Лептин виявив, що контролює апетит і розвиток кінцівок в університеті жаб Мічиганського університету

Мистецтво та культура
Бізнес та економіка
Освіта та суспільство
Навколишнє середовище
Здоров'я
Право та політика
Наука та технології
Міжнародний

Лептин контролює апетит і розвиток кінцівок у жаб

ANN ARBOR - Лептин, гормон, що виділяється жировими клітинами, який відіграє важливу роль у вживанні їжі, вперше описаний у холоднокровних хребетних, південноафриканської жаб’ячої жаби Xenopus.

Як і у людей та інших ссавців, лептин діє на мозок жаби, пригнічуючи апетит. Але, здається, гормон також відіграє роль у складному сигналі, який перетворює плавникового пуголовка на чотириногу жабу, за словами Роберта Денвера, доцента кафедри біології в Університеті Мічигану.

Команда Денвера давала жабам дозу лептину на різних стадіях розвитку від пуголовків до майже дорослих і спостерігала за тим, що сталося. Як і у мишей, гормон, очевидно, є потужним пригнічувачем апетиту для цих тварин, що змушує їх відмовлятися від їжі, навіть коли їхні тіла марно витрачаються.

Але наймолодші пуголовки показали іншу реакцію на гормон. Замість того, щоб їсти корм, як це робили старші жаби, ці пуголовки продовжували їсти і швидко проростали кінцівки.

Денвер, який вивчав здатність жаб прискорювати їх метаморфозу у відповідь на пересихання ставка, вважає, що механізм живлення пуголовків застряг у положенні «увімкнено» на перших етапах життя, тому що їм потрібно їсти і рости якомога швидше, щоб уникнути здобичі. Для цих пуголовків сигнал лептину не здатний відключити поведінку годування, але, мабуть, він каже їхнім тілам, що їм вже досить їсти, і вони можуть почати пророщувати кінцівки.

"Лептин приділяє багато уваги своїй ролі у споживанні їжі, але очевидно, що він виконує багато інших завдань", - сказав він. Відомо, що гормон є частиною сімейства білків, званих цитокінами, що включає гормон росту гіпофіза, і було встановлено, що він збільшує проліферацію клітин у мозку щурів.

Лептин також міститься у пізніх людей у плода, мишей та овець і, здається, пов'язаний з вагою при народженні, але мало відомо про те, яку роль він може відігравати в цілому у зростанні та розвитку плода.

Дослідження Денвера показало, що в очікуючих кінцівках пуголовка є рецептори, які прискорюють поділ клітин при отриманні сигналів лептину ". Цей гормон створює основу для зростання, одночасно сигналізуючи мозку про наявність достатніх запасів енергії, і, можливо, безпосередньо сприяючи зростанню та розвитку тканин ". Час метаморфози у жаб є центральним для їх виживання, сказав Денвер. Якщо пуголовки метаморфізуються занадто рано, вони перебувають у невигідному розмірі тіла з невеликим запасом жиру. Вони оплачують витрати на негайне виживання, будучи більш схильними до висихання, з'їдання хижаками та досягнення статевої зрілості в пізньому віці. Денвер припускає, що лептин, мабуть, важливий для того, щоб визначити, чи має пуголовки достатні запаси енергії ”у вигляді жиру в організмі - щоб почати метаморфозу у відповідний час.

Пошук лептину в геномі Xenopus був не малим подвигом. Послідовність гена «ожиріння», який утворює лептин, сильно відрізняється між жабами та людьми, тому лабораторія Денвера мала вирішити деякі головоломки, щоб успішно клонувати ген жаби. Але коли вони вирішили ці проблеми і ввели ген у бактерії кишкової палички, щоб отримати кількість лептину, білок жаби виявився функціонально дуже схожим на людську версію, зазначає Денвер.

"Здається, лептин і його роль як показника енергетичного балансу існують довгий час", - сказав Денвер. " Інші ролі Лептина у розвитку тварин тільки починають розуміти ".

Стаття "Лептин (гена ob)) південноафриканської кігтячої жаби Xenopus laevis" з'являється в онлайновій редакції "Трудів Національної академії наук" на тиждень 12 червня. Робота підтримана Національним науковим фондом.