Beyin hücre yapınız obezite riskini etkileyebilir
Obezite üzerine çalışan araştırmacılar, vücudun açlık döngüsünün bir parçasını oluşturan beyin hücrelerindeki anten benzeri yapıların iştah düzenlemesinde anahtar bir rol oynadığını keşfettiler.
Dergide yayınlanan çalışma makalesi Doğa Genetiği, anten benzeri yapıların - veya birincil kirpikler - beyin sinyallemesinde oynayabileceği önemli rolü vurguladı.
Genelde beyindeki sinyalleşmenin çoğunun sinaps adı verilen yapılar aracılığıyla gerçekleştiği düşünülüyordu.
San Francisco'daki California Üniversitesi Diyabet Merkezi'nde profesör olan kıdemli yazar Christian Vaisse, "Obezitenin insan genetiğinin birleşik bir anlayışını inşa ediyoruz" diyor.
"Yakın zamana kadar," diye ekliyor, "birçok obezite araştırmacısı birincil kirpikleri zar zor duymuştu ama bu değişecek."
Obezitede genetiğin rolü
Amerika Birleşik Devletleri'nde obezite, yetişkinin üçte birinden fazlasını (veya 78.6 milyon) etkilemektedir.
Obezite büyük bir halk sağlığı sorunudur, özellikle kötü ruh sağlığı ve diğer birçok ciddi tıbbi problemle ilişkili olduğu için değil. Bunlar, ABD'de ve dünyanın geri kalanında diyabet, felç, kalp hastalığı ve bazı kanserler gibi önde gelen bazı ölüm nedenlerini içerir.
Obezite salgınının ana itici güçleri, büyük ölçüde genetik olmayan, örneğin sınırsız miktarda kalori bakımından zengin gıdaya hazır erişim ve "giderek artan şekilde hareketsiz yaşam tarzları" nın birleşimidir.
Bununla birlikte, bu çevresel koşullara maruz kalan herkes obez hale gelmez, bu da genetiğin de rol oynadığını düşündürür.
Genetiğin rol oynadığı çoğu hastalıkta, nedeni bir dizi gendeki varyasyonlardan kaynaklanmaktadır. Ancak bazen neden tek bir gendeki varyasyonlardan kaynaklanıyor olabilir.
Açlık devresi
Araştırmacılar makalelerinde, şiddetli obezitenin tek gen nedenlerinin çoğunun, yağ hücreleri tarafından salınan bir sinyal proteini veya hormon olan leptin içeren açlık devresindeki gen değişikliklerinden kaynaklandığını açıklıyorlar.
Devre, beynin hipotalamus bölgesinde, leptin seviyelerine bağlı olarak iştah ve enerji kullanımını ayarlayarak kilonun sabit tutulmasına yardımcı olan bir sinir hücreleri veya nöron ağıdır.
Leptini kodlayan gendeki veya proteini izleme ve ona tepki verme ile ilgili genlerdeki mutasyonlar, vücutta yeterli miktarda yağ olup olmadığını tespit edememeye neden olabilir. Bu, farelerde ve insanlarda meydana gelebilir ve onların "açlıktan ölüyormuş gibi" yemelerine neden olur.
Daha önceki çalışmalarda, Prof. Vaisse ve meslektaşları, leptin açlık devresinde yer alan bir gendeki mutasyonların - melanokortin-4 reseptör (MC4R) geni - insanlarda tüm şiddetli obezite vakalarının yüzde 3-5'ini oluşturduğunu bulmuşlardır. Şiddetli obezite, 40'ın üzerinde bir vücut kitle indeksine (BMI) sahip olmak olarak tanımlanır.
MC4R proteini, yüksek leptin seviyelerine yanıt olarak iştahı azaltmada önemli bir rol oynadığı düşünülen hipotalamustaki özel bir nöron grubundaki kimyasal sinyalleri tespit eder.
Yeni çalışmaya kadar, bilim adamları bu hipotalamik nöron alt kümesinin iştah kontrolünü nasıl düzenlediğini bilmiyorlardı.
Obezite ile bağlantılı birincil kirpikler
Çalışma ekibinin diğer üyeleri de daha önce, birincil kirpikleri etkileyen genlerdeki nadir varyasyonların, neredeyse her zaman şiddetli obezitenin eşlik ettiği Alström ve Bardet-Biedl sendromları gibi hastalıklara yol açabileceğini keşfetmişti. Bununla birlikte, kirpiklerin obezite ile nasıl bağlantılı olduğu net değildi.
Yeni çalışmada, araştırmacılar normal farelerde iştahı düzenleyen hipotalamik nöronlar üzerinde çalıştılar ve MC4R proteininin birincil kirpiklerinde yoğunlaştığını buldular.
Ayrıca, insanlarda şiddetli obezite ile bağlantılı gen versiyonuna sahip olacak şekilde tasarlanmış farelerin, bu siliyalarda MC4R proteinine sahip olmadığını buldular.
Bu bulgular, ekibin, hipotalamik nöronlar üzerindeki bu birincil kirpiklerin leptin açlık devresinin iştah düzenleyici işlevi için ana konum olup olmadığını merak etmesine neden oldu.
Son keşifler, adenilil siklaz 3 (ADCY3) adı verilen başka bir proteinin de obezite ile bağlantılı olduğunu ve aynı zamanda birincil kirpiklerde yoğunlaştığını ortaya çıkardı. ADCY3'ün sinyal gönderirken MC4R ile bağlantı kurduğu bilinmektedir.
İştah düzenleyici sinyallerin kilit konumları
Diğer bir dizi deneyde, araştırmacılar, farelerde ADCY3'ü bloke ettikten sonra, hayvanların besin alımını önemli ölçüde artırdığını ve obez olmaya başladığını buldular.
Araştırmacılar, ADCY3 ve MC4R'nin, vücut yağ seviyelerinin arttığını tespit etmelerine yardımcı olmak için leptin tespit eden nöronların birincil kirpiklerinde birlikte çalıştığı ve bu da iştahı azalttığı sonucuna vardılar.
Bu hayati bileşenlere genetik veya başka türlü müdahale, bu nedenle vücudun iştah kontrolünde “acil durum frenini” uygulayamamasına neden olabilir.
Bununla birlikte, araştırmacılar, birincil kirpiklerin iştah düzenlemesindeki rolü hakkında öğrenilecek çok şey olduğunu ve bu bilgiye dayalı yeni tedavilerin kullanıma sunulmasının oldukça uzun bir zaman alacağına işaret ediyorlar.
"Bu alanın ne kadar ilerleme kaydettiği heyecan verici. 90'larda obezitenin genetik olup olmadığını soruyorduk; On yıl önce, obezite risk faktörlerinin çoğunun öncelikle beyindeki leptin devresini etkilediğini keşfediyorduk ”diyor Prof. Vaisse.
"[A] Şimdi, belirli bir hipotalamik nöron alt kümesinin bu özel hücre altı yapısındaki kusurların kilo alımını ve obeziteyi nasıl tetiklediğini anlamanın eşiğindeyiz."
Prof. Christian Vaisse
