Sledování mozkových obvodů, které nám říkají, kdy jíst – a kdy zastavit

Vědci vědí, že žaludek mluví s mozkem, ale dvě nové studie od Rutgers Health Researchers naznačují, že konverzace je opravdu přetahování válečných, s jednou stranou, která naléhá na další kousnutí, druhá signalizace „dost“.

Společně papíry v Metabolismus přírody a Přírodní komunikace Sledujte první doplňkový schéma zapojení hladu a sytosti způsobem, který by mohl zdokonalovat dnešní drogy na hubnutí blockbuster a otupit jejich vedlejší účinky.

Jeden studieVedl Zhiming Pang z Centra pro neurometabolismus z Roberta Wooda Johnson Johnson Medical School, určil štíhlý svazek neuronů, který vede z hypotalamu k mozkovému kmeni.

Buňky štětiny s GLP-1 receptory, proteiny napodobovaly léky na hubnutí, jako je ozeMip. Když Pangův tým zasáhl cestu pulzy světlaDobře krmené myši přestaly jíst; Když umlčili obvod nebo smazali receptor, zvířata zabalila na hmotnost. Půst oslabil spojení, dokud jej neobnovil výbuch přírodního nebo syntetického GLP-1.

„Synapse je objemový knoflík, který se objeví pouze tehdy, když jsou obchody s energií nízké,“ řekl Pang a varoval, že drogy, které udržují signál vysoko kolem hodin, by mohly narušit normální rytmus mozku a vytvořit některé z vedlejších účinků léků GLP-1, jako je nevolnost, zvracení, zácpa nebo průjem a svalovou ztrátu.

Pro jiný papírMark Rossi, který společně vede Centrum pro neurometabolismus s Pangem, zmapoval obvod, který spustí hlad. Jeho skupina sledovala inhibiční neurony ve Stria terminalis s podobnými buňkami v laterálním hypotalamu.

Když vědci spustili spojení, najednou hladová myš sprintuje cukrovou vodu; Když to zablokovali, zvířata lemovala i po dlouhém půstu.

Hormony modulovaly účinek. Injekce ghrelinu, střeva hladového posel, vyhledávala jídlo, zatímco leptin, signál sytosti, ho zabil. Přeskočené myši postupně ztratily reakci, ale vrátily se po dietě, které byly znovu ztenčeny.

„Pangova cesta věci uzavírá,“ řekla Rossi. „Naše kroky na akcelerátoru.“

Přestože obvody sedí v různých rohách mozku, členové obou týmů viděli stejný princip: energetický stav rychle se synaps. Během půstu získává obvod hladu citlivost, zatímco obvod satuty se uvolňuje; Po jídle se vztah převrátí.

Je to poprvé, co vědci sledovali, jak mechanismus push-pull pracuje v paralelních cestách, což je uspořádání jin-jang, které může vysvětlit, proč strava a léky, které léčí pouze jednu stranu rovnice, často ztrácí moc v průběhu času a mohou pomáhat při výrobě drog, které fungují ještě lépe než dnešní generace léků GLP-1.

Napodobeniny GLP-1, jako je Wegovy a Zepbound, mohou vyvolat dvojciferné úbytek hmotnosti, ale také nevolnost, průjem a v některých případech ztrátací svaly. Pangova data naznačují, že terapie zaměřená pouze na obvod mozků a šetřící periferní orgány by mohly omezit stravování bez vedlejších účinků. Naopak, Rossiho práce naznačuje, že obnovení reakce těla na hormon regulaci hladu by mohlo pomoci dieterům, kteří po měsících řezání kalorií.

Oba projekty se spoléhaly na moderní sadu nástrojů nervové biologie – optogenetiku pro vystřelení axonů s laserové světloChemogenetika, která je umlčí, fotometrie vlákna a optic pro sledování vápníkových pulsů a staromódních záznamů patch-svorek pro monitorování jednotlivých synapsí. Tyto techniky umožnily vědcům naladit jednotlivé cesty s přesností, která byla teprve nedávno možné.

Následná práce od obou týmů prozkoumá další otázky, které by mohly zlepšit návrh drog. Pang chce měřit uvolnění GLP-1 v reálném čase, aby zjistilo, zda jsou krátké výbuchy, spíše než neustálé expozice, dostačující k uklidnění chuti k jídlu. Rossi katalogizuje molekulární identitu svých buněk hladu v naději, že najde cíle léčiva, které řídí touhu bez rozdrcení radosti z jídla.

„Chcete si udržet flexibilitu systému,“ řekla Rossi. „Je to rozdíl mezi stmíváním světla a jejich odvětví.“

Umožnění mozku správně vyvážit touhu jíst nebo přestat jíst po celý den, spíše než užívat drogy, aby udržovala touhu neustále nízká, může být důležitou složkou zítřejších předpisů o hubnutí.