Vědci objevili skrytou biologickou příčinu zodpovědné za obezitu ve středním věku

Vědci z univerzity v Nagoya a jejich kolegové v Japonsku zjistili, že obezita středního věku je způsobena změnami tvaru neuronů v hypotalamu, což je oblast mozku zodpovědná za regulaci metabolismu a chuti k jídlu, související s věkem.

Protein zvaný receptor melanokortinu 4 (MC4R) detekuje překrmování a reguluje metabolismus a chuť k jídlu, aby se zabránilo obezitě. Podle jejich studie na myších byly MC4R koncentrovány v primárních řasinkách (anténové struktury), které se rozprostírají ze dvou skupin hypotalamických neuronů. Studie také ukázala, že primární řasinky se s věkem zkracovaly, což způsobilo odpovídající pokles MC4R, což vedlo k nárůstu hmotnosti.

„Věříme, že podobný mechanismus existuje i u lidí,“ řekl profesor Kazuhiro Nakamura z univerzity. Univerzita v Nagoji Graduate School of Medicine, hlavní autor studie. „Doufáme, že naše zjištění povedou k základní léčbě obezity.“ Výsledky studie vědci zveřejnili v časopise Buněčný metabolismus.

Mechanismus přibývání na váze

Jak stárneme, stáváme se náchylnějšími k přibírání na váze a obezitě. Lidé, kteří jsou obézní, mají větší pravděpodobnost, že se u nich vyvine cukrovka, vysoká hladina tuků v krvi a další chronická onemocnění. Předchozí studie naznačovaly, že nárůst hmotnosti ve středním věku je způsoben poklesem celkového metabolismu v důsledku stárnutí, ale mechanismus nebyl jasný.

Výzkumný tým z Nagoya University Graduate School of Medicine ve spolupráci s výzkumníky z Osaka University, University of Tokyo a Nagoya University Environmental Medicine Research Institute provedli studii zaměřenou na MC4R.

MC4R stimulují metabolismus a inhibují příjem potravy v reakci na signalizaci přejídání z melanokortinu. Nejprve výzkumný tým zkoumal distribuci MC4R v mozku myší pomocí protilátky speciálně vyvinuté pro zviditelnění MC4R. Zjistili, že MC4R se nacházejí výhradně v primárních řasinkách specifických skupin hypotalamických neuronů.

Tým dále zkoumal délku primárních řasinek obsahujících MC4R (MC4R⁺ cilia) v mozcích 9týdenních (mladých) myší a 6měsíčních (středního věku) myší. Tým zjistil, že MC4R⁺ Řasinky u myší středního věku byly mnohem kratší než u mladých myší. V souladu s tím byl metabolismus a schopnost spalování tuků u myší středního věku mnohem nižší než u mladých myší.

Nutriční vliv a leptinová rezistence

Tým poté analyzoval MC4R⁺ Cilia u myší za různých nutričních podmínek. Výsledky ukázaly, že MC4R⁺ Cilia u myší na normální stravě se s věkem postupně zkracují. Na druhou stranu MC4R⁺ Řasinky u potkanů ​​na dietě s vysokým obsahem tuku se zkracovaly rychlejším tempem, zatímco řasinky u potkanů ​​na dietě s omezením se zkracovaly pomaleji.

Zajímavé je, že tým také zjistil, že MC4R⁺ Řasinky, které s věkem zmizely, byly regenerovány u myší chovaných po méně než dvou měsících dietního omezení.

Ve studii tým také použil genetické techniky k výrobě MC4R⁺ Kratší řasinky u mladých myší. Tyto myši vykazovaly zvýšený příjem potravy a snížený metabolismus, což vedlo k nárůstu hmotnosti.

Tým také podával hormon zvaný leptin do mozků myší s uměle zkráceným MC4R⁺ řasy. Předpokládá se, že leptin pomáhá snižovat příjem potravy. Jejich chuť k jídlu se však překvapivě nesnížila, což naznačuje, že leptin nemůže působit proti obezitě.

„Tento jev, nazývaný leptinová rezistence, je často pozorován také u obézních pacientů. To je překážkou v léčbě obezity, ale příčina byla dlouho neznámá,“ vysvětlil Dr. Manami Oya, první autor studie.

„U obézních pacientů tuková tkáň vylučuje velké množství leptinu, což vede k chronickému působení melanokortinu. Naše studie naznačuje, že to může podporovat zkrácení MC4R související s věkem.“⁺ řasinky a staví zvířata do sestupné spirály, ve které se melanokortin stává neúčinným, což zvyšuje riziko obezity.

Studie dospěla k závěru, že zkrácený MC4R souvisí s věkem⁺ Cilia způsobují obezitu středního věku a leptinovou rezistenci u myší. Vědci prokázali, že dietní omezení je jedním ze způsobů prevence a léčby nadváhy a obezity. Profesor Nakamura řekl: „Střídmé stravovací návyky mohou udržet MC4R⁺ Cilia jsou dostatečně dlouhé na to, aby udržely mozkový systém proti obezitě v dobrém stavu, i když stárneme.

Reference: „Věkem související ciliopatie: zkrácení obezity primární neurocilie nesoucí melanokortin-4 receptor“ od Manami Oya, Yoshiki Miyasaka, Yoshiko Nakamura, Miyako Tanaka, Takayoshi Suganami, Tomoji Mashimo a Kazuhiro Nakamura, 2. března Buněčný metabolismus.
doi: 10.1016/j.cmet.2024.02.010