Timp de aproape două decenii, Sheng Bi și colegii săi deranjează căile de semnal neuronal din creierul șobolanilor care transformă grăsimea albă în grăsime brună care arde calorii. Cercetarea a atras un mare interes pentru potențialul său de a trata obezitatea și diabetul.

proastă

Când cercetător de psihiatrie Sheng Bi a venit la Johns Hopkins de la Institutul Național pentru Diabet și Boli Digestive și Rinichii (NIDDK) în 1999, a studiat toleranța la glucoză afectată într-un model de șobolan. În studiile care au comparat hrănirea șobolanilor obezi și normali, el a analizat expresia genelor la șobolanii obezi cu apetit anormal de mare sau diabet. Dar când a privit țesutul din creierul șobolanilor obezi, a observat ceva interesant: o creștere a proteinei neuropeptidice Y (NPY) stimulatoare de apetit.

Această șansă a găsit ani de cercetare inițiali în Laboratorul de Neuroștiințe Comportamentale al departamentului, în care Bi și colegii săi deranjează mecanismele neuronale care stau la baza controlului consumului de alimente, al cheltuielilor de energie și al reglării glucozei.

Într-un studiu din 2011 realizat în revista Cell Metabolism, care a atras atenția BBC și NPR, Bi și echipa sa au descoperit că doborârea expresiei NPY în hipotalamusul dorsomedial al creierului - care ajută la reglarea setei, a foamei și a temperaturii corpului - nu numai că a redus șobolanii. „aportul de calorii și greutatea, dar și transformarea grăsimilor lor într-un tip care arde mai multă energie.

Studiul a analizat două tipuri de grăsimi produse de organism: țesutul adipos alb și maro sau WAT și BAT. WAT este grăsimea tipică care se termină în jurul mediilor noastre și în alte locuri și stochează caloriile suplimentare pe care le consumăm. Aceste celule au o picătură mare de lipide ca unitate de stocare a energiei. Celulele din BAT, considerate o „grăsime bună” pentru calitățile sale de ardere a energiei, conțin multe mitocondrii (centrale celulare) și picături mici de lipide, fiecare cu propria sursă de energie, care generează căldură. Bebelușii au la dispoziție numeroase depozite de grăsime brună la naștere pentru a-i proteja împotriva frigului, dar mai ales dispare, astfel încât adulții au foarte puțin din acest țesut care arde calorii.

Verificând conținutul de grăsime al șobolanilor după moarte, Bi a fost surprins să găsească grăsime brună în zona inghinală a șobolanilor cu NPY doborâtă în locul unde ar trebui să fie grăsimea albă. Transformarea poate rezulta din activarea celulelor stem BAT conținute în țesutul WAT, spune el, astfel încât grăsimea brună nu dispare de fapt cu vârsta, ci devine inactivă.

În timp ce rolul critic al grăsimii brune la adulți în menținerea echilibrului energetic rămâne să fie determinat, Bi spune, găsirea acesteia la adulți „a dus la un mare interes în potențialul său de tratare a obezității și a diabetului, cum ar fi căutarea unor modalități de a crește activitatea grăsimii brune sau transformarea grăsimii albe în grăsime brună care ar arde calorii în loc să le depoziteze. ”

Activitatea continuă a echipei Bi, finanțată de NIDDK, a constatat că doborârea NPY poate inversa obezitatea indusă de dietă și afectarea toleranței la glucoză la șobolani.

Într-un studiu publicat în toamna anului trecut în Jurnalul American de Fiziologie - Fiziologie de reglementare, integrativă și comparativă, Bi a investigat un model de șobolan cu obezitate bogată în grăsimi, indusă de dietă și rezistență la insulină, concepută pentru a imita obezitatea umană cu afectarea reglării glucozei. Șobolanii au avut acces gratuit la chow obișnuit sau cu conținut ridicat de grăsimi și au fost supuși unui test oral de toleranță la glucoză. Apoi, unii au primit injecții cu un virus recombinant pentru a doborî expresia NPY.

Grupul de control al șobolanilor netratați cu acest virus recombinant a rămas obez, intolerant la glucoză și rezistent la insulină, în timp ce cei tratați cu virusul recombinant au văzut o inversare completă a condițiilor în câteva săptămâni. Au prezentat aport normal de alimente, greutate corporală, toleranță la glucoză și sensibilitate la insulină, cum ar fi șobolanii normali, slabi.

Expresia NPY observată la șobolani este similară cu cea observată la primate, spune Bi, deci dacă aceste tipuri de studii pot fi reproduse, expresia proteinelor ar putea servi drept potențială țintă pentru tratamentul obezității și diabetului la om.