O enzimă din creier, identificată de o echipă de cercetători de la Yale, acţionează ca un senzor major pentru reglarea greutăţii corporale.
Într-un studiu recent publicat o echipă de cercetători de la Yale, a descoperit că eliminarea enzimei din neuronii din hipotalamus a făcut ca şoarecii să câştige în greutate şi să ardă mai puţine grăsimi. Această descoperire, spun oamenii de ştiinţă, sugerează că enzima ar putea fi o ţintă pentru tratarea bolilor metabolice.
Descoperirile au fost publicate în Science Advances.
Metabolismul dereglat este implicat într-o serie de tulburări metabolice, inclusiv obezitatea şi diabetul. Regiunea din creier, cunoscută sub numele de hipotalamus, este esenţială pentru controlul metabolic. Se ştie că zona din hipotalamusul ventromedial reglează greutatea corporală, alimentaţia şi nivelul glucozei, dar modul în care face acest lucru era mai puţin cunoscut.
În acest studiu, cercetătorii de la Yale s-au concentrat pe o enzimă numită b-D-N-acetilglucozamină transferază legată de O (OGT). Până acum, se ştia doar ce rol are enzima în unele părţi din organism, fiind cunoscută doar implicarea acesteia în mediarea reglării proceselor nutritive şi hormonale în diferite organe şi ţesuturi, dar nu se ştia că îndeplineşte un rol şi în creier.
În noua cercetare, echipa a studiat ce se întâmplă cu enzima OGT în neuronii din hipotalamusul ventromedial atunci când aportul de alimente este ajustat.
Cercetătorii au descoperit că atunci când şoarecii au consumat mai puţină hrană, nivelul enzimei OGT a crescut.
„Acest lucru a sugerat că OGT joacă un rol important acţionând ca un senzor de nutrienţi în această populaţie de neuroni”, a declarat Xiaoyong Yang, profesor de medicină comparată şi de fiziologie celulară şi moleculară la facultatea de medicină a universităţii Yale, autorul principal al studiului.
Pentru a înţelege mai bine acest rol, Yang şi colegii săi au crescut şoareci fără enzima OGT în neuronii din hipotalamusul ventromedial. Ei au descoperit că şoarecii s-au îngrăşat foarte repede cu o dietă normală, dezvoltând o greutate mult mai mare decât şoarecii de control, chiar dacă mâncau aceeaşi cantitate de mâncare şi erau la fel de activi fizic.
O diferenţă cheie pe care cercetătorii au observat-o a fost aceea că şoarecii fără OGT au cheltuit mai puţină energie decât omologii lor.
„Doar stând în repaus, ardem energie pentru că trebuie să menţinem funcţiile vitale ale corpului, cum ar fi respiraţia, digestia şi activitatea creierului. Deşi şoarecii lipsiţi de OGT nu erau mai puţin activi fizic, au ars mai puţină energie la acest nivel”, a precizat Yang. Mai mult aceşti şoareci, au răspuns diferit la repausul alimentar.
Atunci când organismul are cantităţi adecvate de alimente, combustibilul său preferat este glucoza. „Când suntem în repaus alimentar, glucoza se epuizează repede”, a explicat Yang. Apoi, organismul îşi foloseşte depozitele de grăsime pentru a satisface cerinţele energetice.
În acest studiu, şoarecii lipsiţi de OGT nu au ars grăsimile la fel de mult ca alţi şoareci atunci când mâncarea a fost restricţionată. Problema a a fost legată de senzorul de glucoză, au spus cercetătorii.
Capacitatea de a simţi nivelul de glucoza este esenţială pentru a o menţine la nivelul de care organismul are nevoie. Dacă neuronii nu pot simţi corect glucoza, ei nu vor face ajustările metabolice necesare, cum ar fi să-i spună organismului să ardă grăsimile. În cadrul studiului, neuronii fără OGT nu au simţit glucoza la fel de bine ca neuronii care prezentau enzima.
„Fără OGT, organismul nu poate simţi că primeşte mai puţine alimente şi nu spune ţesuturilor sale adipoase să ardă grăsimi”, a explicat Yang.Cercetătorul a comparat enzima OGT cu un termostat, sau cu un „metastat”, aşa cum l-a numit, deoarece enzima este crucială pentru homeostazia metabolică.
Setaţi un termostat la temperatura la care doriţi să fie o cameră. Vara, pe măsură ce camera dvs. începe să se încălzească, aerul condiţionat se activează pentru a readuce camera la temperatura pe care aţi programat-o. La fel şi OGT este ca un metastatat, spune Yang, care lucrează pentru a menţine greutatea corpului la punctul său de referinţă.
„Şi acel punct de referinţă va fi diferit de la individ la individ”, a mai precizat profesorul.În timp ce greutatea unei persoane poate fluctua uneori, procesele metabolice ale corpului funcţionează pentru a menţine greutatea în jurul valorii stabilite.
„Dacă mănânci o masă copioasă, de exemplu, corpul tău recunoaşte asta şi arde mai multe calorii pentru a menţine greutatea la nivelul stabilit. OGT este esenţială pentru stabilirea acestui nivel de greutate”, a mai precizat profesorul.
Astfel, enzima OGT ar putea fi o ţintă pentru tratarea bolilor metabolice, a mai precizat cercetătorul. Este posibil ca, în viitor, un medicament să poată fi utilizat pentru a viza OGT în neuronii din hipotalamusul ventromedial pentru a efectua reglajele fine ale punctul de referinţă în cazul greutăţii corporale a unei persoane, ajustându-l dacă este prea ridicat sau prea scăzut.
„Suntem încă departe, dar într-o zi s-ar putea să reprogramam metastatul unei persoane pentru a atinge greutatea corporală dorită”, a mai spus profesorul.
