Найден секретный посредник между жиром и мозгом

Ученые предположили, как наш мозг следит за уровнем жира в нашем теле: отслеживая гормоны, связанные с жиром, в крови.

Но в новом исследовании исследователи обнаружили целую дополнительную систему обмена сообщениями.

Оказывается, у нас есть целая сенсорная система, предназначенная для передачи сообщений от наших жировых тканей (жировой ткани) в наш мозг.

«Открытие этих нейронов впервые предполагает, что ваш мозг активно исследует ваш жир, а не просто пассивно получает сообщения о нем», — говорит нейробиолог Исследовательского института Скриппса Ли Йе.

«Последствия этого открытия глубоки».

Понимание этой системы может однажды помочь растущему числу людей, борющихся с лишним весом и связанными с ним проблемами со здоровьем, такими как болезни сердца и диабет .

Это добавляет еще один слой к и без того сложному взаимодействию между нашими генами, окружающей средой, диетой и микробиомом, которые вносят свой вклад в наши уровни этих важных изолирующих запасов энергии.

В то время как исследователи давно знали, что жир млекопитающих пронизан нейронами, эти нервы были связаны в моделях животных с симпатической нервной системой млекопитающих — системой, управляющей автоматическими, бессознательными реакциями нашего тела, такими как увеличение частоты сердечных сокращений или расширение наших глаз.

Они способствуют расщеплению жира для использования во время физической активности, голода и других стрессов.

Но в то время как эти сообщения, идущие от мозга к нашему жиру, были установлены, остаются вопросы о том, какая передача сигналов происходит в обратном направлении в наших нервах.

«Когда мы только начинали этот проект, не существовало инструментов, позволяющих ответить на эти вопросы», — объясняет нейробиолог Исследовательского института Скриппса Ю Ван .

Поэтому Ван и его коллеги разработали инструменты, в том числе новый метод визуализации под названием HYBRiD и метод целенаправленной манипуляции с клетками под названием ROOT, чтобы преодолеть технические трудности, связанные с проникновением в нейроны глубоко в жировой ткани нашего тела без их повреждения.

Исследователи разработали HYBRiD (очищенную ткань млекопитающих, армированную гидрогелем), чтобы можно было тщательно исследовать большие интактные образцы ткани. Он использует растворители для удаления молекул, которые придают тканям их непрозрачность, в результате чего прозрачные ткани остаются в своей первоначальной конфигурации.

Добавление флуоресцентных белков, нацеленных на определенные типы тканей, позволяет исследователям четко отображать интересующие их структуры.

Полученные визуализации позволили Вану и его команде ясно увидеть, что почти половина жировых нейронов связана не с симпатической нервной системой, а с сенсорной нервной системой .

Затем они использовали ROOT (ретроградный вектор, оптимизированный для отслеживания органов) для выборочного нацеливания и уничтожения различных подмножеств нейронов у мышей.

Потеря сигнала сенсорных нейронов привела к увеличению количества жира у мышей, особенно с высоким уровнем бурого жира. У мышей также была более высокая температура тела, что имеет смысл, поскольку бурый жир помогает нашему телу преобразовывать другие жиры и сахар в тепло.

Исследователи пришли к выводу, что их недавно идентифицированная система сенсорных нейронов, должно быть, регулирует сигналы от симпатической нервной системы, инструктируя тело сжигать наш жир — уменьшая или отключая их.

«Это говорит нам о том, что не существует универсальной инструкции о том, что [] мозг посылает жировую ткань», — говорит Ли.

«Это больше нюансов: эти два типа нейронов действуют как педаль газа и тормоз для сжигания жира».

Команда подозревает, что эти нервы также могут играть решающую роль в интероцепции — восприятии ощущений, исходящих из нашего тела, как это происходит с аналогичными нейронами, обнаруженными внутри других органов. Но им еще предстоит изучить это, и они стремятся исследовать эту систему дальше.

Это исследование было опубликовано в журнале Nature .