Исследование Университета Нагои показывает, что ожирение в среднем возрасте может быть вызвано укорочением определенных структур мозга, которые регулируют обмен веществ, что позволяет предположить, что соблюдение диеты может иметь ключевое значение для профилактики.
Исследователи из Университета Нагои и их коллеги в Японии обнаружили, что ожирение в среднем возрасте связано с возрастными изменениями в форме нейронов гипоталамуса — отдела мозга, отвечающего за регулирование обмена веществ и аппетита.
Белок, называемый рецептором меланокортина-4 (MC4R), обнаруживает переедание и регулирует обмен веществ и аппетит, предотвращая ожирение. Согласно их исследованию на крысах, MC4R были сконцентрированы в первичных ресничках (антенноподобных структурах), которые отходят от пары групп нейронов гипоталамуса. Исследование также показало, что первичные реснички с возрастом становятся короче, что соответственно снижает количество MC4R, что приводит к увеличению веса.
«Мы считаем, что аналогичный механизм существует и у людей», — сказал профессор Казухиро Накамура из Высшей школы медицины Университета Нагои, ведущий автор исследования. «Мы надеемся, что наше открытие приведет к фундаментальному лечению ожирения». Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Клеточный метаболизм.
Механизм увеличения веса
С возрастом мы становимся более склонными к избыточному весу и ожирению. Люди с ожирением более подвержены диабету, гиперлипидемии и другим хроническим заболеваниям. Предыдущие исследования предположили, что увеличение веса в среднем возрасте вызвано снижением общего метаболизма из-за старения, но механизм был неясен.
Исследовательская группа Высшей медицинской школы Университета Нагои в сотрудничестве с исследователями из Университета Осаки, Токийского университета и Научно-исследовательского института экологической медицины Университета Нагои провела исследование, посвященное MC4R.
Укорочение первичных ресничек MC4R+ в гипоталамусе головного мозга приводит к ожирению среднего возраста. Фото: Кадзухиро Накамура.
MC4R стимулируют обмен веществ и подавляют потребление пищи в ответ на сигнал меланокортина о переедании. Первоначально исследовательская группа изучила распределение MC4R в мозге крыс, используя антитело, которое они разработали специально для того, чтобы сделать MC4R видимыми. Они обнаружили, что MC4R присутствуют исключительно в первичных ресничках определенных групп нейронов гипоталамуса.
Затем команда исследовала длину первичных ресничек, содержащих MC4R (реснички MC4R+), в мозге 9-недельных (молодых) крыс и 6-месячных крыс (среднего возраста). Команда обнаружила, что реснички MC4R+ у крыс среднего возраста были значительно короче, чем у молодых крыс. Соответственно, метаболизм и способность сжигать жир у крыс среднего возраста были значительно ниже, чем у молодых крыс.
Влияние диеты и резистентность к лептину
Затем команда проанализировала реснички MC4R+ у крыс при различных диетических условиях. Результаты показали, что реснички MC4R+ у крыс, находящихся на нормальной диете, постепенно укорачиваются с возрастом. С другой стороны, реснички MC4R+ у крыс, получавших диету с высоким содержанием жиров, укорачивались более быстрыми темпами, тогда как реснички у крыс, получавших ограниченную диету, укорачивались более медленными темпами.
Интересно, что команда также обнаружила, что реснички MC4R+, которые когда-то исчезали с возрастом, регенерировали у крыс, выращенных в течение двух месяцев с диетическими ограничениями.
В ходе исследования команда также использовала генетические технологии, чтобы сделать реснички MC4R+ короче у молодых крыс. У этих крыс наблюдалось повышенное потребление пищи и снижение метаболизма, что привело к увеличению веса.
Команда также ввела гормон лептин в мозг крыс с искусственно укороченными ресничками MC4R+. Считается, что лептин помогает снизить потребление пищи. Удивительно, однако, что их аппетит не снизился, что указывает на то, что лептин не может оказывать влияние на борьбу с ожирением.
«Этот феномен, называемый резистентностью к лептину, часто наблюдается и у людей, страдающих ожирением. Это является препятствием для лечения ожирения, но причина долгое время неизвестна», — пояснил доктор Манами Оя, первый автор исследования.
«У пациентов с ожирением жировая ткань выделяет избыточное количество лептина, что запускает хроническое действие меланокортина. Наше исследование предполагает, что это может способствовать возрастному укорочению ресничек MC4R+ и поставить животных в нисходящую спираль, где меланокортин становится неэффективным, увеличивая риск ожирения».
Исследование пришло к выводу, что возрастное укорочение ресничек MC4R+ вызывает ожирение среднего возраста и резистентность к лептину у крыс. Исследователи продемонстрировали, что ограничение в питании является одним из методов предотвращения и лечения избыточного веса и ожирения. Профессор Накамура сказал: «Умеренные привычки в еде могут поддерживать реснички MC4R+ достаточно долго, чтобы поддерживать систему борьбы с ожирением мозга в хорошей форме даже с возрастом».
Ссылка: «Возрастная цилиопатия: ожирение, укорочение первичных ресничек нейронов, несущих рецептор меланокортина-4», Манами Оя, Йошики Миясака, Ёсико Накамура, Мияко Танака, Такаёси Суганами, Томодзи Машимо и Кадзухиро Накамура, 6 марта 2024 г., Клеточный метаболизм.
DOI: 10.1016/j.cmet.2024.02.010
2024-03-17 15:22:27
1710690575
#Ученые #обнаружили #скрытого #биологического #виновника #ожирения #среднем #возрасте
