Sinirbilim

Yemeğin Görüntüsü ve Kokusu Karaciğer Aktivitesini Başlatır

Özet: Yiyecekleri yalnızca görmek ve koklamak bile farelerde karaciğer mitokondrisindeki adaptasyonları dakikalar içinde etkinleştirebiliyor. Bu yanıt, beyindeki POMC nöronlarının aktivasyonuyla yönlendirilir ve karaciğere, mitokondriyal proteini fosforilasyon yoluyla değiştirerek besin işlemeye hazırlanması için sinyal gönderir.

Bu değişiklikler karaciğerin insülin duyarlılığını arttırarak tip 2 diyabet için potansiyel yeni tedavi yollarını akla getiriyor. Bu adaptasyonların hızı ve doğası, duyusal girdi ve metabolik süreçler arasındaki karmaşık etkileşimin altını çizmektedir.

Ana unsurlar:

  1. Hızlı Mitokondriyal Adaptasyon: Yiyecek ipuçlarına maruz kalmak, karaciğerin mitokondrisinde ani değişikliklere yol açarak karaciğeri artan şeker metabolizmasına hazırlar.
  2. Beyin-Karaciğer İletişimi: Yiyeceğin görüntüsü ve kokusu hipotalamustaki POMC nöronlarını tetikler, bu da karaciğerin gerçek besin alımı olmasa bile uyum sağlaması için sinyal verir.
  3. İnsülin hassasiyeti: Çalışma, karaciğerin insüline duyarlılığını artıran ve insülin direnci ve tip 2 diyabet tedavilerine potansiyel olarak bilgi veren yeni bir sinyal yolunu tanımlıyor.

Kaynak: Max Planck Enstitüsü

Acıktığımızda ve yemeği görüp kokladığımızda vücudumuzda neler olur? Max Planck Metabolizma Araştırma Enstitüsü’nden bir araştırma ekibi, farelerde karaciğer mitokondrisindeki adaptasyonların yalnızca birkaç dakika sonra gerçekleştiğini göstermeyi başardı.

Beyindeki bir grup sinir hücresinin aktivasyonuyla uyarılan karaciğer hücrelerinin mitokondrileri değişir ve karaciğeri şeker metabolizmasına uyum sağlamaya hazırlar.

Bu, yiyeceklerle çevrili bir kadını gösteriyor.
Karaciğer üzerindeki etkiye POMC nöronları adı verilen bir grup sinir hücresi aracılık eder. Kredi: Nörobilim Haberleri

Dergide yayınlanan bulgular Bilimtip 2 diyabetin tedavisinde yeni yollar açabilir.

Araştırmacılar, yiyeceği yemeden yalnızca görebilen ve koklayabilen aç fareleri beslediler. Sadece birkaç dakika sonra araştırmacılar karaciğerdeki mitokondriyi analiz ettiler ve normalde gıda alımıyla uyarılan süreçlerin aktive olduğunu buldular.

Karaciğerdeki mitokondri hazır

Araştırmalar, farelerin karaciğer hücrelerindeki mitokondriyi etkilemek için birkaç dakika boyunca yiyeceği görmesi ve koklamasının yeterli olduğunu gösteriyor. Buna, mitokondriyal bir proteindeki önceden tanımlanmamış bir fosforilasyon aracılık eder. Fosforilasyon, protein aktivitesinin düzenlenmesi için önemli bir modifikasyondur.

Araştırmacılar ayrıca bu fosforilasyonun karaciğerin insüline duyarlılığını da etkilediğini gösteriyor. Araştırmacılar böylece vücuttaki insülin duyarlılığını düzenleyen yeni bir sinyal yolu keşfettiler.

Hipotalamustaki sinir hücreleri

Karaciğer üzerindeki etkiye POMC nöronları adı verilen bir grup sinir hücresi aracılık eder. Bu nöronlar, yiyeceğin görülmesi ve koklanmasıyla saniyeler içinde aktive oluyor ve karaciğere gelen besinlere hazırlanması için sinyal gönderiyor. Araştırmacılar ayrıca, POMC nöronlarının aktivasyonunun tek başına, yiyecek yokluğunda bile karaciğerdeki mitokondriyi adapte etmek için yeterli olduğunu gösterdi.

“Duyularımız besin algıladığında vücudumuz tükürük ve sindirim asidi üreterek besin alımına hazırlanır. Karaciğerin de besin alımına hazırlık yaptığını önceki çalışmalardan biliyorduk.

Araştırmanın ilk yazarı Sinika Henschke, “Artık karaciğer hücrelerindeki mitokondriye daha yakından baktık, çünkü bunlar metabolizma ve enerji üretimi için gerekli hücre organelleridir ve bu adaptasyonun ne kadar şaşırtıcı derecede hızlı gerçekleştiğini fark ettik” diye açıklıyor.

Max Planck Metabolizma Araştırma Enstitüsü’nün başkanı ve yöneticisi Jens Brüning: “Çalışmamız gıdanın duyusal algısı, mitokondrideki adaptif süreçler ve insülin duyarlılığının ne kadar yakından bağlantılı olduğunu gösteriyor. Bu mekanizmaların anlaşılması da önemlidir çünkü tip 2 diyabette insülin duyarlılığı bozulmaktadır”.

Jens Brüning aynı zamanda Köln Üniversitesi’ndeki Yaşlanma Araştırmalarında CECAD Mükemmellik Kümesi’nde araştırma grubu lideridir ve Köln Üniversitesi Hastanesi’nde Endokrinoloji, Diyabetoloji ve Koruyucu Tıp Anabilim Dalı Direktörüdür.

Bu sinirbilim araştırma haberi hakkında

Soyut

Gıda algısı, MFFS131’in fosforilasyonunu ve karaciğerde mitokondriyal parçalanmayı teşvik eder

Karaciğer mitokondrileri, değişen beslenme durumlarına metabolik adaptasyonlarda merkezi bir rol oynamaktadır, ancak besin mevcudiyetinde beklenen değişikliklere ilişkin dinamik düzenlemeleri ele alınmadan kalmıştır.

Burada, duyusal gıda algısının, mitokondriyal fisyon faktörünün (MFFS131) ​​serin 131’inin protein kinaz B/AKT (AKT) bağımlı fosforilasyonu yoluyla karaciğerde mitokondriyal parçalanmaya hızla neden olduğunu bulduk.

Bu yanıta hipotalamik pro-opiomelanokortin (POMC) eksprese eden nöronların aktivasyonu aracılık etti.

Fosforile edilemeyen bir MFFS131G knock-in mutasyonu, AKT’nin indüklediği mitokondriyal parçalanmayı in vitro olarak ortadan kaldırdı. Canlıda, MFFS131G Knock-in farelerde karaciğer mitokondri dinamiklerinde değişiklik ve hepatik glikoz üretiminin insülinle uyarılan baskılanmasında bozulma görüldü.

Böylece, hipotalamus-karaciğer ekseninin hızlı aktivasyonu, mitokondriyal fonksiyonu, hepatik glukoz metabolizmasının kontrolünde beslenme durumunda beklenen değişikliklere uyarlayabilir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/food-olfaction-sight-liver-25991/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu