Мармоты помогают понять механизмы ожирения
Исследование биолога из Университета штата Колорадо показало, что общий для всех живых организмов нутриент может вызывать чувство голода у спящих сурков. Это открытие может помочь в изучении ожирения и расстройств пищевого поведения у людей.
Работа опубликована в Journal of Experimental Biology.
Профессор Грег Флорант обнаружил, что медленное введение молекулы AICAR желтобрюхим суркам активирует неврологический путь, стимулирующий потребление пищи. Этот путь, который отключается во время спячки, зависит от баланса двух энергетических молекул — ATP и AMP. Чем ниже соотношение этих клеточных молекул, тем ниже энергия в клетке и сильнее стимулируется аппетит.
Без искусственной стимуляции проснувшиеся сурки в состоянии спячки не едят, даже если пища находится прямо перед ними.
«Экспериментальная группа начала питаться, потому что они чувствовали этот энергетический дефицит, — сказал Флорант. — Когда подача молекулы прекращалась, животные сразу возвращались в спячку. Это говорит о том, что даже в период спячки животные продолжают отслеживать уровень энергии в клетках».
Анализ тканей сурков из лаборатории Флоранта позволяет определить биохимические процессы и гены, активные во время спячки, в отличие от генов, активных при питании или другой деятельности.
Американское физиологическое общество называет животных, впадающих в спячку (сурков, медведей, ежей, лемуров), «медицинским чудом», поскольку они могут отключать аппетит и замедлять дыхание до уровня, смертельного для других животных. Сурки обычно спят 6–7 месяцев.
«Нельзя есть, если ты спишь, — отметил Флорант. — Мы выяснили, что, возможно, нутриенты в мозге, такие как жирные кислоты, могут влиять на путь регуляции потребления пищи, который обычно отключается при спячке. Воспринимаемое падение уровня энергетических нутриентов (низкий ATP) заставляет животных думать, что у них энергетический дефицит, и они хотят есть».
Флорант планирует продолжить исследования, чтобы выяснить, можно ли добиться обратного эффекта — остановить питание животных вне периода спячки.
Его команда также займётся идентификацией нейронов в конкретных областях гипоталамуса, которые участвуют в регуляции пищевого поведения. Гипоталамус — одна из главных регуляторных зон мозга, контролирующая питание, половое поведение и терморегуляцию.
«Мы знаем, какие нейроны управляют этим процессом, — сказал он. — Мы пытаемся идентифицировать их у сурка и понять, чем они отличаются от нейронов крысы или других животных, не впадающих в спячку».