Не допустить развития ожирения и диабета помогут нейроны головного мозга: нейробиологи

Связь между мозгом и жировой тканью является более сложным процессом, чем контроль уровня жира с помощью гормонов. Помимо гормонов, существует сеть нейронов и рецепторов, которая обеспечивает двустороннюю коммуникацию между мозгом и жировой тканью.

Как мозг регулирует метаболизм 

Эта сенсорная система включает в себя нейроциты, которые настроены на восприятие сигналов от жировых клеток. Эти сигналы включают в себя различные молекулы, такие как лептин, адипонектин, и другие биологически активные вещества, выделяемые жировой тканью. Когда уровень жира меняется, эти сигналы передаются в мозг через нейронные пути.

Мозг в ответ может регулировать метаболизм, аппетит и энергетический баланс. Этот позволяет поддерживать гомеостаз организма и контролировать уровень энергии и количество жира в теле. Когда мы находимся в движении, голодаем или испытываем чрезмерный стресс, мозг — через симпатическую систему — посылает сигналы, которые должны ускорить распад липидов для получения дополнительной энергии.

Жир сжигают… нейроны 

Нейробиологов из Научно-исследовательского института Скриппса (США) заинтересовало, является ли это общение двусторонним. Чтобы проверить это, они провели исследование с использованием новейшей технологии визуализации под названием HYBRiD. Такой метод очистки тканей позволяет добиться прозрачности биологических образцов. Это и позволило ученым «увидеть» интересующие их структуры и достичь нейронов, скрытых глубоко в жировой ткани, не повреждая их при этом. 

Оказалось, что почти половина нейронов в жировой ткани соединялась не с симпатической, а с сенсорной нервной системой.

Затем исследователи использовали инструмент под названием ROOT (метод целенаправленных манипуляций с клетками). Они провели лабораторные опыты на мышах: повредили у них различные нейронные системы и наблюдали, что произойдет с их жировой тканью. Как оказалось, у грызунов изменился уровень буровой жировой ткани.

Исследователи пришли к выводу, что система сенсорных нейронов реагирует на сигналы симпатической нервной системы, инструктируя организм сжигать жир. Он действует как переключатель включения или выключения для процесса преобразования жира в энергию.

— Эти два типа нейронов действуют аналогично педалям газа и тормоза в автомобиле, в данном случае контролируя сжигание жира, — объясняют авторы открытия.

Открытие ученых позволит разработать эффективные методы лечения ожирение и не допустить развития многих тяжелых заболеваний, таких как диабет.  

Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature («Приирода»).