В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Metabolism, ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) обнаружили, что желчные кислоты снижают аппетит, попадая в головной мозг.
Актуальность вопроса
Наш головной мозг обычно хорошо защищен от неконтролируемого притока молекул с периферии благодаря гематоэнцефалическому барьеру, физической изоляции клеток, выстилающих стенки кровеносных сосудов. Однако гипоталамус является заметным исключением из этого правила. Эта область, расположенная у основания головного мозга, характеризуется «дырявыми» кровеносными сосудами и подвергается воздействию множества циркулирующих биоактивных молекул. Эта анатомическая особенность также определяет его функцию как реостата, участвующего в координации восприятия энергии и поведения при кормлении.
Известно, что некоторые гормоны и питательные вещества влияют на питающий нервный контур в гипоталамусе. Классические примеры — лептин и инсулин, которые информируют головной мозг о доступной энергии. В последние годы список сигналов, запускающих аппетит или чувство насыщения, неуклонно расширялся с идентификацией нескольких гормонов кишечника. Они участвуют в тонкой настройке пищевого поведения, регулируя восприятие голода или насыщения, что в конечном итоге приводит к началу или прекращению приема пищи. Таким образом, ось кишечник-мозг является важным привратником в регулировании пищевого поведения.
Желчные кислоты являются одними из наиболее распространенных метаболитов в кишечнике и действуют как универсальные сигнальные молекулы, которые передают доступность питательных веществ к физиологической реакции, активируя мембранный рецептор, чувствительный к желчным кислотам, Takeda G-coupled рецептор 5 (TGR5). Хотя древние греки уже постулировали, что желчь может влиять на наше душевное состояние, ученые очень мало знают о сигнальной роли этих метаболитов в мозге.
Результаты научной работы
В новом исследовании ученые показали, что желчные кислоты достигают мозга мышей вскоре после еды для подавления приема пищи. Желчные кислоты покидают пищеварительный тракт, временно накапливаются в кровотоке, при этом резко повышается их уровень в гипоталамусе в течение очень короткого периода времени после кормления. Авторы продемонстрировали, что анорексический ответ желчных кислот опосредуется TGR5, расположенным на клеточной поверхности отдельной группы гипоталамических клеток, называемых нейронами AgRP/NPY.
Сосредоточившись на этой субпопуляции нейронов, ученые обнаружили, что желчные кислоты опосредуют два разнесенных во времени процесса. Хотя желчные кислоты резко блокируют высвобождение стимулирующих аппетит пептидов AgRP и NPY в течение первых минут после связывания их родственного рецептора, они дополнительно усиливают репрессию, подавляя экспрессию этих нейротрансмиттеров.
Практическая значимость работы
За последние 2 десятилетия была доказана эффективность желчных кислот в облегчении хронических метаболических и воспалительных расстройств. Исследователи продемонстрировали, что системная активация TGR5 снижает уровень жира у мышей с ожирением, вызванным диетой. Текущее исследование показывает, что желчная кислота важна не только при заболевании, но и в физиологическом контроле пищевого поведения. В отсутствие пищевых жиров желчные кислоты временно подавляют потребление пищи, не влияя на нормальный энергетический баланс.
Результаты исследования позволяют по-новому взглянуть на сигналы и механизмы, с помощью которых контролируется чувство насыщения, и могут иметь значение для лечения ожирения.
Авторы другого исследования утверждают, что желчные кислоты ускоряют регенерацию кишечника.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
