Іонний канал, необхідний гормону та препарату проти ожиріння для придушення прийому їжі

Дослідники Південно-Західного медичного центру UT виявили іонний канал, необхідний клітинам мозку для придушення харчової поведінки у відповідь на гормон лептин або препарат лоркасерин проти ожиріння.

необхідний

Іонні канали - це тунельні проходи на поверхні нейронів, через які заряджені частинки або іони можуть рухатися всередину і виходити з клітини.

Більш глибоке розуміння цього взаємозв'язку мозку та метаболізму може колись призвести до нових, більш цілеспрямованих методів лікування ожиріння або діабету, сказав провідний автор доктор Кевін Вільямс, доцент кафедри внутрішніх хвороб UT Southwestern та старший автор дослідження, опубліковане нещодавно у Cell Звіти.

"Ми виявили, що іонний канал, що складається з білкових субодиниць TrpC5 (перехідного потенційного катіону 5), необхідний для належної регуляції основного обміну та маси тіла", - сказав д-р Вільямс.

У дослідженні на мишах втрата TrpC5 призвела до того, що типи нервових клітин мозку, які називаються нейронами Помка, не реагують на лептин або лоркасерин, що призводить до збільшення маси тіла з часом. Звичайно сприятливий вплив лоркасерину на рівень цукру в крові також було втрачено у мишей, дефіцитних рівня TrpC5, показало дослідження.

"Як дослідники, ми намагаємося зрозуміти клітинні та молекулярні механізми, що сприяють змінам маси тіла та балансу цукру в крові. Існує ймовірність того, що цей іонний канал колись може бути безпосередньо націлений на терапевтичну регуляцію харчування та баланс цукру в крові. ", - сказав доктор Вільямс.

Лептин і лоркасерин впливають на прийом їжі та інші аспекти метаболізму, зв’язуючись з різними типами рецепторів, які розташовані на поверхні нейронів Помка в гіпоталамусі, тій частині мозку, яка допомагає керувати метаболізмом та іншими мимовільними функціями організму, такими як дихання та спати. Іонні канали, що утворюються, коли білки TrpC збираються разом, утворюючи канал, або трубчасту структуру, також знаходяться на поверхні нейронів Помка.

Хоча лептин і лоркасерин зв'язуються з різними рецепторами, зв'язування є неефективним, якщо сусідні іонні канали TrpC5 не відкриті, щоб забезпечити проходження іонів у клітину та з неї.

Дослідники провели експерименти, порівнюючи нормальних мишей та мишей, генетично не здатних виробляти TrpC5. Вимірювали енергетичний баланс, харчову поведінку та рівень активності. Дослідники виявили, що нестачі TrpC5 у нейронах Помка було достатньо, щоб блокувати звичні ефекти пригнічення апетиту лептину та лоркасерину. Нестача TrpC5 також, здавалося, притупляє електрофізіологічну реакцію клітини на лептин і лоркасерин.

Дослідження допомагає пояснити деякі інтригуючі спостереження, зроблені раніше дослідниками з UT Southwestern та інших країн. Вивчаючи сім білків з сімейства TrpC, попередні дослідження встановили, що TrpC1, TrpC4 та TrpC5 (і меншою мірою TrpC6 та TrpC7) були виявлені в нейронах Pomc. Хоча було відомо, що ці члени сімейства TrpC можуть утворювати іонні канали, вплив або відносна важливість білків TrpC5, зокрема, для регулювання обміну речовин, були невідомі, сказав д-р Вільямс. Більше того, молекулярні механізми, що лежать в основі придушення апетиту у відповідь на активацію рецепторів лептину або лоркасерину, були незрозумілими, додав він.

"Наші результати пов'язують субодиниці TrpC5 у мозку із залежними від лептину та лоркасерину змінами нервової діяльності, а також енергетичним балансом, харчовою поведінкою та рівнем цукру в крові", - сказав доктор Вільямс.