Enerji Dengesi Beyin ve Vücut arasındaki Karmaşık Değişimdir

Yeni araştırma, beynimizin enerji harcamasını kalori tüketimine koordine ettiği yöntemi araştırıyor.

Çoğu kişi için sağlıklı bir vücut ağırlığını korumak kolay bir iş değildir. Yine de, beyinler ve bedenler bir enerji dengesini korumak için birlikte çalışmak üzere bağlanmıştır.

Tüketilen kalori sayısı ile harcanan kalori arasındaki bu sıkı eşleşme, beynin hipotalamus bölgeleri içinde karmaşık bir nörobiyolojik karışma değişiminin sonucudur. Bu "konuşma" ters gittiğinde, obezite veya anoreksi ortaya çıkabilir.

Ne yazık ki, önemli sonuçlarına rağmen bu karmaşık değiş tokuşun ayrıntıları hakkında çok az şey biliniyor. Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi'ndeki (BIDMC) araştırmacılar tarafından yürütülen yeni araştırma, bu karmaşıklığa düzen getirmeye yardımcı olan yeni içgörüler sağlıyor.

Araştırmacılar, dergide belirtildiği gibi bulgularını söylüyor Hücre, nörotransmiter gama-aminobütirik asidin (GABA) seçici olarak enerji harcamasını nasıl yönlendirdiğini gösterin ve daha da önemlisi, kahverengi yağın yağ yakma özelliklerinin altında yatan nöro-devreleri açıklamaya yardımcı olun.

Kıdemli yazar Bradford Lowell, MD, Ph.D. "Grubumuz, beynin iştahı ve kalori yakımını kontrol ettiği" bağlantı şemasını "çözmek amacıyla bir araştırma programı oluşturdu" dedi.

“Anlayışımızı bu seviyeye ilerletmek için, belirli nöron alt kümelerinin işlevini ve ek olarak, bu işlevsel olarak tanımlanmış nöronlara girdi sağlayan yukarı akış nöronları ve bunlardan çıktı alan aşağı akış nöronlarını bilmemiz gerekir. Yakın zamana kadar, hipotalamustaki bu tür bilgiler büyük ölçüde elde edilemezdi. "

Hipoptalmus, vücuttaki birçok önemli işlevi yöneten ve beynin enerji dengesi için kontrol merkezi görevi gören inci büyüklüğünde bir bölgedir.

Bu denge, beyin yakıt depolarının durumunu ileten vücuttan geri bildirim sinyalleri aldığında ortaya çıkar. Daha sonra, beslenme davranışını ve enerji harcamasını değiştirmek için bunu dış dünyadan gelen girdilerle ve kişinin duygusal durumuyla bütünleştirir.

Bu yeni çalışmada, araştırmacılar hipotalamusta beynin tabanında bulunan benzersiz bir nöron popülasyonunu araştırdılar.

Lowell, "Fareleri, bu nöronların inhibe edici nörotransmiter olan GABA'yı serbest bırakmasını önleyen belirli bir kusuru olacak şekilde genetik olarak tasarladık" dedi. “Bu kusuru olan farelerde belirgin obezite gelişti ve dikkat çekici bir şekilde, obeziteleri tamamen kalori yakmadaki bir kusurdan kaynaklanıyordu” diye açıklıyor ve gıda alımının tamamen etkilenmediğini ekliyor.

Araştırmacılar daha sonra bu nöronların farklı zamanlarda seçilerek açılabildiği başka bir fare grubu tasarladılar. Ekip, bundan, nöronların kahverengi yağda enerji harcamasını yönlendirdiğini göstermeye devam etti.

Kahverengi yağ, enerji depolayan beyaz yağın aksine, kahverengi yağın ısı üretmek için enerji yaktığını ortaya çıkardığı için son zamanlarda manşetlerde yer alıyor. Bu sürece termojenez denir.

“Kahverengi yağ dokusunun aracılık ettiği enerji harcaması, vücut ağırlığının korunmasında kritik öneme sahiptir ve diyet kaynaklı obeziteyi önler. Bununla birlikte, beyin temelli düzenleyici mekanizma hala tam olarak anlaşılamamıştır, ”dedi ilk yazar Dong Kong, Ph.D.

Lowell, "Nihayetinde termogenezi kontrol eden hipotalamusa dayalı bir nöro-devreyi keşfetmemiz önemli bir ilerlemedir" diye ekledi.

Dahası, araştırmacılar bu nöronları açtıklarında enerji harcamasının tamamen GABA'nın salınmasına bağlı olduğunu buldular. Bu sonuçlar, GABA'nın serbest bırakılmasının enerji harcamasını seçici olarak yönlendirdiğini ortaya koymaktadır. Kong, "Bulgularımız, enerji harcamasının kontrolü konusundaki anlayışımızı büyük ölçüde geliştirdi ve obezite patogenezine dair yeni bilgiler sağladı" dedi.

Hipotalamus nöronlarının benzersiz özellikleri önemlidir çünkü bunlar beynin enerji harcaması üzerindeki kontrolünü deneysel olarak değiştirme fırsatı sağlayabilir. Spesifik olarak, bu nöronlardan GABA aracılı sinyaller alan nöronlar, enerji tüketimini düzenlemede önemli roller oynayacak, ancak gıda alımını değil.

Lowell, "Termojenez düzenleyen bu nöronları kontrol eden yukarı akış nöronlarını ve ayrıca kahverengi yağ dokusuna giden 'devreyi' tamamlayan aşağı akış nöronlarını tam olarak tanımlamak artık önemli," dedi.

Bu tür çalışmalar, obezite ve diyabet gibi ilişkili komplikasyonları için etkili tedavilere yol açabilecek farmakolojik müdahaleler için yeni fırsatlar ortaya çıkarabilir.

Kaynak: Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi