Collegio di Medicina Baylor
Riepilogo Il meccanismo dei circuiti neurali alla base del controllo dopaminergico (DA) del comportamento alimentare innato è in gran parte non caratterizzato. Qui, abbiamo identificato una sottopopolazione di neuroni DA situati nell’area tegmentale ventrale caudale (cVTA) che innervano direttamente i neuroni che esprimono DRD1 all’interno del nucleo parabrachiale laterale (LPBN). Questo circuito neurale sopprime potentemente l’assunzione di cibo attraverso una maggiore risposta di sazietà. In particolare, questa coorte di neuroni DAcVTA si attiva immediatamente prima della cessazione di ogni sessione di alimentazione. L’inibizione acuta di questi neuroni DA prima della fine del combattimento sopprime sostanzialmente la sazietà e prolunga il consumo di cibo. L’attivazione dei neuroni postsinaptici DRD1LPBN inibisce l’alimentazione, mentre la delezione genetica di Drd1 all’interno dell’LPBN provoca un forte aumento dell’assunzione di cibo e un conseguente aumento di peso. Inoltre, la segnalazione DRD1LPBN manifesta il meccanismo centrale nell’ipofagia indotta dal metilfenidato . In conclusione , il nostro studio illumina un circuito DAergico del rombencefalo che controlla l’alimentazione attraverso la regolazione dinamica nella risposta alla sazietà e nella struttura del cibo. |
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Come una bella storia, il cibo ha un inizio, una parte centrale e una fine. Inizia con l’appetito che guida la ricerca del cibo, continua con l’assunzione di cibo e termina quando subentra la sazietà e il consumo di cibo si interrompe.
Al Baylor College of Medicine, il dottor Qi Wu, il dottor Yong Han e i loro colleghi hanno scoperto nuovi aspetti dell’ultima parte di questa storia che si riferiscono ai circuiti neurali e ai neurotrasmettitori poco conosciuti coinvolti nella fine dell’uso di droghe. cibo.
Il team ha scoperto un nuovo circuito che collega un sottoinsieme unico di neuroni produttori di dopamina ai neuroni a valle nel rombencefalo (tronco encefalico inferiore) e sopprime potentemente l’assunzione di cibo innescando la sazietà nei topi .
Hanno anche scoperto che il farmaco metilfenidato (MPH) approvato dalla FDA media il suo notevole effetto di perdita di peso attivando questo particolare circuito, aprendo la possibilità che la regolazione di questo circuito possa aiutare le persone a gestire il peso. Lo studio appare sulla rivista Sciences Advances .
"Molte persone lottano con il controllo del peso, mangiano più del necessario, aggiungono chili in più che possono portare all’obesità e a un rischio maggiore di malattie gravi come malattie cardiache, ictus e diabete di tipo 2", ha affermato Han, un associato post-dottorato in pediatria. -nutrizione nel laboratorio di Wu e primo autore di questo studio. "Il nostro laboratorio è interessato a migliorare la nostra comprensione di ciò che accade nel cervello durante il pasto, nella speranza che i nostri risultati un giorno possano aiutare le persone a controllare meglio il proprio peso".
Nuove intuizioni sulla regolazione cerebrale della risposta di sazietà:
"L’attuale studio si occupa di un circuito nel cervello che aiuta a regolare con precisione la dimensione della porzione di cibo consumato", ha detto Wu, assistente professore di nutrizione pediatrica e autore corrispondente dello studio. "Non è importante come inizia il pasto, ma come finisce. L’importante è il senso di sazietà, che è importante quanto l’appetito."
Utilizzando diverse tecniche avanzate per studiare la funzione neuronale, tra cui la mappatura dei circuiti specifici delle cellule, l’optogenetica e le registrazioni in tempo reale dell’attività cerebrale, i ricercatori hanno scoperto un nuovo circuito neuronale che collega un gruppo unico di neuroni produttori di dopamina. denominato DA-VTA con un obiettivo top-down. neuroni noti come DRD1-LPBN e regolano il consumo di cibo nei topi.
Il team ha esaminato le attività dei due gruppi di neuroni mentre i topi mangiavano. Hanno osservato che l’attività di questi neuroni DA-VTA aumentava immediatamente prima che gli animali smettessero di mangiare. Quando i ricercatori hanno inibito geneticamente questi neuroni, gli animali hanno prolungato la loro alimentazione, aumentando notevolmente le dimensioni delle porzioni. Ciò suggerisce che l’inibizione del circuito ha impedito la risposta di sazietà. Hanno anche scoperto che il miglioramento dell’attività dei neuroni DRD1-LPBN, che ricevono segnali dai neuroni DA-VTA, generava in modo efficace la risposta alla fine del pasto.
I ricercatori hanno anche scoperto che il nuovo circuito mediava l’ effetto di perdita di peso associato all’assunzione del farmaco MPH, approvato per mitigare il disturbo da deficit di attenzione e iperattività.
"Sono stati proposti altri circuiti cerebrali per regolare l’alimentazione, ma quello che abbiamo scoperto è il primo ad essere completamente descritto per regolare la dimensione delle porzioni attraverso la segnalazione della dopamina", ha detto Han. "Il nostro nuovo studio mostra che un circuito "che collega i neuroni che producono dopamina, un messaggero chimico precedentemente noto per regolare la motivazione e il piacere, ha un nuovo ruolo nel controllo del mangiare regolando dinamicamente la risposta di sazietà."
"La nostra scoperta che l’MPH sopprime l’alimentazione e riduce il peso corporeo nei topi da laboratorio rafforzando il nuovo circuito supportato dalla dopamina che abbiamo scoperto suggerisce una possibile applicazione off-label di una classe di MPH e derivati per combattere l’obesità", ha affermato. Wu. “Ciò ha implicazioni anche per il futuro sviluppo della medicina di precisione basata su circuiti in grado di fornire risultati di perdita di peso in modo più sicuro ed efficace”.
