С появлением всё новых и новых фактов о работе нашего организма становится ясно, что никакие действия не проходят даром и все они оставляют в нас свой след. Не так давно стало известно, что ожирение влияет не только на изменение эпигенетических меток, но и на образование новых нервных связей. Таким образом, под влиянием ожирения формируются новые механизмы регуляции потребления пищи и энергетического гомеостаза. Как оказалось, с возрастом, а в особенности при высоком уровне лептина в крови, происходят изменения во взаимодействии нейронов аркуатного ядра.
Аркуатное ядро гипоталамуса включает в себя 2 субпопуляции нейронов, там локализована одна из частей меланокортиновой системы (см. рис.). Одна популяция экспрессирует NPY и AgRP. Другая популяция нейронов экспрессирует POMC и CART. Проекции этих нейронов идут в гипоталамические центры регуляции энергетического гомеостаза и регуляции пищевого поведения; в дорсомедиальное, вентромедиальное, латеральное и паравентрикулярное ядра. Нейроны паравентрикулярного ядра, на которых экспрессируют меланокортиновые рецепторы 4 типа, которые в зависимости от активности ядер аркуатного ядра могут быть активированы альфа-меланоцитстимулирующим гормоном или заблокированы AP (Agouti protein). В результате будет стимулироваться или подавляться пищевое поведение.
Белковый гормон лептин, который нарабатывается в жировой ткани, и уровень которого положительно коррелирует с уровнем жировой массы, активирует популяции нейронов, экспрессирующих POMC, и подавляет популяцию, экспрессирующую AgRP. Кроме того, на нейронах, экспрессирующих POMC, (анорексигенные) есть рецепторы к GABA. Нейроны, экспрессирующие AgRP, (орексигенные) соответственно GABA могут из своих синапсов высвобождать и тормозить работу POMC нейронов, гиперполяризуя их (см. рис.).
Было обнаружено, что с возрастом происходит увеличение количества тормозных синапсов на POMC нейронах, аксоны которых идут от AgRP нейронов. При этом этот эффект связан с уровнем лептина в крови. Например, мыши, лишённые выработки лептина в результате мутации, практически лишены таких тормозных синапсов на POMC нейронах. С возрастом, при высоком уровне лептина в крови (который, как правило, появляется при развитом ожирении), в аркуатном ядре тормозящее действие орексигенных нейронов на анорексигенные нейроны усиливается, таким образом, усугубляя ситуацию.
Потенциально это ведёт к снижению интенсивности катаболизма и увеличению потребления пищи. Возможно, именно такие изменения мешают избавиться от лишнего веса в зрелом возрасте и после. Важно не переедать и держать свой вес нормальных пределах — и помнить, что всегда побеждает тот нейрон, который ты кормишь.
Статья опубликована в журнале Endocrinology by Oxford Academic