Пълен - видим в 3D SpringerLink
Хормонът лептин участва в развитието на затлъстяване и диабет. Текуща работа на Dr. Пол Пфлугер показва, че въпреки че хормонът на ситостта достига до мозъка при хората с наднормено тегло, той не може наистина да развие ефекта си там.
Как мозъкът участва в затлъстяването и диабет тип 2?
Фреза: Когато ядем, какво и колко ядем, всичко това се регулира в центрове като мозъчния ствол и хипоталамуса. Центровете обаче се нуждаят от сигнали от външния свят и периферните органи, за да могат да регулират нашето тегло. Освен сензорни впечатления, тук важна роля играят хормоните. В оригиналната статия описваме хормона на мастната тъкан лептин като сигнал, че запасите ни от мазнини са пълни. Но тук има много повече. Б. хормонът на глада грелин от стомаха, инкретините GLP 1 и GIP от червата и инсулинът от панкреаса. В случай на нездравословна диета, т.е. висококалорична и с високо съдържание на мазнини и захар, много от тези хормони вече не могат да работят адекватно в мозъка, което се нарича хормонална резистентност. Причините са възпалителни процеси, които все още не са разбрани в детайли. Ако в мозъка липсват тези сигнали за обратна връзка от периферията, храненето се повреди. В случай на лептинова резистентност в мозъка липсва сигналът за насищане и човек яде неконтролируемо. Полученото затлъстяване увеличава възпалението в мозъка, а оттам и съпротивлението. При затлъстяване рискът от диабет тип 2 се увеличава.
Досега се предполага, че лептинът само частично преминава кръвно-мозъчната бариера в мозъка при хора с наднормено тегло. Вече можете да покажете, че транспортът не е нарушен. Как успя това?
Фреза: Използвайки химическа реакция, успяхме да свържем инфрачервеното флуоресцентно багрило CW800 с хормона лептин и да го приложим върху тънки и дебели мишки. След това проследихме транспортирането на лептин през кръвно-мозъчната бариера микроскопски и сравнихме флуоресцентните сигнали в съответните мозъчни области на тънки и мастни мишки. Тук не можахме да намерим никакви разлики. Допълнителен биохимичен процес на протеини ни даде сигурност. В Western blot открихме лептин в мозъчни области на тънки и дебели мишки, използвайки антитела, и не открихме разлики в транспорта на лептин.
Кои изследователски институти са работили по него?
Фреза: Основните силни страни на нашия център „Хелмхолц“ в Мюнхен са високата интердисциплинарност, отличното техническо оборудване и разбира се експертизата и волята на учените за работа в мрежата. Можем да z. Б. работи в тясно сътрудничество с проф. Аксел Уолч и неговия екип за аналитична патология, за да използва съществуващата им iDisco инфраструктура и техния флуоресцентен микроскоп с лек диск (LSFM). С процеса iDisco успяхме да измием рефракционните компоненти от мозъка и по този начин картографираме лептина в 3D, използвайки LSFM. Успяхме да произведем, пречистим и характеризираме флуоресцентно маркирания лептин в сътрудничество с Dr. Ана Месиас от Института за структурна биология.
От новите резултати могат да се извлекат терапевтични подходи?
Фреза: Сега основният ни фокус е върху процесите в невроните, които водят до лептинова резистентност. Тук работим с нови хипоталамусни клетъчни линии. В допълнение, ние идентифицирахме протеини в експерименти с животни, които могат да участват в развитието на резистентност. Те могат да служат като цел за лечение на наркотици. Наскоро отпразнувахме първите си успехи и показахме, че Celastrol се бори с лептиновата резистентност в модела на мишката. Загубата на тегло при модела на мишката вече е потвърдена при хора в САЩ. Така че нашите изследвания са на прав път.