Неограниченный доступ к пище у мышей и ее систематическое переедание вызывают рост новых нервных клеток в гипоталамусе – "пищевом центре" мозга – и блокировка их роста приводит к снижению аппетита и веса грызунов, заявляют американские и японские биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.
Гипоталамус отвечает за работу многих базовых функций организма, в том числе дыхания, пищеварения и эндокринную систему. Нарушения в работе этой части мозга вызывают серьезные последствия для здоровья тела человека, которые можно исправить при помощи препаратов, действующих на нервные клетки нужного типа. К примеру, в этом марте ученые выяснили, что повышенное содержание СО2 в воздухе негативно влияет на работу гипоталамуса, из-за чего люди и животные начинают быстро набирать вес.
Нервные клетки восстанавливаются
Группа нейрофизиологов под руководством Сета Блекшоу (Seth Blackshaw) из Университетской школы медицины имени Джона Гопкинса в городе Балтимор (США) обнаружила неожиданный эффект переедания для гипоталамуса, изучая механизмы появления и функции новых нервных клеток в этой части мозга.
Долгое время ученые считали, что организм человека и других животных теряет способность к формированию новых нервных клеток в мозге после взросления. В конце прошлого века сразу несколько групп биологов обнаружили, что нейрогенез, формирование новых нервных клеток в взрослом мозге, может происходить в гиппокампе и в центрах обоняния. В 2005 году нейрофизиологи выяснили, что аналогичные процессы происходят и в гипоталамусе, однако функции и источник новых нейронов оставались загадкой для исследователей.
Блекшоу и его коллеги попытались найти источник новых клеток в гипоталамусе новорожденных и взрослых мышей, пометив часть клеток в их гипоталамусе при помощи бромдезоксиуридина (BrdU), синтетического аналога нуклеотида тимидина – одного из четырех типов "кирпичиков" ДНК. Такая метка передается дочерним клеткам при делении вместе с родительской ДНК, что легко позволяет отследить ее "родословную" даже после нескольких делений.
Аппетит и нейроны
Оказалось, что источником новых нейронов выступали так называемые танициты – клетки соединительной ткани внутри самого гипоталамуса. Новорожденные нейроны мигрировали в срединное возвышение – часть гипоталамуса, где находится центр аппетита млекопитающих.
Убедившись в существовании новых нервных клеток, ученые попытались установить их роль в работе организма мыши. Для этого они вырастили две популяции грызунов с помеченными нейронами в гипоталамусе и посадили одну из них на "постную" диету, а второй предложили неограниченный доступ к корму с высоким содержанием жира.
Мозг мышей с высококалорийной диетой производил в четыре раза больше нейронов по сравнению с грызунами, чей рацион был ограничен. Блокировка нейрогенеза привела к резкому снижению аппетита и веса у подопытных из группы с неограниченным доступом к еде. По словам исследователей, масса таких мышей была меньше, чем у их сородичей с обычной "сбалансированной" диетой.
Таким образом, переедание и последующее ожирение является последствием появления новых нейронов в гипоталамусе. Вполне возможно, что аналогичная система существует и в мозге человека, заключают ученые.
Главные темы