Ионные каналы – проходы, имеющие форму тоннеля на поверхности нейронов, через которые заряженные частицы или ионы, могут переместиться в и из клетки.Более глубокое понимание этих отношений мозгового метаболизма могло когда-нибудь привести к новому, лучшему целенаправленному лечению ожирения или диабета, сказали ведущий автор доктор Кевин Уильямс, доцент внутренней медицины в UT Юго-западный и ведущий автор исследования, опубликованного недавно в Отчетах о Клетке.«Мы нашли, что ионный канал составил из TrpC5 (переходный катион потенциала рецептора 5), подъединицы белка требуются для надлежащего регулирования основного обмена и массы тела», сказал доктор Уильямс.
В изучении мыши потеря TrpC5 заставила типы нервных клеток в мозгу под названием нейроны Pomc становиться безразличными к leptin или lorcaserin, приводящему к увеличенной массе тела со временем. Обычно благоприятное воздействие lorcaserin на уровнях сахара в крови было также потеряно у мышей, несовершенных для TrpC5, исследование показало.«Как исследователи, мы пытаемся понять клеточные и молекулярные механизмы, которые способствуют изменениям в балансе сахара в крови и массе тела.
Есть возможность, что этот ионный канал может когда-нибудь быть непосредственно предназначен для терапевтического регулирования еды и баланса сахара в крови», сказал доктор Уильямс.Leptin и lorcaserin проявляют их эффекты на еду и другие аспекты метаболизма, связывая с различными типами рецепторов, которые сидят на поверхности нейронов Pomc в гипоталамусе, части мозга, который помогает управлять метаболизмом и другими ненамеренными физическими функциями, такими как дыхание и сон. Ионные каналы, сформированные, когда белки TrpC собираются, чтобы сформировать канал или подобную трубе структуру, находятся также на поверхности нейронов Pomc.Хотя leptin и lorcaserin связывают с различными рецепторами, закрепление неэффективно, если соседние ионные каналы TrpC5 не открыты, чтобы позволить проходу войти ионов и из клетки.
Исследователи провели эксперименты, сравнивающие нормальных мышей и мышей, генетически неспособных сделать TrpC5. Энергетический баланс, пищевое поведение и уровни активности были измерены.
Исследователи нашли, что отсутствия TrpC5 в нейронах Pomc было достаточно, чтобы заблокировать обычные подавляющие аппетит эффекты leptin и lorcaserin. Отсутствие TrpC5 также, казалось, притупляло электрофизиологический ответ клетки на leptin и lorcaserin.
Исследование помогает объяснить некоторые интригующие наблюдения, ранее сделанные исследователями в Юго-западном UT и в другом месте. Изучая эти семь белков в семье TrpC, более ранние исследования решили, что TrpC1, TrpC4 и TrpC5 (и до меньшей степени TrpC6 и TrpC7) были обнаружены в нейронах Pomc. Хотя было известно, что эти члены семьи TrpC могли сформировать ионные каналы, эффекты или относительная важность белков TrpC5 в особенности, чтобы отрегулировать метаболизм были неизвестны, сказал доктор Уильямс.
Кроме того, молекулярные механизмы, лежащие в основе подавления аппетита в ответ на активацию рецепторов для leptin или lorcaserin, были неясны, добавил он.«Наши результаты связывают подъединицы TrpC5 в мозгу с leptin-и lorcaserin-зависимыми изменениями в деятельности нерва, а также энергетическом балансе, пищевом поведении и уровнях сахара в крови», сказал доктор Уильямс.