Дослідники Гельмгольца виявляють нові способи відчуття ситості - медичні аспекти

Чому ми товстіємо і чому багатьом часто важко утримувати вагу? Вчені з відділення нейробіології діабету на чолі з доктором Пол Пфлюгер та Інститут діабету та ожиріння навколо проф. Маттіас Чепп тепер визначив новий будівельний елемент у складному взаємодії різних факторів. Вони виявили, що фермент гістондеацетилаза 5 (HDAC5) має значний вплив на вплив гормону лептину *. Це відіграє вирішальну роль у спрацьовуванні почуття ситості і, таким чином, в адаптації організму до мінливих запасів їжі.

Пфлюгер описує результати наступним чином: "HDAC5 є важливою ланкою у зв'язку між нашою жировою тканиною та центрами голоду в головному мозку". Перші експерименти показали, що виробництво та діяльність HDAC5 у нашому центрі управління енергетичним балансом, так званий гіпоталамус, через Дієта з високим вмістом жиру, збільшення запасів жиру та гормону ситості лептину збільшуються, додає перший автор Дхірадж Кабра: "Завдяки перемикачу мозку HDAC5 організм може розпізнати рівень запасів жирової тканини та регулювати споживання їжі".

Порушення сигнального шляху призводить до ожиріння

На думку вчених, миші, які не можуть виробляти HDAC5, набагато гірше реагують на лептин - говорять про стійкість до лептину. Відповідно, вони демонструють постійно збільшене споживання їжі і страждають ожирінням, ніж миші з інтактним HDAC5, тобто вони стають жирними. Спеціально активувавши HDAC5, команда змогла змінити цей ефект, і тварини схудли.

"Відновлення чутливості до лептину є важливим кроком на шляху до стійкого схуднення та боротьби з можливими вторинними захворюваннями ожиріння, такими як діабет 2 типу", - говорить керівник дослідження Пфлюгер. «На додаток до необхідних змін у поведінці в їжі та фізичних вправах, можливо, у майбутньому можна буде впливати на окремі компоненти ефекту лептину за допомогою препаратів, щоб підтримати процес схуднення». Один із цих важливих компонентів вже ідентифікований з HDAC5. "Але чи придатний цей фермент як" мішень "для боротьби з ожирінням та ефектом йо-йо у людей, стане очевидним лише в найближчі роки", - говорить Пфлюгер.

Передумови:
* Лептин виділяється в організм жировою тканиною у прямому співвідношенні з жировою масою і сигналізує нейронам мозку про те, що запаси жиру заповнені. Це призводить до негативного енергетичного балансу, оскільки організм знижує споживання їжі, що в підсумку призводить до зменшення маси тіла та запасів жиру. При зменшенні запасів жиру знову виділяється менше лептину, збільшується споживання їжі, збільшується маса тіла та запаси жиру.

Зокрема, вчені показали, що HDAC5 деацетилює фактор транскрипції STAT3, після чого може мігрувати до рецептора лептину. Якщо STAT3 там фосфорилюється (переводиться в активний стан), він мігрує назад у клітинне ядро і зв’язується з ДНК для активації генних та поведінкових програм, що в підсумку призводить до зменшення споживання їжі. Якщо HDAC5 відсутній (як тут після генетичної делеції), STAT3 накопичується в клітинному ядрі у вигляді гіперацетильованого і, отже, неактивного білка. Сигнальний шлях лептину вимкнений і відчуття ситості припиняється. Вперше в історії дослідження описується пряма взаємодія двох молекул.

Оригінальна публікація:
Кабра, Д.Г. та ін. (2015). Дія гіпоталамічного лептину опосередковується гістоном деацетилазою 5, Nature Communications, DOI: 10.1038/NCOMMS10782

Як Німецький дослідницький центр охорони здоров'я та навколишнього середовища, Helmholtz Zentrum München переслідує мету розробити персоналізовану медицину для діагностики, терапії та профілактики таких широко поширених захворювань, як цукровий діабет та легені. Для цього він вивчає взаємодію між генетикою, факторами навколишнього середовища та способом життя. Штаб-квартира центру знаходиться в Нойберзі на півночі Мюнхена. У Центрі Гельмгольца в Мюнхені працюють близько 2300 людей і є членом Асоціації Гельмгольца, яка включає 18 науково-технічних та медико-біологічних дослідницьких центрів із близько 37000 співробітників. Helmholtz Zentrum München є партнером Німецького центру досліджень діабету.

Технічний університет Мюнхена (ТУМ) - один з найбільш дослідницьких технічних університетів Європи, в якому працює понад 500 викладачів, близько 10 000 співробітників та 39 000 студентів. Основними напрямками її діяльності є інженерія, природничі науки, науки про життя та медицина, доповнені економікою та освітніми науками. ТУМ діє як підприємницький університет, який сприяє розвитку талантів та створює додану вартість для суспільства. Це виграє від сильних партнерів у науці та бізнесі. Він представлений у всьому світі з кампусом в Сінгапурі та відділеннями зв’язку в Брюсселі, Каїрі, Мумбаї, Пекіні, Сан-Франциско та Сан-Паулу. Лауреати Нобелівської премії та винахідники, такі як Рудольф Дізель, Карл фон Лінде та Рудольф Мессбауер, проводили дослідження в TUM. У 2006 та 2012 роках він був визнаний університетом передового досвіду. У міжнародних рейтингах він регулярно є одним з найкращих університетів Німеччини.

Інститут діабету та ожиріння (IDO) досліджує механізми захворювання метаболічного синдрому з використанням системних біологічних та поступальних підходів. За допомогою клітинних систем, генетично модифікованих моделей мишей та досліджень клінічного втручання слід відкрити нові сигнальні шляхи та структури мішеней. Метою є міждисциплінарна розробка інноваційних терапевтичних підходів до персоналізованої профілактики та лікування ожиріння, діабету та їх супутніх захворювань. IDO є частиною Центру діабету Гельмгольца (HDC).

Відділ нейробіології діабету (НБД) в Центрі Гельмгольца в Мюнхені займається питаннями ролі центральної нервової системи (ЦНС) у розвитку ожиріння та діабету 2 типу. Відділ NBD, пов'язаний з IDO і членом HDC і DZD, досліджує молекулярні основи стійкості до лептину та ефекту йо-йо, а також наші механізми фізіологічної адаптації у відповідь на зміни в навколишньому середовищі.