Complet - vizibil în 3D SpringerLink
Hormonul leptină este implicat în dezvoltarea obezității și a diabetului. Lucrarea curentă a Dr. Paul Pfluger arată că, deși hormonul sațietății ajunge la creier la persoanele supraponderale, nu își poate dezvolta efectul acolo.
Cum este implicat creierul în obezitate și diabetul de tip 2?
Tiller: Când mâncăm, ce și cât mâncăm, toate acestea sunt reglementate în centre precum trunchiul cerebral și hipotalamusul. Cu toate acestea, centrele au nevoie de semnale din lumea exterioară și organe periferice pentru a ne putea regla greutatea. Pe lângă impresiile senzoriale, hormonii joacă un rol important aici. În articolul original, descriem hormonul țesutului adipos leptina ca un semnal pentru nivelul depozitelor noastre de grăsimi. Dar sunt multe altele aici. B. hormonul foamei grelina din stomac, incretinele GLP 1 și GIP din intestin și insulina din pancreas. În cazul unei diete nesănătoase, adică o dietă bogată în calorii, cu o proporție mare de grăsimi și zahăr, mulți dintre acești hormoni nu mai pot funcționa în mod adecvat în creier, ceea ce este cunoscut sub numele de rezistență la hormoni. Cauzele sunt procesele inflamatorii care nu sunt încă înțelese în detaliu. Dacă creierului îi lipsesc aceste semnale de feedback de la periferie, defecțiunile nutriționale. În cazul rezistenței la leptină, creierului îi lipsește semnalul de saturație și mănânci necontrolat. Obezitatea rezultată crește inflamația din creier și, astfel, și rezistența. Odată cu obezitatea, riscul de diabet de tip 2 crește.
Până în prezent s-a presupus că leptina traversează doar parțial bariera hematoencefalică în creier la persoanele supraponderale. Acum puteți arăta că transportul nu este deranjat. Cum a reușit asta?
Tiller: Folosind o reacție chimică, am reușit să cuplăm vopseaua fluorescentă în infraroșu CW800 la hormonul leptină și să o aplicăm la șoareci subțiri și grăsimi. Apoi am urmărit transportul leptinei peste bariera hematoencefalică microscopic și am comparat semnalele de fluorescență în zonele creierului respectiv ale șoarecilor subțiri și grăsimi. Nu am putut găsi diferențe aici. Un proces biochimic proteic complementar ne-a oferit certitudine. În western blot am detectat leptina în zonele cerebrale ale șoarecilor subțiri și grăsimi folosind anticorpi și nu am găsit diferențe în transportul leptinei.
Ce institute de cercetare au lucrat la asta?
Tiller: Principalele puncte forte ale Centrului nostru Helmholtz din München sunt interdisciplinaritatea ridicată, echipamentul tehnic excelent și, desigur, expertiza și dorința oamenilor de știință de a lucra în rețea. Am putea z. B. a lucrat îndeaproape cu prof. Axel Walch și echipa sa de patologie analitică pentru a utiliza infrastructura lor iDisco existentă și microscopul lor de fluorescență cu disc luminos (LSFM). Cu procesul iDisco, am reușit să spălăm componentele refractive din creier și, astfel, să mapăm leptina în 3D folosind LSFM. Am reușit să producem, să purificăm și să caracterizăm leptina marcată cu fluorescență în colaborare cu Dr. Ana Messias de la Institutul de Biologie Structurală.
Abordările terapeutice pot fi derivate din noile rezultate?
Tiller: Accentul nostru principal este acum asupra proceselor din neuroni care duc la rezistența la leptină. Lucrăm aici cu noi linii de celule hipotalamice. În plus, am identificat proteine în experimente pe animale care ar putea fi implicate în dezvoltarea rezistenței. Acestea ar putea servi drept țintă pentru tratamentul medicamentos. Recent, am sărbătorit primele noastre succese și am arătat că Celastrol combate rezistența la leptină în modelul mouse-ului. Pierderea în greutate la modelul mouse-ului a fost confirmată acum la oameni în SUA. Deci cercetarea noastră este pe drumul cel bun.