Новости генетики

    Оптогенетики обнаружили нейроны, которые позволяют контролировать желание есть (пищевое поведение) у мышей. Используя оптогенетические методы, исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) обнаружили множество нейронов, которые активируют или подавляют пищевое поведение у мышей. Ученые надеются, что полученные результаты в ближайшем будущем можно будет использовать для лечения пищевых расстройств у человека

     Команда ученых под руководством Скотта Стерсона (Scott Sternson), лидера Janelia Farm Research Campus, использовала оптогенетические механизмы для активации групп нейронов, которые вызывали у мышей желание много есть или не есть вообще.

 

  Если у мышей стимулировать нейроны, которые активируют процесс питания, то они едят очень много, потребление пищи увеличивается в течение часа в 20 раз по сравнению с предыдущим часом. Если же исследователи стимулировали нейроны, которые подавляют аппетит, то в течение 24 часов, количество потребленной мышами пищи снижается на 40% и они теряют около 7% своего веса. "Если провести аналогию с человеком, то это все равно, тому, что  взрослый человек теряет 5,5 кг (12 фунтов) за один день", отмечает Стерсон. «И, соответственно, при стимуляции нейронов, которые увеличивают аппетит, в течение одного часа, прием пищи увеличится в 20 раз по сравнению с тем периодом, когда стимуляции не происходило".

 

  Стерсон и его группа контролировали в процессе своего исследовании нейроны, которые, как считалось ранее, влияют на аппетит, усиливая или подавляя его. Использовав оптогенетические методы, они впервые ввели мышам трансгенный и вирусный векторы, позволяющие непосредственно влиять на определенные нейроны с помощью световых импульсов. Затем, с помощью этого оптического волокна имплантированного в целевую область мозга, и синих световых импульсов осуществлялась активация нужных нейронных цепей.

  «Когда мы расположили волокна в нужном месте, мы увидели, что наши догадки - верные» - говорит Стерсон, - «ведь, как только мы подействовали светом на мозг спящей мыши, она проснулась и начала очень быстро есть, как будто она была очень голодна» .

 

  Эти нейроны, контролирующие аппетит в нормальных условиях активируются лишь время от времени для балансировки пищевого поведения. «Больше всего меня удивил тот факт, что эти нейроны, если их активировать, действуют практически как педаль газа», отмечает Стертон.

  С распространением использования оптогенетических технологий, исследователи имеют возможность осуществлять более точный временный и пространственный контроль над нейробиологическими процессами. Они могут остановить процесс стимуляции нейронов, которые возбуждают аппетит непосредственно во время приема пищи. После этого животные, как правило, перестают есть, что подтверждает теорию педали газа Стерсона.

 

   Оптогенетика имеет исключительное значение для научных исследований, говорит Стерсон, добавляя, при этом, что эта технология может способствовать появлению новых методов лечения расстройств, связанных с питанием (пищевых расстройств) у человека. Хотя методы исследования могут быть слишком инвазивными для организма человека (оптическое волокно необходимо имплантировать глубоко в мозг, где расположены необходимые нейроны), но полученные результаты позволяют лучше понять природу процессов контроля над аппетитом у млекопитающих.

 "Наше исследование может привести к объяснению молекулярной природы этих процессов, что в свою очередь позволит создать медицинские препараты для лечения пациентов с расстройствами которые связаны с недоеданием или перееданием, или, хотя бы лучше понять психологическую основу этих процессов», указал Стерсон .