Rap1, потенциална нова цел за лечение на затлъстяването - Биология 2020
КОЙ Всъщност е ФАРАОН? | Overwatch | Въведение в символа | Грип - BetterNotGames (ноември 2020).
Учени от Медицинския колеж Baylor, Националните здравни институти и Изследователския институт на Virginia Tech Carilion откриха нов механизъм в мозъка на мишката, който регулира затлъстяването. Проучването, което се появява днес в Cell Reports, показва, че този нов механизъм има потенциал да се използва за лечение на затлъстяване.
„Известно е, че мозъкът участва в развитието на затлъстяването, но как диетата с високо съдържание на мазнини променя мозъка, така че да задейства натрупването на телесни мазнини, все още не е ясно“, казва старши автор д-р. Макото Фукуда, асистент по педиатрия в Baylor и USDA/ARS Детски изследователски център за хранене в Baylor и Texas Hospital.
Фукуда и колеги са изследвали гена Rap1 на мишката, който се експресира в голямо разнообразие от тъкани, включително мозъка, където участва в функции като памет и учене. Малко обаче се знаеше за ролята, която мозъкът Rap1 играе в енергийния баланс.
За да изследват ролята, която Rap1 играе в модел на мишка, учените селективно изтриват гена Rap1 в група неврони в хипоталамуса, област на мозъка, която участва в метаболизма на цялото тяло.
Учените имали две групи мишки. В една група мишките са били генетично конструирани, така че им липсва генът Rap1, докато контролната група има функционален ген Rap 1. След това учените хранеха мишките от двете групи с диета с високо съдържание на мазнини, при която 60 процента от калориите идваха от мазнини. Както се очакваше, контролните мишки с функциониращ Rap1 ген натрупаха тегло, но за сравнение, мишките без Rap 1 имаха значително намалено телесно тегло и по-малко телесни мазнини. Интересното е, че когато се хранят нормално, и двете групи мишки показват сходно тегло и телесни мазнини.
След това учените разгледаха по-отблизо защо мишките, на които липсва генът Rap1, не са наддали въпреки диетата с високо съдържание на мазнини.
"Забелязахме, че мишките без Rap1 вече не са физически активни. Те обаче ядат по-малко и изгарят повече телесни мазнини от мишките с Rap1", каза Фукуда. "Тези наблюдения са свързани с хипоталамуса, който произвежда повече от хормона за намаляване на апетита, наречен POMC и по-малко от хормоните за повишаване на апетита, наречени NPY и AgRP." Тези мишки също имат по-ниски нива на глюкоза и инсулин в кръвта от контролните животни.
Учените също се интересуваха от изследването дали лептинът е променен при мишки без Rap1. Лептинът, „хормонът на ситостта“, произвеждан от мастната тъкан, регулира телесното тегло чрез потискане на апетита. Въпреки това, хората със затлъстяване не реагират на сигнали за ситост от лептин и нивата на лептин в кръвта са по-високи от тези на хората, които не са със затлъстяване. Резистентността към лептин е отличителен белег на човешкото затлъстяване.
За разлика от това, мишки без Rap1 и хранещи се с високо съдържание на мазнини не развиват резистентност към лептин; те бяха в състояние да реагират на лептин и това се отразяваше в по-ниските кръвни нива на хормона.
Fukuda и негови колеги също тестваха ефектите от инхибиране на Rap1 с лекарства, вместо да изтриват гена при мишки на диета с високо съдържание на мазнини. Учените блокираха ефектите на RAP1 с инхибитора ESI-05.
"Когато дадохме ESI-05 на мишки с наднормено тегло, възстановихме тяхната чувствителност към лептин до нива, подобни на тези на мишките при нормална диета. Мишките ядоха по-малко и отслабнаха", каза Фукуда.
Учените разкриха нов механизъм, чрез който мозъкът може да повлияе на развитието на затлъстяване, което се задейства чрез хранене с високо съдържание на мазнини. Яденето на диета с високо съдържание на мазнини води до промени в мозъка, които увеличават активността на Rap1, което от своя страна води до намалена чувствителност към лептин и поставя тялото по пътя към затлъстяването.
„Този нов механизъм, който включва Rap1 в мозъка, може да представлява потенциална терапевтична цел за лечение на затлъстяване при хората в бъдеще“, каза Фукуда.