Вчені визначили, як працює рецептор МС4 – головний «перемикач» голоду в організмі людини. Вони вважають, що це допоможе людям впоратися з постійним відчуттям голоду та ожирінням.
Дослідники з Інституту Вейцмана спільно з колегами з Лондонського Університету Королеви Марії та Єврейського університету в Єрусалимі розкрили механізм дії головного перемикача голоду в мозку: рецептора меланокортин 4, або скорочено рецептора MC4. Вони також з’ясували, як цей перемикач активується сетмеланотідом — препаратом, недавно схваленим для лікування важкого ожиріння, викликаного певними генетичними змінами. Подробиці роботи опубліковані в журналі Science.
Рецептор MC4 присутній в гіпоталамусі, в кластері нейронів, які визначають енергетичний баланс, обробляючи метаболічні сигнали. Коли він «включений», то посилає команди, які змушують нас відчувати себе ситими. Завдяки цьому з точки зору мозку наш стан за замовчуванням — насичення. Коли рівень енергії падає, гіпоталамічний кластер виробляє гормон «час є». Він інактивує рецептор MC4 і змушує відчувати голод.
Після їжі виділяється другий гормон – «я ситий». Він зв’язується з тлю ж самою активною ділянкою на MC4, замінюючи гормон голоду. Рецептор знову почне працювати, змушуючи нас відчувати насичення. Мутації, які інактивують рецептор, викликають постійне відчуття голоду.
- Виявлено зв’язок між щедрістю чоловіків і їх рівнем тестостерону
- Розкрита головна загроза для людського мозку
- Археологи визначили дату виверження вулкана Ілопанго за часів «золотого століття» майя
Рецептор меланокортин 4 головна мішень препаратів проти ожиріння, таких як сетмеланотід. Його включення може контролювати голод, минаючи інші енергетичні сигнали. Але до цього часу було невідомо, як саме працює цей «перемикач». Нове дослідження почалося з вивчення сім’ї, де щонайменше вісім осіб страждали від постійного відчуття голоду та ожиріння. Виявилося, їх стан пов’язаний з єдиною мутацією, яка впливала на рецептор MC4.
Вчені взяли аналізи пацієнтів і виділили з клітинних мембран в зразках велику кількість чистого рецептора MC4. Далі вони дозволили йому зв’язуватися з сетмеланотідом і визначили його тривимірну структуру за допомогою кріогенної електронної мікроскопії. Структура показала, що сетмеланотід активує MC4, безпосередньо впливаючи на молекулярний перемикач, який сигналізує про ситість. Також виявилося, що іони кальцію посилюють зв’язування препарату з рецептором і допомагають відчути насичення.
Крім того, введення препарату викликало структурні зміни в рецепторі. Мабуть, вони ініціюють сигнали усередині нейронів, які призводять до відчуття повноти. Нарешті, вчені виявили головні відмінності MC4 від аналогічних рецепторів в тому ж сімействі. Це дозволить розробити препарати, які будуть зв’язуватися тільки з MC4, і уникнути побічних ефектів.
Натхнення: naked-science.ru