Исследователи из Университета Нагоя и их коллеги из Японии обнаружили, что ожирение в среднем возрасте вызвано возрастными изменениями формы нейронов в гипоталамусе, области мозга, которая контролирует обмен веществ и аппетит.
Белок, называемый рецептором меланокортина-4 (MC4R), распознает переедание и регулирует обмен веществ и аппетит, предотвращая ожирение. Согласно их исследованию на крысах, MC4R были сосредоточены в первичных ресничках (антенно-подобных структурах), которые отходят от пары групп нейронов гипоталамуса. Исследование также показало, что с возрастом первичные реснички становятся короче, что соответственно снижает MC4Rs, что приводит к увеличению веса.
Мы считаем, что аналогичный механизм существует и у людей. Мы надеемся, что наше открытие приведет к фундаментальному лечению ожирения «.
Профессор Кадзухиро Накамура из Высшей медицинской школы Университета Нагои, ведущий автор исследования
С возрастом мы становимся более склонными к избыточному весу и ожирению. Люди с ожирением более восприимчивы к диабету, гиперлипидемии и другим хроническим заболеваниям. Предыдущие исследования предполагали, что увеличение веса в среднем возрасте вызвано снижением общего метаболизма из-за старения, но механизм был неясен.
Исследовательская группа Высшей медицинской школы университета Нагои в сотрудничестве с исследователями из Университета Осаки, Токийского университета и Научно-исследовательского института медицины окружающей среды Университета Нагои провела исследование, посвященное MC4Rs.
MC4R стимулируют метаболизм и подавляют потребление пищи в ответ на сигнал меланокортина о переедании. Первоначально исследовательская группа изучила распределение MC4R в мозге крыс, используя антитело, которое они разработали специально для того, чтобы сделать MC4R видимыми. Они обнаружили, что MC4R присутствуют исключительно в первичных ресничках определенных групп нейронов гипоталамуса.
Затем команда исследовала длину первичных ресничек, которые имели MC4R (MC4R+ реснички) в мозге 9-недельных (молодых) крыс и 6-месячных (среднего возраста) крыс. Команда обнаружила, что реснички MC4R+ у крыс среднего возраста были значительно короче, чем у молодых крыс. Соответственно, метаболизм и способность к сжиганию жира у крыс среднего возраста были значительно ниже, чем у молодых крыс.
Затем команда проанализировала реснички MC4R+ у крыс в различных диетических условиях. Результаты показали, что реснички MC4R+ у крыс, получавших обычную диету, постепенно укорачивались с возрастом. С другой стороны, реснички MC4R+ у крыс, получавших диету с высоким содержанием жиров, укорачивались более быстрыми темпами, в то время как у крыс, получавших ограниченную диету, укорачивались более медленными темпами.
Интересно, что команда также обнаружила, что реснички MC4R+, которые когда-то исчезали с возрастом, регенерировались у крыс, выращенных в условиях двухмесячного диетического ограничения.
В ходе исследования команда также использовала генетические технологии, чтобы сделать реснички MC4R+ короче у молодых крыс. У этих крыс было увеличено потребление пищи и снижен метаболизм, что привело к увеличению веса.
Команда также вводила гормон лептин в мозг крыс с искусственно укороченными ресничками MC4R+. Считается, что лептин помогает снизить потребление пищи. Удивительно, однако, что аппетит у них не снижался, что указывает на то, что лептин не мог оказывать эффекта против ожирения.
«Это явление, называемое резистентностью к лептину, часто наблюдается и у пациентов с ожирением. Это является препятствием для лечения ожирения, но причина долгое время была неизвестна «, — объяснил доктор Манами Ойя, первый автор исследования.
«У пациентов с ожирением жировая ткань выделяет избыточное количество лептина, который запускает хроническое действие меланокортина. Наше исследование предполагает, что это может способствовать возрастному укорочению ресничек MC4R+ и загонять животных по нисходящей спирали, когда меланокортин становится неэффективным, увеличивая риск ожирения «.
В исследовании сделан вывод, что возрастное укорочение ресничек MC4R+ вызывает ожирение в среднем возрасте и резистентность к лептину у крыс. Исследователи продемонстрировали, что ограничение питания является одним из методов профилактики и лечения избыточного веса и ожирения. Проф. Накамура сказал: «Умеренные пищевые привычки могут поддерживать реснички MC4R + достаточно долго, чтобы поддерживать систему борьбы с ожирением мозга в хорошей форме даже с возрастом».
