Учёные обнаружили древний нейрогормон, контролирующий аппетит

Биологи из Лондонского университета королевы Марии обнаружили, что нейрогормон, контролирующий аппетит у людей, имеет древнее эволюционное происхождение, уходящее более чем на полмиллиарда лет назад. Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что эта молекула, вызывающая чувство насыщения и известная как бомбезин, присутствует не только у людей и других позвоночных, но и у морских звёзд и их родственников.

Бомбезин, небольшой пептид, играет ключевую роль в регуляции голода, сигнализируя, когда мы съели достаточно. Однако его история началась не с людей или даже млекопитающих. Новое исследование показывает, что бомбезин-подобные нейрогормоны контролировали аппетит у животных ещё до появления первых позвоночных на Земле.

Название «бомбезин» происходит от краснобрюхой жерлянки (Bombina bombina), из кожи которой этот пептид был впервые выделен в 1971 году. При введении млекопитающим было обнаружено, что бомбезин уменьшает размер порции и увеличивает время между приёмами пищи.

Это привело учёных к выводу, что бомбезин-подобные нейрогормоны, вырабатываемые в мозге и кишечнике, являются частью естественной системы организма для контроля потребления пищи. Кроме того, наряду с препаратами для снижения веса, такими как Ozempic, для лечения ожирения разрабатываются соединения, имитирующие действие бомбезина.

Профессор Морис Элфик и его команда в сотрудничестве с доктором Оливье Мирабо из Института Пастера в Париже исследовали эволюционную историю бомбезина. Анализируя геномы беспозвоночных животных, они обнаружили гены, кодирующие бомбезин-подобные нейрогормоны, у обыкновенной морской звезды (Asterias rubens) и других иглокожих, таких как морские ежи и голотурии.

Затем команда изучила функцию этого бомбезина морской звезды, названного ArBN. Используя масс-спектрометрию, коллеги из Уорикского университета определили молекулярную структуру ArBN, что позволило его химически синтезировать и протестировать.

Доктор Вейлинг Хуанг исследовала, как ArBN влияет на пищевое поведение морских звёзд. Морские звёзды питаются уникальным способом: они выворачивают желудок через рот, чтобы переварить добычу, такую как мидии и устрицы.

Тестирование показало, что ArBN вызывает сокращение желудка морской звезды. При инъекции ArBN звёздам с вывернутым желудком он запускал его втягивание обратно в рот. Более того, ArBN также задерживал начало кормления: звёзды, которым вводили ArBN, тратили больше времени на захват мидии по сравнению с теми, кому вводили воду.

Это открытие проливает свет на эволюционные истоки пищевого поведения. «Мы можем сделать вывод, что эта функция восходит к общему предку морских звёзд, людей и других позвоночных, жившему полмиллиарда лет назад», — сказал профессор Элфик.

Помимо разработки новых препаратов для снижения веса, результаты исследования могут иметь и другие практические применения. «Одним из последствий изменения климата является то, что некоторые виды морских звёзд вторгаются в более прохладные воды, где выращиваются моллюски для потребления человеком. Обнаружение молекул, подавляющих питание морских звёзд, может быть полезно для управления этими инвазиями», — добавил профессор.