En samling klebrig substans som dekker nevroner i en Appetittkontrollsenter i hjernen fanger, er forbundet med forringelse av Diabetes og fedme assosiert, som en studie på mus viser 1.

Dette stoffet hindrer også insulin i å nå nevronene i hjernen som kontrollerer sult. Å hemme produksjonen av dette stoffet førte til vekttap hos musene, fant eksperimentene. Disse resultatene indikerer at det er en ny trigger for Metabolske forstyrrelser som kan hjelpe forskere med å identifisere medisinmål for å behandle disse sykdommene.

Disse resultatene ble publisert i dag i tidsskriftetNaturpublisert.

Sultregulatorer i hjernen

Metabolske sykdommer som f.eks Type 2 diabetes og fedme kan oppstå når kroppens celler blir ufølsomme for insulin, et hormon som regulerer blodsukkernivået. Forskere som leter etter mekanismen som forårsaker denne insulinresistensen har fokusert på en del av hjernen som kalles bueformet kjerne i hypothalamus er kjent. Dette området oppdager insulinnivåer og justerer energiforbruket deretter følelsen av sult til.

Da dyrene utviklet insulinresistens, en type... cellulært rammeverk, kalt den ekstracellulære matrisen, som holder sultneuronene på plass, til et uorganisert stoff. Tidligere forskning har vist at dette rammeverket endres når mus får en diett med høyt fettinnhold 2.

Forskerne ønsket å finne ut om disse endringene i hjernen kan forårsake insulinresistens, i stedet for bare å skje samtidig. De matet mus med en diett med høyt fettinnhold og høyt sukker i 12 uker og overvåket stillaset rundt sultneuroner ved å ta vevsprøver og overvåke genaktivitet.

De fant ut at dette rammeverket ble tykkere og klebrigere i løpet av noen få uker etter å ha startet det usunne kostholdet. Etter hvert som dyrene gikk opp i vekt, ble deres hypotalamiske nevroner dårligere i stand til å behandle insulin normalt, selv når hormonet ble injisert direkte inn i hjernen deres. Dette tyder på at stillasets klebrighet hindrer insulin i å komme inn i hjernen. I stedet «blir det sittende fast», sier medforfatter Garron Dodd, en nevroforsker ved University of Melbourne i Australia.

Tap av stoffet fører til vekttap

For å reversere disse endringene injiserte forskerne musene med enten et enzym som bryter ned stoffet eller et molekyl kalt fluorosamin som hemmer dannelsen av stillaset. Begge tilnærmingene fjernet den klissete hindringen i dyrenes hjerner, og økte dermed insulinopptaket. Fluorosamin fikk til og med dyrene til å gå ned i vekt og øke energiforbruket. Å behandle insulinresistens ved å målrette støttende stillaser rundt nevroner kan være tryggere enn å målrette nevronene direkte, sier Dodd.

Denne "høykvalitets" studien beviser "igjen og igjen" at dette cellulære stillaset regulerer hormonell signalering, som har direkte effekter på kroppens metabolisme og driver sykdom, sier Kimberly Alonge, en biokjemiker ved University of Washington School of Pharmacy i Seattle, som ikke var involvert i studien. Det trekker også oppmerksomheten til behovet for å se ikke bare på individuelle celler og celletyper, men også på "emballasjematerialet som cellene sitter i," legger hun til.

Teamets eksperimenter viste også at betennelse i hypothalamus driver forstyrrelsen av rammeverket. Studien avklarer imidlertid ikke hva som opprinnelig utløser betennelsen, sier Alonge. Tidligere forskning har vist at hjerneceller kalt glia kan påvirke den strukturelle integriteten til stillaset, og Alonge ønsker å vite om gliaceller bidrar til betennelsen i studien.

Det er fortsatt uklart hvilken rolle dysfunksjonelle stillaser spiller i utviklingen av metabolske sykdommer sammenlignet med andre veletablerte triggere, sier Dodd. Han og kollegene håper å ta opp dette spørsmålet senere.

Ytterligere forskning er nødvendig for å undersøke om dette klebrige materialet oppstår hos personer som utvikler metabolske sykdommer. Dette kan være utfordrende, sier Dodd, fordi det ikke er noen ikke-invasiv tilgang til hypothalamus, som ligger dypt i hjernen, og det er vanskelig å samle vevsprøver selv fra donerte organer.