Onderzoekers luisteren naar hoe vetcellen met de hersenen ‘praten’.

Onderzoekers luisteren naar hoe vetcellen met de hersenen ‘praten’.

Gedachte leiderLi Ye, PhDDe Abide Vivition-leerstoel Scheikunde en Chemische Biologie en universitair hoofddocentScripps-onderzoek

In dit interview spreekt News-Medical met Li Ye, PhD, over zijn recente onderzoek waarbij sensorische neuronen werden geïdentificeerd die een stroom berichten van vetweefsel naar de hersenen overbrengen.

Kunt u uzelf voorstellen, ons vertellen over uw wetenschappelijke achtergrond en wat de inspiratie was voor uw laatste onderzoek?

Ik ben de Abide Vivid-leerstoel in scheikunde en chemische biologie en universitair hoofddocent neurowetenschappen bij Scripps Research. Tijdens mijn graduate school heb ik vetweefsel bestudeerd. Het begrijpen van de interactie tussen hersenvet en vet motiveerde mij om later in mijn postdoctorale opleiding neurowetenschappen te gaan studeren. Momenteel houden we ons doorgaans bezig met de communicatie tussen lichaam en brein.

Het is al lang bekend dat zenuwen zich uitstrekken tot in het vetweefsel (het weefsel dat vetcellen opslaat). Wat werd eerder over deze neuronen gedacht en hoe vetcellen ‘communiceerden’ met de hersenen?

Er werd ooit gedacht dat de zenuwen in vet voornamelijk dienden om de hersenen met het vet te laten ‘praten’ in plaats van naar het vet te luisteren. Vroeger werd aangenomen dat vet voornamelijk via uitgescheiden hormonen met de hersenen communiceert.

Beeldbron: UGREEN 3S/Shutterstock.com

Waarom zijn pogingen om de typen en functies van deze neuronen te bestuderen moeilijk geweest?

Het was moeilijk omdat deze neuronen diep in het lichaam liggen en verweven zijn met andere neuronen die de huid en spieren innerveren.

Vertel ons hoe u uw onderzoek heeft uitgevoerd en wat uw belangrijkste bevindingen waren.

De eerste methode is er één Beeldvormende benadering genaamd HYBRiD, die mijn laboratorium heeft uitgevonden. Deze HYBRiD-methode maakt muizenweefsel transparant en stelt ons in staat de routes van neuronen naar vetweefsel beter te volgen. Op deze manier ontdekten we dat een aanzienlijk deel van de neuronen geen verbinding had met het sympathische zenuwstelsel, maar met de dorsale wortelganglia – een gebied van de hersenen waar alle sensorische neuronen vandaan komen.

Om de rol van deze neuronen in vetweefsel beter te onderzoeken, hebben we een tweede nieuwe techniek gebruikt die we ROOT noemden, voor ‘retrograde vectoren die zijn geoptimaliseerd voor het volgen van organen’. Met ROOT kunnen we een gericht virus gebruiken om selectief sensorische neuronen te vernietigen die naar vetweefsel gaan (maar niet naar andere locaties) en vervolgens kijken wat er gebeurt.

Onze resultaten suggereren dat sensorische neuronen en sympathische neuronen twee tegengestelde functies kunnen hebben: sympathische neuronen zijn nodig voor het activeren van de vetverbranding en het produceren van warmte, en sensorische neuronen zijn nodig voor het afsluiten van deze programma’s.

Hoe belangrijk zijn sensorische neuronen bij gezondheid en ziekte en hoe ondersteunen uw resultaten dit belang?

Sensorische neuronen zijn erg belangrijk voor de perceptie van pijn en de perceptie van externe omgevingen. Hun rol bij het reguleren van de homeostase (de balans van de stofwisseling in het lichaam) wordt nu steeds meer erkend. Onze bevinding vertegenwoordigt een nieuwe manier waarop sensorische neuronen dit kunnen doen via vetweefsel.

Fotocredit: Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

Voor dit onderzoek ontwikkelden zij twee nieuwe methoden. Zouden deze methoden overdraagbaar zijn naar andere onderzoeksprojecten en welke impact hadden ze op dit onderzoek?

Ja, ze kunnen worden gebruikt om andere sensorische neuronen te bestuderen die mogelijk andere interne organen in het lichaam aansturen.

Hoe kunnen deze bevindingen van invloed zijn op het begrip en de behandeling van dergelijke ziekten, gezien het feit dat de ontregeling van de energieopslag verband houdt met verschillende ziekten zoals diabetes?

Wij hopen het. Veel lopend onderzoek is gericht op de manier waarop het vetverbrandingsproces kan worden verhoogd om obesitas/diabetes te behandelen, waarvan bekend is dat het door de hersenen wordt gecontroleerd. Het “gaspedaal” voor het verhogen van de vetverbranding is algemeen bekend en vormt een belangrijk aandachtspunt bij mogelijke behandelingen van ziekten. We ontdekten dat het systeem een ​​rem heeft. Het moduleren van de rem kan een interessante manier zijn om dezelfde doelen te bereiken.

In uw onderzoek heeft u reeds lang bestaande ideeën in twijfel getrokken. Hoe belangrijk is het voor wetenschappers om dogma’s ter discussie te stellen en nieuwe methoden te ontwikkelen waarmee ze dit kunnen doen?

Ik denk dat faciliterende methoden en uitdagende dogma’s twee belangrijke drijvende krachten zijn achter de wetenschap en onze kennis. We moeten elke wetenschapper aanmoedigen en van middelen voorzien.

Wat is de toekomst voor u en uw onderzoek?

Wij willen twee dingen weten:

1) Welk signaal wordt door de zenuwen in vet waargenomen?

2) Hoe gebruiken de hersenen de informatie uit vet?

We zoeken naar hulpmiddelen en ontwikkelen nieuwe hulpmiddelen om deze vragen te beantwoorden.

Waar kunnen lezers meer informatie vinden?

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

Over Li Ye

Li Ye behaalde zijn BS in biologische wetenschappen aan de Tsinghua Universiteit in Beijing, China.Hij promoveerde. aan de Harvard Universiteit in het laboratorium van Bruce. M. Spiegelman van de Harvard Medical School en het Dana-Farber Cancer Institute, die chemische biologische benaderingen gebruikt om de transcriptionele controle van het energiemetabolisme te bestuderen. In 2013 verhuisde Li naar Stanford University, waar hij in het laboratorium van Karl Deisseroth werkte, waarbij hij zich richtte op de ontwikkeling en toepassing van activiteitsafhankelijke, hersenbrede tools voor het in kaart brengen van circuits. Li kwam in 2018 bij TSRI.

.