Οι ερευνητές ακούν πώς τα λιποκύτταρα «μιλούν» στον εγκέφαλο.

Οι ερευνητές ακούν πώς τα λιποκύτταρα «μιλούν» στον εγκέφαλο.

Ηγέτης της σκέψηςLi Ye, PhDΗ Abide Vivition Chair of Chemistry and Chemical Biology και Αναπληρωτής ΚαθηγητήςΈρευνα Scripps

Σε αυτή τη συνέντευξη, το News-Medical μιλά με τον Li Ye, PhD, για την πρόσφατη έρευνά του που εντόπισε αισθητικούς νευρώνες που μεταδίδουν μια ροή μηνυμάτων από τον λιπώδη ιστό στον εγκέφαλο.

Μπορείτε να συστηθείτε, να μας πείτε για το επιστημονικό σας υπόβαθρο και τι ενέπνευσε την τελευταία σας έρευνα;

Είμαι η Έδρα Abide Vivid στη Χημεία και τη Χημική Βιολογία και Αναπληρωτής Καθηγητής Νευροεπιστημών στο Scripps Research. Κατά τη διάρκεια του μεταπτυχιακού, μελέτησα λιπώδη ιστό. Η κατανόηση της αλληλεπίδρασης εγκεφάλου-λίπους με παρακίνησε να ακολουθήσω τη νευροεπιστήμη αργότερα στη μεταδιδακτορική μου εκπαίδευση. Επί του παρόντος μας απασχολεί γενικά η επικοινωνία σώματος-εγκεφάλου.

Είναι από καιρό γνωστό ότι τα νεύρα εκτείνονται στον λιπώδη ιστό (τον ιστό που αποθηκεύει τα λιπώδη κύτταρα). Τι πιστεύονταν προηγουμένως για αυτούς τους νευρώνες και πώς τα λιποκύτταρα «επικοινωνούσαν» με τον εγκέφαλο;

Κάποτε πίστευαν ότι τα νεύρα στο λίπος χρησίμευαν κυρίως για να κάνουν τον εγκέφαλο να «μιλάει» με το λίπος αντί να ακούει το λίπος. Παλαιότερα πίστευαν ότι το λίπος επικοινωνεί με τον εγκέφαλο κυρίως μέσω εκκρινόμενων ορμονών.

Πηγή εικόνας: UGREEN 3S/Shutterstock.com

Γιατί οι προσπάθειες μελέτης των τύπων και των λειτουργιών αυτών των νευρώνων ήταν δύσκολες;

Ήταν δύσκολο γιατί αυτοί οι νευρώνες βρίσκονται βαθιά στο σώμα και είναι συνυφασμένοι με άλλους νευρώνες που νευρώνουν το δέρμα και τους μύες.

Πείτε μας πώς κάνατε την έρευνά σας και ποια ήταν τα βασικά σας ευρήματά.

Η πρώτη μέθοδος είναι μία Η προσέγγιση απεικόνισης που ονομάζεται HYBRiD, που εφηύρε το εργαστήριό μου. Αυτή η μέθοδος HYBRiD κάνει τον ιστό του ποντικιού διαφανή και μας επέτρεψε να ακολουθήσουμε καλύτερα τις διαδρομές των νευρώνων στον λιπώδη ιστό. Με αυτόν τον τρόπο, ανακαλύψαμε ότι ένα σημαντικό ποσοστό των νευρώνων δεν είχε καμία σύνδεση με το συμπαθητικό νευρικό σύστημα, αλλά με τα γάγγλια της ραχιαία ρίζας - μια περιοχή του εγκεφάλου από την οποία προέρχονται όλοι οι αισθητικοί νευρώνες.

Για να εξετάσουμε καλύτερα τον ρόλο αυτών των νευρώνων στον λιπώδη ιστό, χρησιμοποιήσαμε μια δεύτερη νέα τεχνική που ονομάσαμε ROOT, για «αναδρομικούς φορείς βελτιστοποιημένους για παρακολούθηση οργάνων». Με το ROOT, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν στοχευμένο ιό για να καταστρέψουμε επιλεκτικά τους αισθητηριακούς νευρώνες που πηγαίνουν στον λιπώδη ιστό (αλλά όχι σε άλλες τοποθεσίες) και στη συνέχεια να παρακολουθήσουμε τι συμβαίνει.

Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι οι αισθητικοί νευρώνες και οι συμπαθητικοί νευρώνες μπορεί να έχουν δύο αντίθετες λειτουργίες: οι συμπαθητικοί νευρώνες απαιτούνται για την ενεργοποίηση της καύσης λίπους και την παραγωγή θερμότητας και οι αισθητικοί νευρώνες απαιτούνται για τον τερματισμό αυτών των προγραμμάτων.

Πόσο σημαντικοί είναι οι αισθητηριακοί νευρώνες στην υγεία και τις ασθένειες και πώς τα αποτελέσματά σας υποστηρίζουν αυτή τη σημασία;

Οι αισθητηριακοί νευρώνες είναι πολύ σημαντικοί για την αντίληψη του πόνου και την αντίληψη του εξωτερικού περιβάλλοντος. Ο ρόλος τους στη ρύθμιση της ομοιόστασης (ισορροπία του μεταβολισμού στο σώμα) γίνεται πλέον όλο και περισσότερο αναγνωρισμένος. Το εύρημα μας αντιπροσωπεύει έναν νέο τρόπο με τον οποίο οι αισθητικοί νευρώνες μπορούν να το κάνουν αυτό μέσω του λιπώδους ιστού.

Φωτογραφία: Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

Ανέπτυξαν δύο νέες μεθόδους για αυτή τη μελέτη. Θα μπορούσαν αυτές οι μέθοδοι να μεταφερθούν σε άλλα ερευνητικά έργα και τι αντίκτυπο είχαν σε αυτήν την έρευνα;

Ναι, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη άλλων αισθητηριακών νευρώνων που μπορεί να ελέγχουν άλλα εσωτερικά όργανα του σώματος.

Πώς μπορεί αυτά τα ευρήματα να επηρεάσουν την κατανόηση και τη θεραπεία τέτοιων ασθενειών, λαμβάνοντας υπόψη ότι η απορρύθμιση της αποθήκευσης ενέργειας συνδέεται με πολλές ασθένειες όπως ο διαβήτης;

Το ελπίζουμε. Πολλές συνεχιζόμενες έρευνες επικεντρώνονται στον τρόπο αύξησης της διαδικασίας καύσης λίπους για τη θεραπεία της παχυσαρκίας/διαβήτη, ο οποίος είναι γνωστό ότι ελέγχεται από τον εγκέφαλο. Το «πεντάλ γκαζιού» για την αύξηση της καύσης λίπους είναι γνωστό και αποτελεί σημαντικό επίκεντρο των πιθανών θεραπειών για ασθένειες. Ανακαλύψαμε ότι το σύστημα έχει φρένο. Η ρύθμιση του φρένου μπορεί να είναι ένας ενδιαφέρον τρόπος για την επίτευξη των ίδιων στόχων.

Στη μελέτη σας έχετε αμφισβητήσει μακροχρόνιες ιδέες. Πόσο σημαντικό είναι για τους επιστήμονες να αμφισβητούν τα δόγματα και να αναπτύσσουν νέες μεθόδους που τους επιτρέπουν να το κάνουν;

Νομίζω ότι οι μέθοδοι που επιτρέπουν και η πρόκληση δογμάτων είναι δύο βασικοί μοχλοί της επιστήμης και της γνώσης μας. Πρέπει να ενθαρρύνουμε και να παρέχουμε πόρους σε κάθε επιστήμονα.

Τι ακολουθεί για εσάς και την έρευνά σας;

Θέλουμε να μάθουμε δύο πράγματα:

1) Τι σήμα γίνεται αντιληπτό από τα νεύρα στο λίπος;

2) Πώς χρησιμοποιεί ο εγκέφαλος τις πληροφορίες από το λίπος;

Βρίσκουμε πόρους και αναπτύσσουμε νέα εργαλεία για να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις.

Πού μπορούν οι αναγνώστες να βρουν περισσότερες πληροφορίες;

• https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2022/20220831-ye-fatbrain.html

Σχετικά με τον Li Ye

Ο Li Ye έλαβε το πτυχίο του στις βιολογικές επιστήμες από το Πανεπιστήμιο Tsinghua στο Πεκίνο, Κίνα.Έλαβε το διδακτορικό του. στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ στο εργαστήριο του Μπρους. M. Spiegelman της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ και του Ινστιτούτου Καρκίνου Dana-Farber, ο οποίος χρησιμοποιεί προσεγγίσεις χημικής βιολογίας για να μελετήσει τον μεταγραφικό έλεγχο του ενεργειακού μεταβολισμού. Το 2013, ο Li μετακόμισε στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, όπου εργάστηκε στο εργαστήριο του Karl Deisseroth, εστιάζοντας στην ανάπτυξη και την εφαρμογή εργαλείων χαρτογράφησης κυκλωμάτων που εξαρτώνται από τη δραστηριότητα, σε όλο τον εγκέφαλο. Ο Li εντάχθηκε στην TSRI το 2018.

.