Μια μικρή ομάδα νευρώνων ρυθμίζει την ποσότητα ινσουλίνης που πρέπει να παράγει το πάγκρεας

Ο εγκέφαλος είναι καθοριστικός για τη ρύθμιση της όρεξης, του σωματικού βάρους και του μεταβολισμού. Συγκεκριμένα, υπάρχει μια μικρή ομάδα νευρώνων του υποθαλάμου, που ονομάζονται POMC, οι οποίοι ανιχνεύουν και ενσωματώνουν σήματα που ενημερώνουν την ενεργειακή κατάσταση του οργανισμού και ενεργοποιούν τις κατάλληλες φυσιολογικές αντιδράσεις. Αυτοί οι νευρώνες είναι ευαίσθητοι στις διακυμάνσεις των θρεπτικών συστατικών όπως η γλυκόζη, τα λιπαρά οξέα και τα αμινοξέα.

Τώρα ερευνητές αναφέρουν σε μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Cell Metabolism, ότι ανακάλυψαν μια σύνδεση μεταξύ των νευρώνων POMC στον υποθάλαμο και της απελευθέρωσης της ινσουλίνης από το πάγκρεας, και περιγράφουν νέους μοριακούς μηχανισμούς που εμπλέκονται σε αυτή τη σύνδεση.

Οι νευρώνες POMC ανιχνεύουν αλλαγές στη διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών, αλλά οι σχετικοί μοριακοί μηχανισμοί δεν είναι γνωστοί λεπτομερώς. Επίσης, οι αλλαγές στο σχήμα των μιτοχονδρίων, ένα φαινόμενο γνωστό ως μιτοχονδριακή δυναμική, είναι ένας μηχανισμός προσαρμογής της ενέργειας σε μεταβαλλόμενες μεταβολικές συνθήκες, για την προσαρμογή των αναγκών των κυττάρων.

Για να προσδιοριστεί αν τα ελαττώματα της μιτοχονδριακής δυναμικής αυτού του μικρού πυρήνα των νευρώνων του POMC θα μπορούσαν να προκαλέσουν μεταβολές στον μεταβολισμό, οι ερευνητές απομάκρυναν την μιτοχονδριακή δυναμική πρωτεΐνη Mitofusin 1 σε αυτά τα κύτταρα σε ποντίκια.

Πρώτον, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι αυτά τα ποντίκια είχαν τροποποιήσει την ανίχνευση των επιπέδων γλυκόζης και την προσαρμογή μεταξύ της κατάστασης νηστείας και της τροφής. Δεύτερον, διαπίστωσαν ότι αυτά τα ελαττώματα οδηγούν σε διαταραχές στον μεταβολισμό της γλυκόζης που προκαλούνται από χαμηλότερη έκκριση ινσουλίνης.

“Ήταν εκπληκτικό να ανακαλύψουμε ότι αυτοί οι νευρώνες εμπλέκονται όχι μόνο στον έλεγχο της πρόσληψης, που ήταν ήδη γνωστός, αλλά και στον έλεγχο της ποσότητας ινσουλίνης που εκκρίνεται από τα βήτα κύτταρα του παγκρέατος”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Οι ερευνητές παρατήρησαν για πρώτη φορά ότι αυτή η επικοινωνία μεταξύ του υποθάλαμου και του παγκρέατος εξαρτάται από τη δραστηριότητα της πρωτεΐνης Mitofusin 1 και έχουν αρχίσει να κατανοούν κάποιες μοριακές λεπτομέρειες αυτής της σύνδεσης.

Στη μελέτη τους περιγράφουν επίσης ότι οι μεταβολές οφείλονται σε δυσανάλογη, αν και μεταβατική, αύξηση της παραγωγής ριζοσπαστικών ειδών οξυγόνου (ROS) στον υποθάλαμο. Όταν τα επίπεδα ROS στον υποθάλαμο αποκατασταθούν στο εργαστήριο, το πάγκρεας αρχίζει να εκκρίνει τα σωστά επίπεδα ινσουλίνης ξανά.

“Τα ευρήματά μας υποδεικνύουν επίσης παθολογικές επιπτώσεις αυτού του ζωικού μοντέλου, καθώς μια δίαιτα πλούσια σε λίπη καθιστά αυτά τα ποντίκια πιο ευαίσθητα στην εμφάνιση διαβήτη”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Ο διαχωρισμός της ινσουλίνης είναι ένα μείζον φαινόμενο σε σχέση με τον διαβήτη. Οι ασθενείς με διαβήτη τύπου 2, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν το 85 τοις εκατό των ατόμων με διαβήτη, έχουν λιγότερα βήτα κύτταρα και λιγότερη ικανότητα έκκρισης ινσουλίνης σε απόκριση της γλυκόζης.

“Η κατανόηση των μηχανισμών που σχετίζονται με τη ρύθμιση της ινσουλίνης είναι σημαντική και συνεπώς μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα την παθοφυσιολογία του διαβήτη. Πρέπει να διεξαχθούν πολλές έρευνες για την εφαρμογή αυτών των ευρημάτων, δεδομένου ότι μιλάμε για νευρικούς μηχανισμούς πολύπλοκης παρέμβασης”.

Παραπομπές

Sara Ramírez et al. Mitochondrial dynamics mediated by Mitofusin 1 is required for POMC neuron glucose-sensing and insulin release control. Cell Metabolism (2017). DOI: 10.1016/j.cmet.2017.05.010

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *