Идентификује везу између јетре и мозга као кључни фактор у управљању циркадијалним прехрамбеним навикама и гојазношћу

Студија истиче улогу хепатичног вагусног нерва у регулисању ритма уноса хране, нудећи нове перспективе за потенцијалне третмане гојазности.

Студија објављена у часопису „Science“ открила је да комуникација између хепатичног аферентног нерва (HVAN) и мозга утиче на циркадијалне навике у исхрани. Код мишева, хируршко уклањање HVAN-а исправило је измењене ритмове исхране и смањило повећање телесне тежине током исхране богате мастима, што сугерише да би HVAN могао бити мета у борби против гојазности.

Циркадијални ритмови су 24-часовни циклуси који регулишу физичке, менталне и промене у понашању код животиња, обично синхронизовани са циклусима светлости и таме. Иако су ови ритмови обично стабилни, могу бити поремећени променама у понашању или излагањем светлости, као у случају промене временске зоне или рада у ноћној смени, што доводи до десинхронизације органских система.

Супрахијазматично једро (SCN) служи као главни циркадијални сат, користећи светлосне сигнале за успостављање повратних спрега (TTFL) гена молекуларног сата. Недавна истраживања сугеришу да скоро све соматске ћелије такође одржавају сопствене TTFL, што помаже у уравнотежењу циркадијалних ритмова са другим процесима као што је унос хране.

Синхронизација између SCN и ритмова јетре вођених хранљивим материјама је важна за одржавање метаболичке равнотеже у условима промена у окружењу. Студије на глодарима и људима указују на то да је десинхронизација ових система штетна по здравље, повећавајући ризик и тежину метаболичких болести као што су гојазност и дијабетес. Међутим, прецизни механизми и сигнали који управљају овим интеракцијама остају нејасни.

Студија истражује механизме циркадијалне комуникације између јетре и мозга брисањем нуклеарних рецептора REV-ERBα/β код мишева.

Ови рецептори су претходно идентификовани као кључни елементи хронометаболичке хомеостазе. Њихово уклањање доводи до десинхронизације.

За разлику од претходних студија у овој области, научници су користили ињекције аденовируса способних да уклоне REV-ERB преко репне вене, дајући студији јединствену предност локалног (уместо системског) поремећаја биолошког сата.

Методологија нам је омогућила да посматрамо и манипулишемо асинхроношћу између јетре и мозга, док остали системи органа остају непромењени, значајно смањујући позадинску буку и збуњујуће факторе.

Хируршке и експерименталне интервенције су спроведене на три различите групе одраслих лабораторијских мишева.

Студија се такође фокусирала на улогу хепатичног вагусног нерва (ХВ) у сигнализирању мозгу и регулацији тежине. Иако је раније било познато да ХВ преноси метаболичке податке из јетре у мозак, његова прецизна улога у циркадијалној комуникацији и ритмовима исхране остала је предмет спекулације.

Студија истиче да ритмови уноса хране делују као цајтгебер (спољни сигнал који синхронизује биолошке ритмове) за циркадијалну модулацију у јетри, слично као што циклуси светлости и таме покрећу ритмове СЦН у телу.

У моделима мишева са утишавањем гена, делеција рецептора REV-ERBα и REV-ERBβ пореметила је ритам храњења без утицаја на циклусе вођене SCN-ом.

Аблација је активирала гене Arntl и Per2 одговорне за хронометаболичку равнотежу, што је довело до измењених ритмова храњења и повећаног храњења током дана, што је на крају изазвало значајно повећање телесне тежине. Занимљиво је да је трансекција хепатичног вагусног аферентног нерва (HVAN) укинула ове ефекте, смањивши унос хране и довевши до губитка тежине.

Ово истиче важну улогу ХВ у сигнализацији за ритмове храњења, при чему паралелне студије показују супротне резултате: активација цревних аферента код људи резултирала је губитком тежине, истичући сложеност интеракција црева и мозга у метаболичкој регулацији.

Студија је користила моделе мишева да би идентификовала механизме који леже у основи хронометаболичке хомеостазе и поремећаја у ритмовима храњења.

Резултати су показали да HV служи као комуникационо чвориште, преносећи сигнале мозгу о променама у ритмовима храњења које се детектују путем нуклеарних рецептора REV-ERBα/β. Ови сигнали доводе до повећаног уноса хране током дневних сати и значајног повећања телесне тежине.

Уклањање ХВ је елиминисало ове ефекте, што указује на њега као потенцијалну мету за будуће студије мршављења.