Изследователите от Helmholtz откриват нови ключове за усещане за ситост - медицински аспекти

Защо дебелееме и защо за мнозина често е трудно да държат теглото на разстояние? Учени от катедрата по невробиология на диабета, ръководени от д-р. Пол Пфлугер и Института по диабет и затлъстяване около проф. Д-р Сега Матиас Чьоп идентифицира нов градивен елемент в сложното взаимодействие на различни фактори. Те откриха, че ензимът хистон деацетилаза 5 (HDAC5) оказва значително влияние върху ефектите на хормона лептин *. Това играе решаваща роля за предизвикване на чувството за ситост и по този начин за адаптиране на тялото към променяща се доставка на храна.

Pfluger описва резултатите по следния начин: „HDAC5 е важна връзка в комуникацията между нашата мастна тъкан и центровете за глад в мозъка.“ Първите експерименти показаха, че производството и активността на HDAC5 в нашия контролен център за енергиен баланс, така нареченият хипоталамус, чрез Богата на мазнини диета, увеличените запаси от мазнини и хормонът на ситостта лептин се увеличават, добавя първият автор Дирадж Кабра: „Благодарение на мозъчния превключвател HDAC5 тялото може да разпознае нивото на запасите на мастна тъкан и да коригира приема на храна“

Нарушаването на сигналния път води до затлъстяване

Според учените мишките, които не могат да произведат HDAC5, реагират много по-зле на лептин - човек говори за лептинова резистентност. Съответно, те показват постоянно увеличен прием на храна и в сравнение с мишки с непокътнат HDAC5 са по-затлъстели, т.е. Чрез специално активиране на HDAC5, екипът успя да обърне този ефект и животните отслабнаха.

„Възстановяването на чувствителността към лептин е важна стъпка по пътя към устойчива загуба на тегло и борба с възможни вторични заболявания на затлъстяването като диабет тип 2“, казва ръководителят на изследването, Pfluger. „В допълнение към необходимите промени в поведението на хранене и упражнения, в бъдеще може да е възможно да повлияете отделните компоненти на ефекта на лептина с лекарства, за да подпомогнете процеса на отслабване.“ Един от тези основни компоненти вече е идентифициран с HDAC5. „Но дали този ензим вече е подходящ като„ цел “за борба със затлъстяването и йо-йо ефекта при хората, ще се види само през следващите години“, казва Пфлугер.

Заден план:
* Лептинът се освобождава в тялото от мастната тъкан в пряка корелация с мастната маса и сигнализира на невроните в мозъка, че мастните запаси са пълни. Това води до отрицателен енергиен баланс, тъй като тялото намалява приема на храна, което в крайна сметка води до намаляване на телесното тегло и запасите от мазнини. При намалени мастни запаси отново се отделя по-малко лептин, увеличава се приема на храна, увеличават се телесното тегло и мастните запаси.

По-конкретно, учените показаха, че HDAC5 деацетилира транскрипционния фактор STAT3, след което може да мигрира към лептиновия рецептор. Ако STAT3 е фосфорилиран там (поставен в активно състояние), той мигрира обратно в клетъчното ядро и се свързва с ДНК, за да активира генни и поведенчески програми, което в крайна сметка води до намаляване на приема на храна. Ако HDAC5 не присъства (както тук след генетична делеция), STAT3 се натрупва в клетъчното ядро като хиперацетилиран и следователно неактивен протеин. Сигналът на лептиновия сигнал е изключен и чувството за ситост се губи. За първи път изследването описва пряко взаимодействие между двете молекули.

Оригинална публикация:
Kabra, DG et al. (2015). Действието на хипоталамусния лептин се медиира от хистон деацетилаза 5, Nature Communications, DOI: 10.1038/NCOMMS10782

Като немски изследователски център за здраве и околна среда, Helmholtz Zentrum München преследва целта да разработи персонализирана медицина за диагностика, терапия и профилактика на широко разпространени заболявания като захарен диабет и белодробни заболявания. За целта той изследва взаимодействието между генетиката, факторите на околната среда и начина на живот. Седалището на центъра е в Нойхерберг в северната част на Мюнхен. В Helmholtz Zentrum München работят около 2300 души и е член на Асоциацията на Helmholtz, която включва 18 научно-технически и медико-биологични изследователски центъра с около 37 000 служители. Helmholtz Zentrum München е партньор в Немския център за изследване на диабета.

Техническият университет в Мюнхен (TUM) е един от най-интензивните технически университети в Европа с повече от 500 преподаватели, около 10 000 служители и 39 000 студенти. Нейните фокусни области са инженерството, природните науки, науките за живота и медицината, допълнени от икономика и образователни науки. TUM действа като предприемачески университет, който насърчава таланта и създава добавена стойност за обществото. Печели от силните партньори в науката и бизнеса. Той е представен в цял свят с кампус в Сингапур и офиси за връзка в Брюксел, Кайро, Мумбай, Пекин, Сан Франциско и Сао Пауло. Носителите на Нобелова награда и изобретатели като Рудолф Дизел, Карл фон Линде и Рудолф Мьосбауер са извършили изследвания в TUM. През 2006 и 2012 г. е удостоен с Университет за върхови постижения. В международните класации той редовно е един от най-добрите университети в Германия.

Институтът за диабет и затлъстяване (IDO) изследва болестните механизми на метаболитния синдром със системни биологични и транслационни подходи. Използвайки клетъчни системи, генетично модифицирани модели на мишки и клинични интервенционни проучвания, трябва да бъдат открити нови сигнални пътища и целеви структури. Целта е интердисциплинарното разработване на иновативни терапевтични подходи за персонализираната профилактика и лечение на затлъстяването, диабета и съпътстващите ги заболявания. IDO е част от Диабетния център на Хелмхолц (HDC).

Отделът по невробиология на диабета (NBD) в Helmholtz Zentrum München се занимава с ролята на централната нервна система (ЦНС) в развитието на затлъстяване и диабет тип 2. Отделът NBD, свързан с IDO и член на HDC и DZD, изследва молекулярната основа на лептиновата резистентност и йо-йо ефекта, както и нашите физиологични адаптационни механизми като отговор на промените в околната среда.