Oamenii de știință au descoperit cauza biologică ascunsă responsabilă pentru obezitate la vârsta mijlocie

Cercetătorii de la Universitatea Nagoya și colegii lor din Japonia au descoperit că obezitatea la mijlocul vârstei se datorează modificărilor legate de vârstă în forma neuronilor din hipotalamus, regiunea creierului responsabilă de reglarea metabolismului și a apetitului.

O proteină numită receptorul melanocortinei 4 (MC4R) detectează supraalimentarea și reglează metabolismul și apetitul pentru a preveni obezitatea. Conform studiului lor la șoareci, MC4R-urile au fost concentrate în cilii primari (structuri asemănătoare antenei) care se extind din două grupuri de neuroni hipotalamici. Studiul a arătat, de asemenea, că cilii primari au devenit mai scurti odată cu vârsta, determinând scăderea MC4R în consecință, ceea ce duce la creșterea în greutate.

„Noi credem că un mecanism similar există și la oameni”, a spus profesorul Kazuhiro Nakamura de la universitate. Universitatea Nagoya Liceul de Medicină, autorul principal al studiului. „Sperăm că descoperirile noastre vor duce la un tratament de bază pentru obezitate.” Cercetătorii au publicat rezultatele studiului în jurnal Metabolismul celular.

Mecanismul din spatele creșterii în greutate

Pe măsură ce îmbătrânim, devenim mai susceptibili la creșterea în greutate și la obezitate. Persoanele care sunt obezi au mai multe șanse de a dezvolta diabet, grăsimi din sânge și alte boli cronice. Studiile anterioare au indicat că creșterea în greutate la vârsta mijlocie este cauzată de o scădere a metabolismului general din cauza îmbătrânirii, dar mecanismul nu a fost clar.

O echipă de cercetare a Școlii de Medicină a Universității Nagoya, în colaborare cu cercetători de la Universitatea Osaka, Universitatea din Tokyo și Institutul de Cercetare în Medicină de Mediu al Universității Nagoya, a efectuat un studiu axat pe MC4R.

Scurtarea cililor primari MC4R+ în hipotalamusul creierului duce la obezitate la vârsta mijlocie. Credit: Kazuhiro Nakamura

MC4R stimulează metabolismul și inhibă aportul de alimente ca răspuns la semnalul de supraalimentare de la melanocortină. În primul rând, echipa de cercetare a examinat distribuția MC4R-urilor în creierul șoarecilor folosind un anticorp dezvoltat special pentru a face MC4R-urile vizibile. Ei au descoperit că MC4R se găsesc exclusiv în cilii primari ai unor grupuri specifice de neuroni hipotalamici.

Apoi, echipa a investigat lungimea cililor primari care conțin MC4R (MC4R⁺ cili) în creierul șoarecilor (tineri) de 9 săptămâni și șoarecilor de 6 luni (de vârstă mijlocie). Echipa a descoperit că MC4R⁺ Cilii la șoarecii de vârstă mijlocie au fost mult mai scurti decât cei de la șoarecii tineri. În consecință, metabolismul și capacitatea de ardere a grăsimilor a șoarecilor de vârstă mijlocie a fost mult mai scăzută decât a șoarecilor tineri.

Influenta nutritionala si rezistenta la leptina

Echipa a analizat apoi MC4R⁺ Cilia la șoareci în diferite condiții nutriționale. Rezultatele au arătat că MC4R⁺ Cilia la șoarecii care urmează o dietă normală se scurtează treptat odată cu vârsta. Pe de altă parte, MC4R⁺ Cilii la șobolanii cu dieta bogată în grăsimi s-au scurtat într-un ritm mai rapid, în timp ce cei de la șobolanii cu dieta restricționată s-au scurtat într-un ritm mai lent.

Interesant este că echipa a descoperit că MC4R⁺ Cilii care dispăruseră odată cu vârsta au fost regenerați la șoareci crescuți la mai puțin de două luni de restricție alimentară.

În studiu, echipa a folosit și tehnici genetice pentru a produce MC4R⁺ Cilia mai scurtă la șoarecii tineri. Acești șoareci au prezentat un aport crescut de alimente și un metabolism scăzut, ducând la creșterea în greutate.

Echipa a administrat, de asemenea, un hormon numit leptina la creierul șoarecilor cu MC4R scurtat artificial.⁺ cili. Se crede că leptina ajută la reducerea aportului de alimente. Dar, în mod surprinzător, apetitul lor nu a scăzut, sugerând că leptina nu poate exercita efecte anti-obezitate.

„Acest fenomen, numit rezistență la leptine, este adesea observat și la pacienții obezi. Acesta este un obstacol în tratarea obezității, dar cauza este necunoscută de mult timp”, a explicat dr. Manami Oya, primul autor al studiului.

„La pacientii obezi, tesutul adipos secreta cantitati mari de leptina, ceea ce duce la actiunea cronica a melanocortinei. Studiul nostru sugereaza ca acest lucru poate promova scurtarea MC4R legata de varsta.”⁺ cilii și pune animalele într-o spirală descendentă în care melanocortina devine ineficientă, crescând riscul de obezitate.

Studiul a concluzionat că MC4R scurtat este legat de vârstă⁺ Cilia provoacă obezitate și rezistență la leptine la șoareci. Cercetătorii au demonstrat că restricția alimentară este o modalitate de a preveni și trata supraponderalitatea și obezitatea. Profesorul Nakamura a spus: „Obișnuințele alimentare moderate pot menține MC4R⁺ Cilii sunt suficient de lungi pentru a menține sistemul anti-obezitate al creierului în formă bună, chiar și pe măsură ce îmbătrânim.

Referință: „Cliopatie legată de vârstă: scurtarea obezității a neurocililor primare care poartă receptorul melanocortin-4” de Manami Oya, Yoshiki Miyasaka, Yoshiko Nakamura, Miyako Tanaka, Takayoshi Suganami, Tomoji Mashimo și Kazuhiro Nakamura, 6 martie 2024 Metabolismul celular.
doi: 10.1016/j.cmet.2024.02.010