Rap1, потенційна нова ціль для лікування ожиріння - Біологія 2020
ХТО НАСТАЙНО ФАРАОН? | Overwatch | Введення персонажа | Грип - BetterNotGames (листопад 2020).
Вчені Медичного коледжу Бейлора, Національного інституту охорони здоров’я та Науково-дослідного інституту Вірджинії Тех Каріліон виявили новий механізм в мозку миші, який регулює ожиріння. Дослідження, яке сьогодні з’являється у «Звіт клітин», показує, що цей новий механізм може бути використаний для лікування ожиріння.
"Відомо, що мозок бере участь у розвитку ожиріння, але як дієта з високим вмістом жиру змінює мозок так, що вона викликає накопичення жиру в організмі, досі незрозуміло", - сказав старший автор доктор Макото Фукуда, доцент кафедри педіатрії в Baylor та Центр досліджень дитячого харчування USDA/ARS в Baylor і Техаській дитячій лікарні.
Фукуда та його колеги вивчали ген Rap1 миші, який експресується у найрізноманітніших тканинах, включаючи мозок, де він бере участь у таких функціях, як пам'ять та навчання. Однак мало що було відомо про роль, яку мозок Rap1 відіграє в енергетичному балансі.
Щоб дослідити роль Rap1 у моделі миші, вчені вибірково видалили ген Rap1 у групі нейронів у гіпоталамусі, області мозку, яка бере участь у метаболізмі всього тіла.
Вчені мали дві групи мишей. В одній групі мишей були генетично сконструйовані так, що їм бракувало гена Rap1, тоді як контрольна група мала функціональний ген Rap 1. Потім вчені годували мишей обох груп дієтою з високим вмістом жиру, в якій 60 відсотків калорій надходили з жиру. Як і слід було очікувати, контрольні миші з функціонуючим геном Rap1 набирали вагу, але для порівняння, миші, у яких відсутній Rap 1, помітно знижували масу тіла і менше жиру. Цікаво, що при нормальному харчуванні обидві групи мишей демонстрували однакову вагу та жир.
Потім вчені детальніше вивчили, чому миші, яким не було гена Rap1, не набрали вагу, незважаючи на дієту з високим вмістом жиру.
"Ми спостерігали, що миші, у яких не було Rap1, більше не були фізично активними. Однак вони їли менше і спалювали більше жиру в організмі, ніж миші з Rap1", - сказав Фукуда. "Ці спостереження пов'язані з гіпоталамусом, який виробляє більше гормону, що знижує апетит, який називається POMC, і менше гормонів, що підвищують апетит, NPY і AgRP". Ці миші також мали нижчий рівень глюкози та інсуліну в крові, ніж у контрольних тварин.
Також вчені були зацікавлені у вивченні, чи змінений лептин у мишей, у яких відсутній Rap1. Лептин, "гормон ситості", що виробляється жировою тканиною, регулює масу тіла за рахунок зниження апетиту. Однак люди з ожирінням не реагують на сигнали про насичення лептином, і рівень лептину в крові вище, ніж у людей, що не страждають ожирінням. Резистентність до лептину є ознакою ожиріння людини.
На відміну від цього, у мишей, у яких відсутній Rap1 і які вживали дієту з високим вмістом жиру, не розвивалася стійкість до лептину; вони змогли реагувати на лептин, і це відображалося на зниженні рівня гормону в крові.
Фукуда та його колеги також перевірили ефекти інгібування Rap1 за допомогою ліків замість того, щоб видалити ген у мишей на дієті з високим вмістом жиру. Вчені блокували ефекти RAP1 за допомогою інгібітора ESI-05.
"Коли ми давали ESI-05 мишам із надмірною вагою, ми відновили їх чутливість до лептину до рівня, подібного до рівня мишей на звичайній дієті. Миші їли менше і втрачали вагу", - сказав Фукуда.
Вчені визначили новий механізм, за допомогою якого мозок може впливати на розвиток ожиріння, яке викликається вживанням дієти з високим вмістом жиру. Вживання дієти з високим вмістом жиру призводить до змін у мозку, які збільшують активність Rap1, а це, в свою чергу, призводить до зниження чутливості до лептину і ставить організм на шлях ожиріння.
"Цей новий механізм, який включає Rap1 в мозку, може стати потенційною терапевтичною мішенню для лікування ожиріння людини в майбутньому", - сказав Фукуда.