מדענים במרכז המחקר הביו -רפואי של פנינגטון צברו בהירות רבה יותר באזורי המוח ובנוירונים השולטים במטבוליזם, בטמפרטורת הגוף ובשימוש באנרגיה. מוצג במהדורת פברואר של כתב העת מֵטַבּוֹלִיזםד"ר היייק מינצברג-גידול וצוות חוקרים גילו אילו כימיקלים משפיעים על האותות השולטים בכמה אנרגיה הגוף משתמש. ב"נוירונים לקולטן לפטין בהיפותלמוס הגבייה דורשים קבוצות משנה עצביות מובחנות לתרמוגנזה וירידה במשקל ", הציבו החוקרים את המסלולים, הכימיקלים, הנוירונים ואזורי המוח המופעלים.
במחקרים קודמים, ד"ר מינצברג-גידול וצוותה זיהו כי קולטני לפטין, או LEPR, שולטים בהשפעות המטבוליות של לפטין. קולטנים אלה הם נוירונים בהיפותלמוס הדורסומדיאלי, או DMH, שהוא גרעין הממוקם בהיפותלמוס בבסיס המוח. במחקר האחרון שלהם, החוקרים מצאו כי נוירונים מצורפים אלה מתקשרים באמצעות שני אותות כימיים שונים: גלוטמט, המלהיב נוירונים, או GABA, המרגיע נוירונים.
המחקר חשף כי הנוירונים ששולחים אותות לאזור המוח המכונה Rape Pallidus – אזור השולט במטבוליזם – משתמשים רק בגלוטמט כדי לשלוח את האותות שלהם. הנוירונים המסמנים לאזור מוח אחר – הגרעין הקשת, המווסת את משקל הגוף, שובע ומטבוליזם – משתמשים רק ב- GABA. לנוירונים אלה יש גם קולטנים מיוחדים המאפשרים להם להגיב לתרופות החדשות לירידה במשקל המכונה אגוניסטים לקולטני GLP-1.
"תגלית זו שופכת אור על יחסי הגומלין העצביים הבסיסיים המשפיעים על כמה אנרגיה הגוף משתמש בו וכיצד הגוף מתאים לשינויים ברמות הטמפרטורה או זמינות המזון", אמר ד"ר מנצברג, פרופסור במעבדת האיתות המרכזית של פנינגטון ביו -רפואי.
מחקר זה מרחיב את הידע שלנו על מעגלי הרגולציה התרמית ומדגיש את היכולת הייחודית של איתות לפטין ב- DMH לקידום השפעות מטבוליות מועילות. זה גם מבהיר את תפקידו של איתות לפטין ביציבות משקל הגוף והשימוש באנרגיה. אנו מאמינים כי נוירונים אלה מנהלים את יכולת הגוף להסתגל למגוון שינויים סביבתיים כמו טמפרטורת הסביבה או מחסור במזון על ידי שילוב אותות כמו לפטין והורמון המעיים דמוי גלוקגון-פפטיד -1 או GLP-1. "
ד"ר היייק מינצברג-גרונינג, מרכז המחקר הביו-רפואי של פנינגטון
בנוסף לזיהוי אילו נוירונים מ- DMH משפיעים על אזורים מסוימים ועל תפקודיהם, החוקרים מצאו עוד כי חלק מהנוירונים המסחרים מושתקים על ידי לפטין, בעוד שאחרים הופעלו באופן ספציפי כאשר נחסמו אותות עקיפים מסוימים. זה מצביע על כך שה- DMH הוא חלק מרשת עצבית גדולה יותר ולפטין מגדיל את השפעת ההשתקה של חיבורים חיצוניים עם ה- DMH, אך כאשר חיבורים חיצוניים אלה חסומים, לפטין מסוגל לנוירונים DMH שאינם מאגים. רשתות כאלה עשויות להיות רלוונטיות לשילוב ובמידת הצורך לעקוף אותות סביבתיים והומוריים כדי לאפשר התאמה נכונה לאיזון אנרגיית הגוף.
מחקר זה מבהיר עוד יותר כי נוירונים מצורפים הם מבחר ייחודי של נוירונים DMH המקדמים יתרונות מטבוליים. הם עשויים גם להסביר את הפרדוקס כי ירידה במשקל איתנה עם תרופות מבוססות GLP-1 מסוגלת לעקוף את חילוף החומרים האיטי הקשור בדרך כלל לירידה במשקל, אך יש לבדוק עוד יותר את הפרדוקס במחקרים עתידיים.
ד"ר ג'ון קירוואן, כך יש לנו כל כך הרבה תהליכים בסיסיים בגופנו ובמוחנו שנשארים תעלומה עבורנו, וזה בדיוק מה שמניע את החוקרים שלנו בפנינגטון ביו -רפואית -לחקור את האלמונים הללו, מגלה תגליות חדשות ומעמיקים את הבנתנו את חילוף החומרים. "אני רוצה לברך את ד"ר מנצברג ואת הצוות שלה על התגלית המרגשת הזו. זה באמת מציג את העבודה המדהימה שקורה במעבדות המדע הבסיסיות הקליניות שלנו, ואני לא יכול לחכות לראות מה הם יגלו הלאה."
