Ученые из Массачусетского технологического института (США) открыли, что глиальные клетки мозга играют важную роль в управлении аппетитом и пищевым поведением, их стимуляция вызывает переедание, пишет пресс-служба вуза. Эта работа, опубликованная в журнале eLife, поможет создать новые лекарства против ожирения и других расстройств, связанных с аппетитом.
Глиальные клетки мозга участвуют в развитии нейродегенеративных расстройств. А гипоталамус — глубокий отдел мозга — контролирует аппетит, расход энергии, температуру тела, сердечные ритмы. Теперь выяснилось, что в гипоталамусе есть глиальные клетки, которые вообще-то находятся в другой части мозга. Ученые под руководством профессора Гопин Фэн (Guoping Feng) из MIT обнаружили внутри гипоталамуса две группы нейронов, которые управляют аппетитом, известные как AgRP-нейроны и POMC-нейроны. Первые стимулируют процесс питания, вторые, наоборот, тормозят его.
Раньше изучать влияние глиальных клеток на аппетит и другие функции мозга было сложно, потому что не было технологий для выключения и стимулирования этих клеток. В этой работе ученые использовали новую технологию, разработанную в университете Северной Каролины, чтобы изучать вид глиальных клеток — астроцитов. Ученые смогли создать специальные клетки, которые сделали поверхностный рецептор для химического соединения под названием CNO — производная от клозапина. CNO активирует глиальные клетки.
Ученые установили, что включение активности астроцитов с помощью всего одной дозы CNO сильно влияет на пищевое поведение.
«Когда мы взяли соединение, которое активировало рецептор, мы увидели рост аппетита. Мыши не едят много днем, но если им дать лекарство, которое вырабатывает этот особый рецептор, они начинают есть много», — цитирует пресс-служба MIT ведущего автора исследования Найана Чена (Naiyan Chen), постдока Сингапурского консорциума биоимджинга и Института МакГоверн.
Ученые также выяснили, что за три дня мыши не набирали веса, даже если они много ели. «Это повышает вероятность того, что глиальные клетки также могли быть модулирующими нейронами, которые управляют выработкой энергии, чтобы компенсировать увеличение потребления еды. Они могут иметь множественных нейронных партнеров и модулировать множественные функции энергетического гомеостаза все в одно время». Когда ученые приглушили активность астроцитов, они обнаружили, что мыши ели меньше, чем в норме.
Пока неизвестно, как астроциты влияют на нейроны. Недавние исследования предполагают, что глиальные клетки могут вырабатывают химические мессенджеры, такие как глютамат и АТФ. Если это так, то эти глиотрансмиттеры могут влиять на нейронную активность.
Другая гипотеза состоит в том, что вместо вырабатываемых соединений, астроциты влияют на контроль поглощения нейротрансмиттеров из пространства, окружающего нейроны, таким образом влияя на нейронную активность косвенно.
Ученые планируют разработать новые исследовательские средства, которые помогут им больше узнать об астроцит-нейронном взаимодействии и том, как астроциты помогают модуляции аппетита и питания. Они надеются узнать больше о том, есть ли другие типы астроцитов, которые по разному влияют на пищевое поведение особенно при ненормальном поведении.
