“Μυστικός αγγελιοφόρος” μεταφέρει μηνύματα μεταξύ λίπους και εγκεφάλου

Οι επιστήμονες νόμιζαν ότι είχαν καταλάβει πώς ο εγκέφαλός μας παρακολουθούσε τα επίπεδα λίπους στο σώμα μας: παρακολουθώντας τις ορμόνες που σχετίζονται με το λίπος στην κυκλοφορία του αίματός μας.

Αλλά σε μια νέα μελέτη, οι ερευνητές ανακάλυψαν τώρα ένα ολόκληρο πρόσθετο σύστημα ανταλλαγής μηνυμάτων.

Αποδεικνύεται ότι έχουμε ένα ολόκληρο αισθητήριο σύστημα αφιερωμένο στη μεταφορά μηνυμάτων από τους λιπώδεις ιστούς μας (adipose) στον εγκέφαλό μας.

“Η ανακάλυψη αυτών των νευρώνων υποδηλώνει για πρώτη φορά ότι ο εγκέφαλός σας παρακολουθεί ενεργά το λίπος σας, αντί να λαμβάνει απλώς παθητικά μηνύματα σχετικά με αυτό”, λέει ο νευροεπιστήμονας Li Ye του Ερευνητικού Ινστιτούτου Scripps.

“Οι επιπτώσεις αυτού του ευρήματος είναι βαθιές”

Η κατανόηση αυτού του συστήματος θα μπορούσε μια μέρα να βοηθήσει τον αυξανόμενο αριθμό των ανθρώπων που παλεύουν με το βάρος και τα συναφή προβλήματα υγείας, όπως οι καρδιακές παθήσεις και ο διαβήτης.

Προσθέτει ένα ακόμη επίπεδο στην ήδη περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ των γονιδίων, του περιβάλλοντος, της διατροφής και του μικροβιώματος, τα οποία συμβάλλουν στα επίπεδα αυτών των σημαντικών μονωτικών ενεργειακών αποθεμάτων.

Ενώ οι ερευνητές γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι το λίπος των θηλαστικών είναι γεμάτο νευρώνες, αυτά τα νεύρα συνδέθηκαν σε ζωικά μοντέλα με το συμπαθητικό νευρικό σύστημα των θηλαστικών – το σύστημα που διέπει τις αυτόματες, ασυνείδητες αντιδράσεις του σώματός μας, όπως η αύξηση του καρδιακού μας ρυθμού ή η διαστολή των ματιών μας.

Προάγουν τη διάσπαση του λίπους για χρήση κατά τη διάρκεια της σωματικής δραστηριότητας, της πείνας και άλλων καταπονήσεων.

Αλλά ενώ αυτά τα μηνύματα που πηγαίνουν από τον εγκέφαλο στο λίπος μας έχουν καθιερωθεί, παραμένουν ερωτήματα σχετικά με το τι σηματοδότηση συμβαίνει στην αντίστροφη κατεύθυνση μέσα στα νεύρα μας.

“Όταν ξεκινήσαμε αυτό το πρόγραμμα, δεν υπήρχαν εργαλεία για να απαντήσουμε σε αυτά τα ερωτήματα”, εξηγεί ο νευροεπιστήμονας Yu Wang του Scripps Research Institute.

Τι μηνύματα στέλνουν οι νευρώνες του λίπους στον εγκέφαλο;

Έτσι, ο Wang και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν τα εργαλεία, συμπεριλαμβανομένης μιας νέας τεχνικής απεικόνισης που ονομάζεται HYBRiD και μιας μεθόδου στοχευμένου χειρισμού κυττάρων που ονομάζεται ROOT, για να ξεπεράσουν τις τεχνικές δυσκολίες να προσεγγίσουν τους νευρώνες βαθιά μέσα στο λίπος του σώματός μας χωρίς να τους καταστρέψουν.

ι ερευνητές σχεδίασαν το HYBRiD (υδρογέλη ενισχυμένη με καθαρούς ιστούς θηλαστικών) για να επιτρέπουν τη στενή εξέταση μεγάλων άθικτων δειγμάτων ιστού.

Οι οπτικοποιήσεις που προέκυψαν επέτρεψαν στον Wang και την ομάδα του να δουν καθαρά ότι σχεδόν οι μισοί από τους λιπώδεις νευρώνες δεν συνδέονταν με το συμπαθητικό νευρικό σύστημα, αλλά με το αισθητικό νευρικό σύστημα.

Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν το ROOT (οπισθοδρομικό φορέα βελτιστοποιημένο για την ανίχνευση οργάνων) για να στοχεύσουν και να καταστρέψουν επιλεκτικά διαφορετικά υποσύνολα των νευρώνων σε ποντίκια.

Η απώλεια του σήματος του αισθητικού νευρώνα οδήγησε σε περισσότερο λίπος στα ποντίκια, με ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα καφέ λίπους. Τα ποντίκια είχαν επίσης υψηλότερη θερμοκρασία σώματος, πράγμα λογικό, επειδή το καφέ λίπος βοηθά το σώμα μας να μετατρέψει άλλα λίπη και ζάχαρη σε θερμότητα.

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το νέο σύστημα αισθητικών νευρώνων που εντόπισαν πρέπει να δρα για να ρυθμίζει τα σήματα από το συμπαθητικό νευρικό σύστημα, δίνοντας εντολή στο σώμα να κάψει το λίπος μας – σβήνοντάς τα ή κατεβάζοντάς τα.

“Αυτό μας λέει ότι δεν υπάρχει μόνο μια ενιαία οδηγία που [ο] εγκέφαλος στέλνει στον λιπώδη ιστό”, λέει ο Li. “Είναι πιο διαφοροποιημένο από αυτό- αυτοί οι δύο τύποι νευρώνων δρουν σαν ένα πεντάλ γκαζιού και ένα φρένο για την καύση λίπους”.

Η ομάδα υποψιάζεται ότι αυτά τα νεύρα μπορεί επίσης να διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη διαίσθηση – την αντίληψη των αισθήσεων που προέρχονται από το εσωτερικό του σώματός μας, όπως συμβαίνει με παρόμοιους νευρώνες που βρίσκονται στο εσωτερικό άλλων οργάνων. Αλλά δεν έχουν ακόμη εξετάσει το θέμα αυτό και επιθυμούν να διερευνήσουν περαιτέρω αυτό το σύστημα.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο  Nature