מחקר מדגיש את תפקידו של עצב הנרתיק הכבד בוויסות מקצבי צריכת המזון, ומציע תובנות חדשות לטיפולים פוטנציאליים נגד השמנת יתר.
לִלמוֹד: אפרנטים ואגלים בכבד מעבירים אותות תלויי שעון כדי לווסת את צריכת המזון ביממה. קרדיט תמונה: alexkich/Shutterstock.com
לאחרונה מַדָע מחקר מצא שתקשורת בין העצב הנרתיק הכבד (HVAN) לבין המוח משפיעה על דפוסי האכילה הצירקדיים. בעכברים, הסרת HVAN כירורגית תיקנה שינוי בצריכת המזון והפחתה במשקל מתזונה עתירת שומן, מה שמצביע על כך ש-HVAN עשוי להיות יעד לטיפולים נגד השמנת יתר.
רֶקַע
מקצבים ביממה הם מחזורים של 24 שעות המווסתים שינויים פיזיים, נפשיים והתנהגותיים בבעלי חיים, בדרך כלל מיושרים עם מחזורי אור וחושך. למרות שהם בדרך כלל יציבים, מקצבים אלה יכולים להיות מופרעים על ידי שינויים בהתנהגות או חשיפה לאור, כפי שניתן לראות עם ג'טלג או עבודה במשמרות, מה שמוביל לחוסר סנכרון בין מערכות האיברים.
הגרעין העל-כיאסמטי (SCN) משמש כשעון הצירקדי הראשי, תוך שימוש ברמזים קלים כדי ליצור לולאות משוב (TTFLs) של גנים מולקולריים. ממצאים אחרונים מראים שכמעט כל התאים הסומטיים גם שומרים על TTFLs משלהם, המסייעים באיזון מקצבי היממה עם תהליכים אחרים, כמו צריכת מזון.
סנכרון בין ה-SCN למקצבי הכבד הנלווים למזון חיוני לשמירה על איזון מטבולי בתוך שינויים סביבתיים. מחקרים הן במכרסמים והן בבני אדם מצביעים על כך שחוסר סנכרון בין מערכות אלו פוגע בבריאות, ומגביר את הסיכון והחומרה של הפרעות מטבוליות כמו השמנת יתר וסוכרת. עם זאת, המנגנונים והאותות המדויקים המניעים את האינטראקציות הללו נותרו לא ברורים.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי חוקר את המנגנונים של ביסוס קצב יממה בין הכבד והמוח על ידי מחיקת קולטנים גרעיניים REV-ERBα/β במערכות מודל עכברים.
קולטנים גרעיניים אלו זוהו בעבר כמרכיבים רגולטוריים מרכזיים של הומאוסטזיס כרונו-מטבולי. כתוצאה מכך, המחיקה שלהם גורמת לדיסינכרון.
בניגוד לחקירות קודמות בתחום, החוקרים השתמשו בזריקות לווריד הזנב של אדנו-וירוסים בעלי יכולת מחיקת REV-ERB, מה שסיפק למחקר הנוכחי את היתרון הייחודי של שיבושי שעון ספציפיים למיקום (ולא כלל המערכת).
באופן ספציפי, מתודולוגיית מחקר זו אפשרה תצפית מניפולציה של אסינכרוניות בין הכבד למוח תוך השארת מערכות איברים אחרות ללא שינוי, ובכך הפחיתה באופן משמעותי את רעשי הרקע ותוצאות מבלבלות.
התערבויות כירורגיות וניסיוניות בוצעו בשלוש קבוצות שונות של עכברי מעבדה בוגרים – C57Bl/6J, Nr1d1fl/fl/Nr1d2fl/flוארנטלfl/fl.
התוצאות הנחקרות כוללות שינויים בביטוי הגנים בין עכברי בקרה (ניתוח מדומה) ועכברי מקרה (HepDKO) והשוואות בין העליות המשקל שלהם בהתאמה במהלך תקופת המחקר.
המחקר התמקד בנוסף בתפקידו של עצב הוואגוס הכבד (HV) באיתות המוח ובאפנון משקל. בעוד שידוע בעבר כמשמש כמרכז שידור לאספקת למוח נתונים מטבוליים בכבד, תפקידו המפורש של HV בתקשורת היממה ובקצבי צריכת המזון נותר היפותטי.
המחקר הנוכחי בוחן את תפקידו של HV באמצעות הסרה כירורגית של אבלציה כירורגית של HV בעכברי מקרה וההשוואות שלאחר מכן של העלייה במשקל שלהם עם בקרות בתנאי השמנה הנגרמת על ידי דיאטה (DIO).
ממצאי המחקר
המחקר הנוכחי מדגיש את תפקידה של צריכת המזון כצייטגבר (סימן חיצוני המסנכרן מקצבים ביולוגיים) עבור אפנון יממה בכבד, בדומה לאופן שבו מחזורי אור-חושך משמשים כצייטגבר למקצבים יממתיים מונעי SCN ברחבי הגוף.
משמעות הדבר היא שמחזורי רעב ושבעה יומיומיים אינם צריכים בהכרח להתאים למחזורים של אור-חושך; כל קצב פועל באופן עצמאי על בסיס הרמז שלו (מזון או אור), כאשר תקשורת כבד-מוח שומרת על איזון ביניהם.
במודלים של עכבר נוק-דאון גנים, מחיקת קולטנים גרעיניים REV-ERBα ו-REV-ERBβ שיבשה את מקצבי צריכת המזון מבלי להשפיע על מחזורים מווסתים של SCN.
מחיקה זו הפעילה את גני השעון Arntl ו-Per2, הידועים בתפקידם באיזון כרונו-מטבולי, מה שהוביל לשינוי דפוסי צריכת מזון ואכילה מוגברת בתקופות קלות, ובסופו של דבר גרמו לעלייה משמעותית במשקל. באופן מעניין, ניתוק העצב הנרתיק הכבד (HVAN) הפך את ההשפעות הללו, הפחית את צריכת המזון והביא לירידה במשקל.
זה מדגיש את התפקיד המכריע של HV באיתות המוח למקצבים מונעים על ידי מזון, עם מחקרים מקבילים שמראים תוצאות מנוגדות: הפעלת מערכות איתות מעיים בבני אדם הובילה לירידה במשקל, מה שמדגיש את המורכבות של אינטראקציות מעי-מוח בוויסות מטבולי.
מסקנות
המחקר הנוכחי השתמש במערכות מודל של עכברים כדי לזהות את המנגנונים העומדים בבסיס הומאוסטזיס כרונו-מטבולי וחוסר ויסות תואם של צריכת המזון.
ממצאי המחקר גילו כי ה-HV משמש כמרכז תקשורת ואיתות, המודיע למוח על שינויים במקצבי צריכת המזון שזוהו באמצעות קולטנים גרעיניים REV-ERBα/β. איתות זה מביא לעלייה בצריכת מזון במחזור האור ועלייה משמעותית במשקל.
ביטול של HV נצפה כדי להפוך את ההשפעות הללו, תוך שהוא מציין אותו כיעד במחקר הרזיה עתידי.
