Immunceller i hjernen kan forårsage vægtøgning


Immunceller i hjernen kan forårsage vægtøgning

Resultaterne af en ny undersøgelse tyder på, at immunceller i hjernen kaldet microglia kunne blive behandlingsmål for fedme.

Ny forskning tyder på, at microglia, som er hjerneboende immunceller, kan tilbyde et nyt mål for fedmebehandlinger. I mus fandt forskerne, at fedtholdige kostvaner forårsager microglia til at udløse overeating og vægtforøgelse.

Et papir om arbejdet - ledet af University of California-San Francisco (UCSF) og University of Washington Medical Center i Seattle - er offentliggjort i tidsskriftet Celle Metabolisme .

Forskerne mener, at opdagelsen kan føre til nye fedmeægemidler, der undgår mange af de bivirkninger, der er forbundet med dem, der for øjeblikket er godkendt til klinisk brug.

Co-senior forfatter Suneil Koliwad, en assistent professor i medicin hos UCSF Diabetes Center, siger, at deres resultater tyder på, at microglia kan være "en uudnyttet og helt ny måde at målrette hjernen på for at potentielt mindske fedme og dens sundhedsmæssige konsekvenser."

Microglia tegner sig for 10-15 procent af cellerne i hjernen og rygmarven. De er ikke de samme som neuroner, som er hjerneceller, der kommunikerer med hinanden ved hjælp af elektriske og kemiske signaler.

Microglia er immunceller, der spiller en vigtig rolle i hjerneinfektion og inflammation.

Forskere begynder at opdage, at disse celler er meget aktive, selv i den hvilende sunde hjerne. De er i konstant bevægelse og udfører overvågning og udløser en bred vifte af svar.

Fedtfattige kostvaner øger microglia

Det viser sig, at microglia også påvirker hjernekredsløbsaktivitet under normale forhold. For eksempel hjælper de under hjernens udvikling at forme hjernekredsløb, der er vigtige for adfærd og respons på sygdom. I den modne hjerne kan de påvirke neuronernes aktivitet.

Det var allerede kendt, at en gruppe neuroner i mediobasal hypothalamus hjælper med at regulere mængden af ​​mad, vi spiser, og hvor meget energi vi bruger.

Under normale forhold forsøger denne del af hjernen at balancere vores energibehov med mængden af ​​kalorier vi indtager fra mad og holde vores vægt sund. Forskere har imidlertid opdaget, at spise fedtrige fødevarer kan forstyrre denne balanceringsproces.

Tidligere undersøgelser har vist, at mus fodret med fedtholdige kostvaner spiser mere, forbrænder færre kalorier og lægger vægt på mere end tilsvarende mus, der fodres med fedtholdige kostvaner. Fedtrige kostvaner øger også antallet af mikroglia og betændelse i musens mediobasale hypothalamus.

Prof. Koliwad og kolleger ønskede at finde ud af, om det er stigningen i microglia, der forårsager overmålingen og vægtforøgelsen, eller om det er den vægtforøgelse, der øger antallet af mikroglia.

Microglia-induceret inflammation

Forskerne løb et eksperiment, hvor de satte to grupper mus på en fastfood, fedtholdig diæt i 4 uger. Samtidig blev en gruppe mus behandlet med et lægemiddel, der reducerede microglia i deres mediobasale hypothalamus, mens den anden ikke var.

Resultaterne viste, at musene behandlet med microglia-reducerende lægemiddel spiste 15 procent mindre mad og satte 20 procent mindre vægt end den ubehandlede gruppe fodret med den samme fede kost.

Dette antydede, at det var stigningen i microglia, der forårsagede overmålning og vægtforøgelse. Det var imidlertid stadig ikke klart, om dette skyldtes microglia udløsende inflammation. Således udførte forskerne yderligere forsøg for at finde ud af.

De genetisk manipulerede mus, således at deres microglia ikke kunne udløse immunresponser. Når de fodrede den fede kost, spiste disse mus 15 procent mindre mad og fik 40 procent mindre vægt end normale mus. Dette foreslog, at det var microgliaens evne til at udløse betændelse, der forårsagede det.

Forskerne bekræftede dette i en anden musgruppe, der var blevet genetisk manipuleret, således at deres microglia udløste inflammation som reaktion på et lægemiddel.

De fandt ud af, at selv når disse mus blev fodret med en sund, fedtholdig diæt, gav de stoffet udløst deres microglia for at fremkalde inflammation i hypothalamus. Dette fik de behandlede mus til at spise 33 procent mere mad, bruge 12 procent mindre energi og lægge fire gange mere vægt end ubehandlede mus på samme kost.

Lignende lægemiddel allerede i menneskelige forsøg

Forfatterne bemærker, at et lægemiddel, der i øjeblikket gennemgår menneskelige forsøg til behandling af leukæmi, andre kræftformer og arthritis virker på samme måde som stoffet, som de brugte til at reducere microglia i musene. De ser med interesse for at se om stoffet får patienterne i forsøgene til at tabe sig.

Holdet opdagede også, at når musene blev fodret med den fedtrige diæt, rekrutterede deres microglia ekstra immunceller fra blodbanen.

Disse blodbårne immunceller sluttede sig ikke kun til deres fætre i hypothalamus, men de gennemgik også ændringer, der gjorde dem til handling på en lignende måde, hvilket øger inflammationsresponsen samt deres indflydelse på energibalancen.

Forskerne siger dette tyder på, at der kan være mere end en måde at påvirke microglia for at forhindre vægtforøgelse: gennem et mål i hjernen og et andet mål i blodbanen.

Nylige billeddannelsesundersøgelser viser, at i forhold til slanke mennesker, er overvægtige mennesker mere tilbøjelige til at have øget antal glialceller - den klasse, som microglia tilhører - i deres hypothalamus. Denne lokaliserede stigning i glialceller, kaldet gliosis, ses ofte i hjernetrauma, hjerneinfektion, hjernecancer og neurodegenerative sygdomme.

Gamle overlevelsesfordel

Spekulerer på hvorfor glia og microglia måske opfører sig på denne måde, siger Prof. Koliwad, at svaret måske ligger i evolution. Måske er svaret en gammel overlevelsesmekanisme, der var effektiv i en æra, hvor energirig mad var knappe, hvilket sikrer, at folk lagrede reserver for slankere tider ved at øge deres appetit.

"Mikroglial responsivitet til kostfedt giver en vis fornemmelse fra dette evolutionære perspektiv. Fedtstoffer er den tætteste form for kalorier, som gamle mennesker nogensinde har haft mulighed for at forbruge," forklarer han.

Men i dagens moderne verden, hvor fedtholdige fødevarer er konstant tilgængelige, er den gamle overlevelsesfordel blevet en ulempe, der kan skade, snarere end at bevare livet.

Moderne mennesker er mere tilbøjelige til at overvære fedtholdige fødevarer hele tiden, snarere end en gang imellem. Dette får mikroglia-triggeren til at være permanent på, hvilket fører til øget appetit og en ond cirkel med stigende indtagelse af fedtholdig mad.

Holdet planlægger nu mere detaljeret at undersøge den mekanisme, hvorigennem at spise fedtrige fødevarer aktiverer microgliaen.

Fra disse forsøg kan vi med sikkerhed sige, at den inflammatoriske aktivering af mikroglia ikke kun er nødvendig for fedtholdige diæter for at fremkalde fedme, men også tilstrækkelig til at drive hypothalamus for at ændre dens regulering af energibalance, hvilket fører til overskydende vægtforøgelse."

Co-senior forfatter Prof. Joshua Thaler, University of Washington Medical Center

Lær hvordan microglia kan forklare forskellige svar på smertelindring hos mænd og kvinder.

The Immune System Explained I – Bacteria Infection (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Andet