Как желудок и мозг занимаются «перетягиванием каната» между голодом и сытостью

Связь между мозгом и желудком оказалась гораздо сложнее, чем просто сигналы о голоде и сытостиИсточник: Freepik.com

В двух своих новых исследованиях специалисты Rutgers Health впервые представили взаимодополняющую схему двух параллельных цепей мозга, которые регулирующих аппетит. Открытие ученых позволит усовершенствовать современные препараты для похудения, в том числе, Оземпик, а также снизить частоту их побочных эффектов.

В одной из работ команда под руководством Джипина Панга из Центра нейрометаболизма Медицинской школы Роберта Вуда Джонсона описала тонкую цепь нейронов, которая ведет от гипоталамуса к стволу мозга. Эти клетки усеяны рецепторами GLP-1 — теми самыми, на которые нацелены популярные препараты для похудения, в том числе, самые известные — Оземпик и Вегови. Когда нейрофизиологи активировали эту цепь световыми импульсами, мыши чувствовали сытость и прекращали есть. Если же клетки цепи подавляли или удаляли находящиеся на ней рецепторы, животные начинали стремительно набирать вес. Голод ослаблял активность этой цепи, а введение GLP-1 — натурального или синтетического — восстанавливало ее работу.

Панг предупреждает, что постоянная активация этой цепи — например, при приеме лекарств — может нарушать естественные ритмы мозга и вызывать типичные для применения Оземпика побочные эффекты — тошноту, запоры, диарею и потерю мышечной массы. По словам ученого, этот синапс работает как регулятор громкости, который усиливается только тогда, когда в организме снижен уровень энергии.

Именно с постоянной активацией цепи, стимулирующей чувство насыщения, гормоном GLP-1 и связаны неприятные побочные эффекты, которые сопровождают применение Оземпика и подобных ему препаратовИсточник: Unsplash.com

Второе исследование под руководством Марка Росси, который вместе с Пангом возглавляет Центр нейрометаболизма, нацелено на противоположный конец механизма — стимуляцию голода. Его команда отследила тормозные нейроны в области концевой полоски (stria terminalis), которые соединены с нейронами в латеральной части гипоталамуса. При активации этой цепи даже сытые мыши стремглав бросались к сладкой воде, а при ее подавлении наоборот, оставались апатичными и не интересовались едой, даже после длительного голодания. Ключевую роль в активации нейронов играли гормоны: грелин — гормон, вызывающий чувство голода — усиливал пищевое поведение, тогда как лептин, сигнализирующий о насыщении, его блокировал. У мышей с ожирением, потребляющих избыточное количество пищи, реакция на эти сигналы постепенно исчезала, но после похудения она полностью восстанавливалась.

Ученые впервые наблюдали работу обеих цепей одновременно — одна усиливала сигналы, другая их глушила. И, что особенно важно, энергетическое состояние организма быстро «переподключало» эти цепи: при голодании активизировался путь, вызывающий голод, а цепь насыщения ослабевала; после еды происходит обратное. Этот баланс напомнил нейрофизиологам китайскую философию инь и ян, в которой силы противоположны, но взаимодополняют друг друга. Именно это может объяснить, почему диеты или препараты, которые воздействуют только на один из путей, со временем теряют эффективность.

Панг и Росси предлагают новые подходы к созданию более точных и безопасных препаратов для лечения ожирения и расстройств пищевого поведения. Панг ищет возможность подавления аппетита за счет воздействия только на центральные нейронные цепи, избегая системного влияния, тогда как Росси работает над возвращением чувствительности к грелину у людей, которые столкнулись с эффектом «плато» при похудении.

Понимание работы двунаправленной связи желудка и мозга позволит найти более эффективные способы лечения ожирения и расстройств пищевого поведенияИсточник: Freepik

При помощи современных методов нейробиологии — оптогенетики, хемогенетики, флуоресцентных измерений и классической регистрации синаптической активности — ученые достигли беспрецедентной точности в управлении цепочками нейронов. Следующим шагом будет изучение того, можно ли подавить аппетит с помощью кратковременных введений GLP-1, а не постоянного воздействия этого гормона, а также поиск молекулярных мишеней, которые помогут сдерживать тягу к еде, не отнимая удовольствия от приема пищи.

По словам Росси, важно сохранять гибкость системы. Есть большая разница между разумным регулированием аппетита и его полным подавлением. Умение тонко настроить этот баланс позволит создать новое поколение препаратов, которые позволят эффективно снижать вес без серьезных побочных эффектов.