Studiul dietetic constată legătura dintre inflamația creierului și obezitatea la șoareci

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • Reddit
  • E-mail
  • Imprimare

creierului

Celulele imune din creier declanșează supraalimentarea și creșterea în greutate ca răspuns la dietele bogate în grăsimi, potrivit unui nou studiu efectuat pe șoareci condus de cercetători de la UC San Francisco și de la Universitatea din Washington Medical Center și publicat online pe 5 iulie în Cell Metabolism.

Neuronii dintr-o regiune de la baza creierului cunoscută sub numele de hipotalamus, care joacă un rol crucial în alimentație, au fost mult timp o țintă pentru dezvoltarea de medicamente pentru tratarea obezității. Dar noul studiu sugerează că celulele imune rezidente în creier, numite microglia, ar putea fi, de asemenea, ținte pentru tratamentele pentru obezitate, care ar putea evita multe efecte secundare ale medicamentelor pentru obezitate utilizate în prezent în uz clinic.

„Microglia nu este neuron, dar reprezintă 10 până la 15% din celulele din creier”, a spus Suneil Koliwad, MD, dr., Profesor asistent de medicină la Centrul de Diabet UCSF și autor co-senior al noului studiu. . Acestea reprezinta o modalitate neexploatata si complet noua de a viza creierul, pentru a reduce potential obezitatea si consecintele sale asupra sanatatii.

Microglia responsabil pentru creșterea în greutate alimentată de dietă

O regiune a creierului numită hipotalamus mediobasal (MBH) conține grupuri cheie de neuroni care reglează consumul de alimente și consumul de energie. În mod normal, această regiune încearcă să potrivească numărul de calorii ingerate în alimente cu nevoia noastră de energie pentru a menține o greutate sănătoasă, dar cercetările anterioare au arătat că grăsimile dietetice pot arunca drastic acest act de echilibrare.

În noul studiu, cercetătorii au hrănit șoarecii cu o dietă de tip fast-food bogată în grăsimi timp de patru săptămâni, despre care se știe că determină extinderea numărului microgliei și declanșarea inflamației locale în cadrul MBH. Șoarecii hrăniți cu o astfel de dietă mănâncă mai multă mâncare, ard mai puține calorii și se îngrașă mai mult în comparație cu șoarecii care mănâncă o dietă mai sănătoasă, cu conținut scăzut de grăsimi.

Pentru a afla dacă multiplicarea microgliei este o cauză a supraalimentării și a obezității la acești șoareci, mai degrabă decât un rezultat al creșterii în greutate, echipa lui Koliwad de la UCSF a epuizat numărul de microglii din MBH la șoarecii din dieta grasă, oferindu-le un medicament experimental., denumit PLX5622, produs de Plexxikon Inc., o companie de biotehnologie din Berkeley, California. Cercetătorii au descoperit că șoarecii tratați cu medicamentul au mâncat cu 15% mai puțin și au câștigat cu 20% mai puțin greutate decât șoarecii netratați din aceeași dietă. (Trebuie remarcat faptul că șoarecii tratați cu PLX5622 au câștigat în mod semnificativ mai puțină greutate decât șoarecii netratați care au hrănit aceeași dietă bogată în grăsimi, dar au câștigat în mod semnificativ mai mult decât șoarecii hrăniți cu chow de laborator tipic. Tratamentul medicamentos nu a afectat semnificativ creșterea în greutate la șoarecii pe o dietă normală de laborator.)

Echipa Universității din Washington, condusă de Joshua Thaler, MD, dr., Profesor asociat de medicină la UW Medicine Diabetes Institute, a șoareci modificate genetic pentru a preveni microglia de la activarea răspunsurilor inflamatorii și a constatat că acești șoareci au mâncat cu 15% mai puțin și au câștigat 40% greutate mai mică la o dietă bogată în grăsimi, sugerând că capacitatea inflamatorie a microgliei în sine este responsabilă de supraalimentarea și creșterea în greutate a animalelor.

Pentru a confirma aceasta constatare, cercetatorii UCSF au dezvoltat o tulpina de soareci modificati genetic in care ar putea folosi un medicament pentru a activa raspunsul inflamator al microglia la dorinta. Au descoperit că chiar și la șoarecii hrăniți cu o dietă sănătoasă, cu conținut scăzut de grăsimi, forțând inflamația indusă de microglie în hipotalamus i-a determinat pe șoareci să mănânce cu 33% mai multă mâncare și să cheltuiască cu 12% mai puțină energie, ducând la o creștere de patru ori (400%) a creșterea în greutate în comparație cu șoarecii netratați din aceeași dietă sănătoasă.

„Din aceste experimente putem spune cu încredere că activarea inflamatorie a microgliei este necesară nu numai pentru dietele bogate în grăsimi pentru a induce obezitatea, ci și pentru a conduce singură hipotalamusul să-și modifice reglarea echilibrului energetic, ducând la creșterea în greutate în exces. ”, A spus Thaler, care a fost autor co-senior pe noua lucrare.

Direcționarea inflamației cerebrale ar putea ajuta la tratarea obezității

În curând poate fi posibil să aflăm dacă eliminarea microgliei poate împiedica creșterea în greutate și la oameni. De exemplu, un alt medicament produs de Plexxikon, numit PLX3977, care se află în prezent în studii clinice pentru leucemii greu de tratat, tumori solide și forme rare de artrită, acționează prin același mecanism biologic ca PLX522, medicamentul experimental al UCSF echipa obișnuită să reducă numărul microgliei în noul studiu. Astfel, poate fi posibil să vedem dacă pacienții cu cancer din studiile PLX3977 experimentează efecte benefice asupra greutății corporale, a spus Koliwad.

În noua lor lucrare, cercetătorii raportează, de asemenea, că dietele bogate în grăsimi declanșează microglia pentru a recruta în mod activ celule suplimentare ale sistemului imunitar din fluxul sanguin pentru a se infiltra în MBH. Odată ajuns acolo, noii recruți de schimbare a formei vor prelua caracteristici similare cu cele ale microgliei creierului, sporind răspunsul inflamator și impactul acestuia asupra echilibrului energetic. Prin urmare, au spus autorii, ar putea fi posibil să se controleze supraalimentarea și creșterea în greutate prin mai multe abordări imunologice - vizând microglia de bună credință, precum și vizând celulele din sânge cu capacitatea de a intra în hipotalamus și de a prelua funcții asemănătoare microgliei.

Cercetătorii urmează să investigheze în continuare cum, exact, consumul de alimente bogate în grăsimi duce la activarea microgliei și dacă există modalități de a interveni pentru a bloca aceste semnale.

O explicație evolutivă?

Studiile de imagistică a creierului uman din ultimii ani au descoperit că, comparativ cu indivizii slabi, cei care sunt obezi au mai multe șanse să aibă populații extinse de celule gliale - clasa mai largă de celule cerebrale de care aparțin microglia - în hipotalamus. Același tip de fenomen, numit glioză, este frecvent observat în bolile neurodegenerative, traumatismele cerebrale, sângerările, infecțiile și cancerul cerebral, a spus Koliwad, conducând cercetătorii la concluzia inițială că excesul alimentar ar putea provoca în esență o formă de leziuni cerebrale.

Dar Koliwad crede că ar putea exista o explicație mai pozitivă a faptului că microglia a evoluat capacitatea de a declanșa rapid creșterea poftei de mâncare și creșterea în greutate ca răspuns la o dietă bogată în grăsimi: mâncarea bogată a fost disponibilă rar în timpul istoriei evolutive a mamiferelor și când era disponibil, ar fi avantajos ca animalele să înceteze vânătoarea sau să se hrănească și să se concentreze pe zgârieturi.

„Răspunsul microglial la grăsimile alimentare are un sens din această perspectivă evolutivă”, a spus Koliwad. „Grăsimile sunt cea mai densă formă de calorii pe care oamenii antici ar fi avut vreodată ocazia să o consume. Deci, atunci când oamenii primitivi au obținut în sfârșit o masă după o perioadă lungă de post, microglia ar fi putut fi esențială în transmiterea prezenței acestei mese către acei neuroni care ar stimula apetitul maxim. ”

Dar în mediile moderne, în care alimentele bogate în grăsimi sunt disponibile continuu, aceeași adaptare poate fi dăunătoare, a spus Koliwad. „În lumea noastră modernă, când oamenii mănâncă în mod constant alimente bogate, bogate în grăsimi, activarea microgliană cronică ar putea produce o stimulare mai permanentă a circuitelor neuronale care cresc în continuare aportul alimentar bogat în grăsimi, ducând la dezvoltarea unui ciclu vicios.”

Colegii postdoctorali Martin Valdearcos, dr., De la UCSF, și John D. Douglass, dr., De la Universitatea din Washington, au efectuat majoritatea experimentelor pentru studiu, care a fost finanțat de Asociația Americană a Diabetului, Institutul Național de Sănătate și UCSF Fondul familiei pentru diabet.

UC San Francisco (UCSF) este o universitate de vârf dedicată promovării sănătății la nivel mondial prin cercetări biomedicale avansate, educație la nivel de absolvent în științele vieții și profesii ale sănătății și excelență în îngrijirea pacienților. Include școli absolvite de top din domeniul stomatologiei, medicinii, asistenței medicale și farmaciei; o divizie absolventă cu programe de renume național în științe de bază, biomedicale, translaționale și ale populației; și o întreprindere de cercetare biomedicală preeminentă. De asemenea, include UCSF Health, care cuprinde trei spitale de top, UCSF Medical Center și UCSF Benioff Spitalele pentru copii din San Francisco și Oakland, precum și alte spitale partenere și afiliate și furnizori de asistență medicală din toată zona Bay.

Despre UW Medicine: UW Medicine este unul dintre cele mai bine cotate sisteme medicale din lume. Cu o misiune de a îmbunătăți sănătatea publicului, UW Medicine educă următoarea generație de medici și oameni de știință, conduce unul dintre cele mai mari și mai cuprinzătoare programe de cercetare biomedicală la nivel național și internațional și oferă îngrijiri remarcabile pacienților. Facultatea Facultății de Medicină a Universității din Washington este a doua în țară în finanțarea cercetării Institutului Național de Sănătate. Școala este, de asemenea, cunoscută ca lider în pregătirea medicilor în îngrijirea primară, medicina de familie și sănătatea rurală.