Cercetătorii UT Southwestern Medical Center au identificat un canal ionic necesar pentru celulele creierului pentru a suprima comportamentul alimentar ca răspuns la hormonul leptină sau la medicamentul anti-obezitate lorcaserin.

necesar

Canalele ionice sunt pasaje în formă de tunel de pe suprafața neuronilor prin care particulele încărcate sau ionii pot călători în și în afara celulei.

O înțelegere mai profundă a acestei relații creier-metabolism ar putea duce într-o zi la noi tratamente mai bine direcționate pentru obezitate sau diabet, a spus autorul principal Dr. Kevin Williams, profesor asistent de medicină internă la UT Southwestern și autor principal al studiului, publicat recent în Cell Reports.

„Am constatat că un canal ionic alcătuit din subunități proteice TrpC5 (cation potențial de receptor tranzitor 5) este necesar pentru reglarea corectă a metabolismului bazal și a greutății corporale”, Dr. A spus Williams.

În studiul efectuat la șoarece, pierderea TrpC5 a determinat ca tipurile de celule nervoase din creier numite neuroni Pomc să nu mai răspundă la leptină sau lorcaserină, ducând la creșterea greutății corporale în timp. Efectul benefic în mod normal al lorcaserinei asupra nivelului de zahăr din sânge s-a pierdut și la șoarecii cu deficit de TrpC5, studiul a arătat.

„În calitate de cercetători, încercăm să înțelegem mecanismele celulare și moleculare care contribuie la modificări ale greutății corporale și ale echilibrului zahărului din sânge. Există posibilitatea ca acest canal ionic să fie într-o zi direct vizat pentru reglarea terapeutică a alimentației și a echilibrului zahărului din sânge., „Dr. A spus Williams.

Leptina și lorcaserinul își exercită efectele asupra alimentației și a altor aspecte ale metabolismului prin legarea la diferite tipuri de receptori care stau pe suprafața neuronilor Pomc din hipotalamus, partea creierului care ajută la guvernarea metabolismului și a altor funcții involuntare ale corpului, cum ar fi respirația și dormit. Canalele ionice, formate atunci când proteinele TrpC se adună împreună pentru a forma un canal, sau o structură asemănătoare unui tub, sunt, de asemenea, pe suprafața neuronilor Pomc.

Deși leptina și lorcaserina se leagă de receptori diferiți, legarea este ineficientă, cu excepția cazului în care canalele ionice TrpC5 din apropiere sunt deschise pentru a permite trecerea ionilor în și din celulă.

Cercetătorii au efectuat experimente comparând șoareci normali și șoareci incapabili genetic să producă TrpC5. Au fost măsurate echilibrul energetic, comportamentul alimentar și nivelurile de activitate. Cercetătorii au descoperit că lipsa TrpC5 în neuronii Pomc a fost suficientă pentru a bloca efectele obișnuite de suprimare a poftei de mâncare ale leptinei și lorcaserinei. Lipsa TrpC5 părea, de asemenea, să blocheze răspunsul electrofiziologic al celulei la leptină și lorcaserină.

Cercetarea ajută la explicarea unor observații interesante făcute anterior de cercetători de la UT Southwestern și din alte părți. Studierea celor șapte proteine ​​din familia TrpC, studii anterioare au determinat că TrpC1, TrpC4 și TrpC5 (și într-o măsură mai mică TrpC6 și TrpC7) au fost detectate în neuronii Pomc. Deși se știa că acești membri ai familiei TrpC ar putea forma canale ionice, efectele sau importanța relativă a proteinelor TrpC5 în special pentru reglarea metabolismului erau necunoscute, dr. A spus Williams. Mai mult, mecanismele moleculare care stau la baza suprimării apetitului ca răspuns la activarea receptorilor pentru leptină sau lorcaserină nu erau clare, a adăugat el.

„Rezultatele noastre leagă subunitățile TrpC5 din creier cu modificările dependente de leptină și lorcaserină în activitatea nervoasă, precum și echilibrul energetic, comportamentul alimentar și nivelul zahărului din sânge”, Dr. A spus Williams.