Istraživači sa Fakulteta osnovnih nauka Univerziteta Vanderbilt otkrili su prvi primer razvoja neuronskih kola hipotalamusa u zavisnosti od aktivnosti.
Iako su prethodna istraživanja pokazala da hormon leptin deluje direktno na neurone gladi preko leptinskih receptora kako bi promovisao razvoj neuronskih kola, rezultati objavljeni u PNAS-u 25. novembra pokazuju da su određeni neuroni koji ne eksprimiraju leptinske receptore ipak osetljivi na njegovu aktivnost.
Istraživanje, koje je predvodila laboratorija Ričarda Sajmerlija, Louise B. McGavock, profesora i profesora molekularne fiziologije i biofizike, takođe podržava novu ulogu leptina u određivanju razvoja neuronskih kola uključenih u autonomnu regulaciju i unos hrane.
Njegova laboratorija je otkrila da utišavanje aktivnosti neurona gladi (zvanih „AgRP“ neuroni) tokom kritičnog, postnatalnog perioda razvoja neuronskih kola može imati trajne efekte na strukturu i funkciju kola koja kontrolišu energetski balans.
Leptin je hormon koji kod odraslih reguliše glad pružajući osećaj sitosti i pomaže u održavanju telesne težine na dugotrajnoj osnovi. Međutim, u nedeljama nakon rođenja, leptin takođe pomaže u usmeravanju formiranja kola koja kontrolišu homeostatske funkcije.
U svom radu, laboratorija Simerli opisuje tri primarna rezultata:
Rezultati prikazani u ovom radu trebalo bi da prošire uvažavanje razvojne uloge koju hormoni kao što je leptin igraju u određivanju organizacije neuronskih kola koja kontrolišu suštinske funkcije vezane za zdravlje metabolizma i izražavanje rizika od bolesti.
Iako smo decenijama znali da neuronska aktivnost utiče na razvoj vizuelnog sistema i drugih senzornih sistema, uloga neuronske aktivnosti u posredovanju delovanja hormona je u velikoj meri zanemarena u studijama razvoja hipotalamusa, gde je fokus bio na receptorima posredovanim. kontrola ekspresije gena.
„Mogućnost da su neuronska kola koja kontrolišu nešto tako fundamentalno kao što je energetski balans osetljiva samo na aktivnost tokom ključnih perioda razvoja sugeriše da može postojati širok spektar faktora koji utiču na razvoj hipotalamusa kroz ovaj mehanizam“, rekao je Simerli.
„Izloženost mozga u razvoju molekulima koji menjaju neuronsku aktivnost može imati trajne posledice pri izgradnji ključnih neuronskih kola, što može imati trajne efekte na to kako mozak funkcioniše u zdravlju i bolesti.
Ovo istraživanje otvara vrata mogućnosti da se ovaj mehanizam iskoristi kako bi se olakšao normalan razvoj i poboljšali ishodi za populacije koje su u opasnosti zbog genetskih abnormalnosti ili štetnog izlaganja okolini.
Rad koji je ovde opisan ne bi bio moguć bez talenta i upornosti naučnika i prvog autora Džesike Bidinger. Doprinosi saradnika autora Hulija Ajale, vanrednog profesora molekularne fiziologije i biofizike i direktora Centra za metaboličku fenotipizaciju miša Vanderbilt, takođe su bili sastavni deo rada.
