Ново проучване изяснява как естествено произведеното по време на физическо натоварване съединение Lac-Phe модулира специфични невронни вериги в мозъка на мишката, за да намали глада, предоставяйки обещаващ път за нови лечения на затлъстяването.
Физическите упражнения отдавна се рекламират като крайъгълен камък в борбата със затлъстяването и метаболитните заболявания като диабет тип 2 и сърдечно-съдови заболявания. Традиционно ползите от тях се приписват предимно на повишения разход на калории. Това ново изследване обаче оспорва обичайната представа, демонстрирайки, че предизвиканите от упражнения промени в биохимичната сигнализация също играят ключова роля в регулирането на енергийната хомеостаза. По-конкретно, изследователите се фокусират върху Lac-Phe, метаболит, чието ниво рязко се повишава в кръвния поток след интензивна физическа активност, идентифициран преди това при различни видове, включително хора и елитни състезателни коне.
Предишни изследвания са разкрили, че допълнителното приложение на Lac-Phe при затлъстели моделни животни мишки ограничава приема на храна и предизвиква загуба на тегло без видими нежелани реакции. Молекулярната и неврофизиологичната основа за тези ефекти обаче остава до голяма степен неясни.
Тази критична празнина в знанията мотивира екипа от Медицинския колеж Бейлър, Неврологичния изследователски институт "Ян и Дан Дънкан" в Тексас и Медицинския факултет на Станфордския университет да изследва мозъчните региони и невронните популации, предаващи въздействието на Lac-Phe в посока загуба на апетит и чувство на ситост (ил т.е. "анорексигенно действие", обръщайки специално внимание на хипоталамусните вериги, отговорни за регулирането на глада.
Хипоталамусът е добре установен команден център за поведението при хранене, интегриращ множество периферни и централни сигнали. В рамките на тази структура, AgRP (агути-свързани пептидни) неврони, разположени в дъговидното ядро, са мощни стимулатори на апетита, нстимулирайки храненето, когато са активирани. Обратно, паравентрикуларното ядро съдържа PVH (паравентрикуларни хипоталамични) неврони, които обикновено потискат сигналите за глад и консумацията на храна. Динамичното взаимодействие между тези невронни кохорти регулира баланса между глад и ситост.
Използвайки сложни in vivo и ex vivo експериментални подходи, включително електрофизиологични записи и молекулярни интервенции при мишки, изследователите откриват, че Lac-Phe директно потиска активността на AgRP невроните. Това невронно потискане премахва инхибиторния контрол, който AgRP невроните обикновено упражняват върху PVH невроните, като по този начин увеличава PVH невронното възбуждане и допринася за намален апетит. Важно е, че тази двупосочна невронна модулация, организирана от Lac-Phe, води до хипофагия (намаляване на приема на храна), без да нарушава други основни поведения или да причинява дистрес, което подчертава специфичността на този път.
По-нататъшният анализ разкрива, че Lac-Phe осъществява инхибиторния си ефект, като се насочва към KATP (АТФ-чувствителни калиеви) канали, експресирани върху AgRP неврони. Тези канали са известни модулатори на невронната възбудимост, реагирайки на вътреклетъчни енергийни състояния и метаболитни сигнали. Активирането на KATP каналите от Lac-Phe хиперполяризира AgRP невроните, намалявайки честотата им на възбуждане. Фармакологичната блокада или генетичното заглушаване на тези канали премахва способността на Lac-Phe да потиска храненето, като твърдо утвърждава KATP каналите като незаменими медиатори в този процес.
Това очертаване на действието на Lac-Phe върху хипоталамусните вериги добавя нюансиран слой към нашето разбиране за това как упражненията влияят върху централния контрол на енергийния баланс. То подчертава, че метаболитите, генерирани от мускулната активност, функционират като сигнални молекули, комуникиращи физиологични състояния на мозъка, който след това адаптивно калибрира приема на храна. Подобни прозрения биха могли да трансформират дизайна на терапиите против затлъстяване, като вдъхновят нови фармакологични агенти, имитиращи или усилващи ефектите на Lac-Phe.
Изследователите препоръчват бъдещи изследвания, за да се изследва динамиката на Lac-Phe при различни метаболитни състояния, като например различни нива на затлъстяване и инсулинова чувствителност, и да се изяснят неговите фармакокинетични свойства, включително как преминава през кръвно-мозъчната бариера, за да достигне до хипоталамични цели.
Разбирането на профила на безопасност и дългосрочните последици от използването на добавки Lac-Phe или сродни съединения като средства за потискане на апетита е ключова следваща стъпка преди потенциалното клинично приложение. Липсата на поведенчески странични ефекти при животински модели е обещаваща, но са необходими всеобхватни токсикологични и ефикасни проучвания при хора. Този нов път дава надежда за разработване на метаболитни интервенции, които допълват промените в начина на живот, потенциално помагайки на хора, борещи се със затлъстяване, да постигнат устойчиво управление на теглото.
Тъй като глобалния проблем затлъстяването продължава да ескалира, нови прозрения като тези дават съществена надежда. Осветлявайки как упражненията произвеждат ендогенни молекули, способни да регулират фино апетита чрез специфични мозъчни пътища, изследването отправя покана за промяна на парадигмата. Бъдещи терапии, вдъхновени от действието на Lac-Phe, могат един ден да възпроизведат благоприятните ефекти на упражненията върху енергийния баланс фармакологично, предлагайки безценно допълнение за хора, които не са в състояние да се занимават с достатъчна физическа активност.
В обобщение, това новаторско изследване очертава фундаментален молекулярен диалог между периферния метаболизъм и централната регулация на апетита. Откритието, че Lac-Phe потиска глада чрез инхибиране на AgRP невроните чрез активиране на KATP канала, чертае вълнуващ курс за насочване към хипоталамичните вериги в управлението на метаболитните заболявания. Продължаващите изследвания ще определят как тези знания могат да бъдат използвани безопасно и ефективно за борба с глобалното въздействие на затлъстяването.
Справка: Liu, H., Li, V.L., Liu, Q. et al. Lac-Phe induces hypophagia by inhibiting AgRP neurons in mice. Nat Metab (2025). https://doi.org/10.1038/s42255-025-01377-9
Източник: New Study Reveals the Science Behind Exercise and Weight Loss, Bioengineer
Още по темата
Медицина
Как генетиката и начинът на живот са се комбинирали, за да поддържат 117-годишен човек здрав
Човекът
Парадоксът на физическите упражнения
Медицина
Тренировките могат да променят самите молекули в човешкото тяло, които влияят на поведението на гените
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Климатичният скептицизъм – най-скъпата лъжа на нашето време
helper68
Използването на смартфон в тоалетната е свързано с 46% по-висок риск от хемороиди
YKoshev
Доколко съвместими са минерално-суровинният отрасъл и чистата околна среда?
Козон
Мистериозен череп на гръцки хоминин е датиран на поне 286 000 години