Echilibrul energetic este un schimb complex între creier și corp
Pentru mulți, nu este o sarcină ușoară menținerea unei greutăți corporale sănătoase. Cu toate acestea, creierele și corpurile sunt conectate pentru a lucra împreună pentru a menține un echilibru energetic.
Această potrivire strânsă între numărul de calorii consumate și cele consumate rezultă dintr-un schimb complex de diafragme neurobiologice în regiunile hipotalamusului creierului. Când această „conversație” se strică, pot rezulta obezitate sau anorexie.
Din păcate, se știe puțin despre detaliile acestui schimb de schimb complex, în ciuda consecințelor semnificative. Noile cercetări conduse de anchetatori la Centrul Medical Deaconess Beth Israel (BIDMC) oferă noi perspective care ajută la aducerea ordinii în această complexitate.
Cercetătorii spun concluziile lor, după cum sa menționat în jurnal celulă, demonstrează modul în care neurotransmițătorul acid gamma-aminobutiric (GABA) determină selectiv consumul de energie și, mai important, ajută la explicarea neurocircuitului care stă la baza proprietăților de ardere a grăsimilor ale grăsimii brune.
„Grupul nostru a construit un program de cercetare cu scopul general de a dezlega„ diagrama de cablare ”prin care creierul controlează pofta de mâncare și arderea caloriilor”, a spus autorul principal Bradford Lowell, MD, Ph.D.
Pentru a avansa intelegerea noastra la acest nivel, trebuie sa cunoastem functia unor subgrupuri specifice de neuroni si, in plus, neuronii din amonte care furnizeaza intrare si neuronii din aval care primesc iesirea din acesti neuroni definiti functional. Până de curând, astfel de cunoștințe în hipotalamus au fost în mare măsură imposibil de obținut. ”
Hipoptalmul este o regiune de mărime perlată care direcționează mai multe funcții importante în corp și servește drept centru de control al creierului pentru echilibrul energetic.
Acest echilibru rezultă atunci când creierul primește semnale de feedback de la corp care comunică starea depozitelor de combustibil. Apoi integrează acest lucru cu intrarea din lumea externă, precum și cu starea emoțională a unei persoane pentru a modifica comportamentul de hrănire și cheltuielile de energie.
În acest nou studiu, cercetătorii au investigat o populație unică de neuroni care se află la baza creierului în hipotalamus.
„Șoarecii au fost proiectați genetic astfel încât să aibă un defect specific care împiedică acești neuroni să elibereze neurotransmițătorul inhibitor, GABA”, a spus Lowell. „Șoarecii cu acest defect s-au dezvoltat obezitate marcată și, în mod remarcabil, obezitatea lor s-a datorat în totalitate unui defect al arderii caloriilor”, explică el, adăugând că aportul de alimente nu a fost afectat în totalitate.
Cercetătorii au conceput apoi un alt grup de șoareci în care acești neuroni ar putea fi activi selectiv în momente diferite. Din aceasta, echipa a continuat să arate că neuronii determină consumul de energie în grăsime brună.
Grăsimea brună a apărut în ultima vreme pentru că multe studii recente au arătat că, spre deosebire de grăsimea albă care stochează energie, grăsimea brună arde energie pentru a genera căldură. Acest proces se numește termogeneză.
Cheltuielile de energie mediate de tesutul adipos maro sunt esentiale in mentinerea greutatii corporale si previn obezitatea indusa de dieta. Cu toate acestea, mecanismul său de reglementare bazat pe creier este încă slab înțeles ”, a spus primul autor Dong Kong, Ph.D.
Descoperirea noastra a unui neurocircuit bazat pe hipotalamus care controleaza in cele din urma termogeneza este un progres important, a adaugat Lowell.
Mai mult, anchetatorii au descoperit că atunci când au pornit acești neuroni, cheltuielile de energie depindeau în totalitate de eliberarea GABA. Aceste rezultate arată că eliberarea GABA determină selectiv cheltuielile de energie. Constatarile noastre au avansat foarte mult intelegerea noastra in controlul cheltuielilor de energie si au oferit noi perspective despre patogeneza obezitatii, a spus Kong.
Trăsăturile unice ale neuronilor hipotalamusului sunt importante, deoarece acestea ar putea oferi o oportunitate de a modifica experimental controlul creierului asupra cheltuielilor de energie. Mai exact, neuronii care primesc semnale mediate de GABA de la acești neuroni sunt susceptibili să joace roluri importante în reglarea cheltuielilor de energie, dar nu și a consumului de alimente.
Acum este important să delimitați pe deplin neuronii din amonte care controlează acești neuroni de reglare a termogenezei și, de asemenea, neuronii din aval care completează „circuitul” către țesutul adipos maro ”, a spus Lowell.
O astfel de activitate ar putea descoperi noi oportunități pentru intervenții farmacologice care ar putea duce la tratamente eficiente pentru obezitate și complicațiile asociate acesteia, cum ar fi diabetul.
Sursa: Centrul Medical Beth Israel Deaconess
