Rap1, potenciálny nový cieľ liečby obezity - biológia 2020
KTO JE SKUTOČNE FARAOH? | Overwatch | Úvod k znakom Chrípka - BetterNotGames (november 2020).
Vedci z Baylor College of Medicine, National Institutes of Health a Virginia Tech Carilion Research Institute objavili nový mechanizmus v mozgu myší, ktorý reguluje obezitu. Štúdia, ktorá sa dnes objavuje v Cell Reports, ukazuje, že tento nový mechanizmus má potenciál na použitie pri liečbe obezity.
„Je známe, že mozog sa podieľa na vzniku obezity, ale to, ako diéta s vysokým obsahom tukov mení mozog tak, že spúšťa hromadenie telesného tuku, je stále nejasná,“ uviedol hlavný autor Dr. Makoto Fukuda, odborný asistent pediatrie na Baylori a Výskumné centrum detskej výživy USDA/ARS v Detskej nemocnici v Baylori a Texase.
Fukuda a kolegovia študovali myšací gén Rap1, ktorý je exprimovaný v širokej škále tkanív vrátane mozgu, kde sa podieľa na funkciách, ako je pamäť a učenie. Málo sa však vedelo o úlohe, ktorú zohráva mozog Rap1 v energetickej rovnováhe.
Na preskúmanie úlohy, ktorú hrá Rap1 v myšom modeli, vedci selektívne deletovali gén Rap1 v skupine neurónov v hypotalame, oblasti mozgu, ktorá sa podieľa na metabolizme celého tela.
Vedci mali dve skupiny myší. V jednej skupine boli myši geneticky upravené tak, že im chýbal gén Rap1, zatiaľ čo kontrolná skupina mala funkčný gén Rap1. Vedci potom myšiam oboch skupín podávali stravu s vysokým obsahom tukov, v ktorej 60 percent kalórií pochádzalo z tukov. Ako sa dalo očakávať, kontrolné myši s funkčným génom Rap1 priberali na váhe, ale v porovnaní s tým mali myši, ktorým chýbal Rap 1, výrazne zníženú telesnú hmotnosť a menej telesného tuku. Je zaujímavé, že pri normálnom kŕmení vykazovali obe skupiny myší podobnú hmotnosť a telesný tuk.
Vedci sa potom bližšie pozreli na to, prečo myši, ktorým chýbal gén Rap1, napriek strave s vysokým obsahom tukov nepriberali.
"Zistili sme, že myši, ktorým chýbal Rap1, už neboli fyzicky aktívne. Jedli však menej a spaľovali viac telesného tuku ako myši s Rap1," uviedol Fukuda. „Tieto pozorovania súvisia s hypotalamom, ktorý produkuje viac hormónu znižujúceho chuť do jedla nazývaného POMC a menej hormónov zvyšujúcich chuť do jedla nazývaných NPY a AgRP.“ Tieto myši mali tiež nižšie hladiny glukózy a inzulínu v krvi ako kontrolné zvieratá.
Vedci sa tiež zaujímali o preskúmanie toho, či bol leptín zmenený u myší bez Rap1. Leptín, „hormón sýtosti“ produkovaný tukovým tkanivom, reguluje telesnú hmotnosť znižovaním chuti do jedla. Obézni ľudia však nereagujú na signály nasýtenia leptínom a hladiny leptínu v krvi sú vyššie ako u neobéznych ľudí. Leptínová rezistencia je charakteristickým znakom ľudskej obezity.
Naproti tomu u myší bez Rap1 a s jedlom s vysokým obsahom tukov sa nerozvinula rezistencia na leptín; boli schopní reagovať na leptín, čo sa prejavilo na nižších hladinách hormónu v krvi.
Fukuda a kolegovia tiež testovali účinky inhibície Rap1 pomocou liekov namiesto odstránenia génu u myší na diéte s vysokým obsahom tukov. Vedci blokovali účinky RAP1 pomocou inhibítora ESI-05.
"Keď sme podávali ESI-05 myšiam s nadváhou, obnovili sme ich citlivosť na leptín na hladiny podobné hladinám myší pri normálnej strave. Myši jedli menej a chudli," uviedol Fukuda.
Vedci identifikovali nový mechanizmus, pomocou ktorého môže mozog ovplyvňovať vývoj obezity, ktorá je vyvolaná stravou s vysokým obsahom tukov. Konzumácia stravy s vysokým obsahom tukov vedie k zmenám v mozgu, ktoré zvyšujú aktivitu Rap1, čo následne vedie k zníženej citlivosti na leptín a dáva telu cestu k obezite.
„Tento nový mechanizmus, ktorý zahŕňa Rap1 v mozgu, by mohol v budúcnosti predstavovať potenciálny terapeutický cieľ pri liečbe ľudskej obezity,“ uviedol Fukuda.