Молекулни цели в мозъка за терапия на затлъстяването; Персонализирано хранене

Нарастващото разпространение на затлъстяването в съвременното общество е повишило спешността да се открият безопасни и ефективни терапии за затлъстяването и неговите усложнения. Настоящата епидемия от затлъстяване е много вероятно свързана с консумацията на вкусни високоенергийни храни и намаляване на физическата активност. Затлъстяването обаче се развива само при част от населението, изложена на подобен обезогенен начин на живот. По този начин, решаващ аспект на изследването на затлъстяването е идентифицирането на механизмите, чрез които факторите на околната среда взаимодействат със специфични молекулярни пътища за предотвратяване на затлъстяването.

терапия

Постигнат е съществен напредък в идентифицирането на нервните и молекулярните механизми, чрез които лептинът контролира енергийния прием и разход в хипоталамуса и други области на ЦНС. Комбинацията от мощни генетични, биохимични и физиологични техники доведе до значителен напредък в нашето разбиране на ЦНС в патофизиологията на енергийния баланс.

Хипоталамусни цели за действие на лептин

Лептинът, продукт на гена ob, получен от адипоцити, се секретира от тях пропорционално на мастната маса и регулира приема на храна и енергийния разход чрез активиране на неговия рецептор в хипоталамусните неврони. Основният лептинов сигнален път, участващ в невронния контрол на енергийния баланс, е преобразувателят на сигнали на Janus киназа (JAK) и активатор на системата за транскрипция-3 (STAT3). Освен това лептинът може да регулира приема на храна чрез активиране на фосфатидилинозитол 3-киназа, както и АМР-активирана протеин киназа (AMPK) и целта на рапамицин (mTOR) при бозайниците.), Въпреки че сигналните механизми за тези взаимодействия не са напълно изяснени.

Чувствителните към лептин неврони в хипоталамуса могат да упражняват оректични ефекти (насърчават приема на храна и енергийни разходи) или аноректични (намаляват приема на храна и енергийни разходи), като реагират на отрицателни или положителни сигнали за енергиен баланс. Оректичните пътища включват невропептид Y (NPY), хормон, концентриращ меланоцитите (MCH) и орексини. Аноректичните пътища включват меланокортини (като алфа-меланоцит-стимулиращ хормон или α-MSH) и кортикотропин-освобождаващ хормон (CRH).

Лептиново действие извън хипоталамуса

Действието на лептина в области извън хипоталамуса е замесено в регулирането на енергийния баланс. В каудалния мозъчен ствол подмножества от неврони са чувствителни към лептин и съдържат лептинови рецептори или POMC. Функционалната връзка между тези неврони не е добре дефинирана, тъй като лептинът, за разлика от действието си върху POMC на ARC, не увеличава POMC в мозъчния ствол. Има обаче доказателства, че аноректичните ефекти на лептина са частично медиирани от невроните в мозъчния ствол.

Допаминергичните неврони в областта на вентралната тегментална зона (VTA) на средния мозък, които се проектират към ядрото на акумулацията, участват в регулирането на сексуалната възбуда, двигателната активност, настроението и възнаграждението. Лептинът може да модулира активността на тези неврони чрез проекции от ARC или чрез активиране на странични хипоталамусни неврони, които също се проектират към VTA. Нови доказателства показват също, че действието на лептина върху VTA е необходимо за регулиране на приема на храна, което предполага, че лептинът играе роля в възнаграждаващите и мотивационни аспекти на хранителното поведение.