которая образуется в организме в процессе анаэробного гликолиза – превращения глюкозы, когда в организме мало кислорода. Этот метаболит сильно повышается при различных нарушениях в системе пищеварения, и его тормозный эффект носит системный характер (он тормозит деятельность всей ЦНС).
– Где в России проводятся подобные исследования нейроглии?
– В Москве и Новосибирске проходит изучение нейроглии, безусловно, на животных. Было доказано, что эпендимоциты могут участвовать в образовании спинномозговой жидкости в ликворе. Раньше считалось, что эту функцию реализуют другие клетки. Открыто также участие макроглии в процессах регенерации при повреждении нервных структур.
Для исследования нейроглии нужно специфическое оборудование, оно очень дорогое. Однако в Саратовском государственном университете, в лаборатории биофотоники, разрабатываются препараты для просветления тканей, которые в дальнейшем, возможно, помогут визуализации структур мозга при компьютерной томографии, магнитно-резонансной ядерной томографии и других, более информационно значимых методах исследования.
– Какова роль исследования функции астроцитов?
– Исследование работы клеток нейроглии открывает новые возможности в понимании работы всей ЦНС. Сейчас уже известно, что нейроглия играет большую роль в лечении дегенеративных заболеваний центральной нервной системы, таких как: боковой амиотрофический склероз, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера. При этом есть и побочные научные результаты, когда исследования приводят к открытию в другой сфере. Поэтому наука развивается не линейно.
Подготовила: слушатель Школы журналистики Елизавета Булавина