Исследователи из Института Макса Планка в Германии обнаружили то, как именно и через какие нейроны тошнота подавляет наш аппетит. Оказалось, что, во-первых, эти нервные клетки отличаются от тех, которые находятся в центрах голода и насыщения, и расположены они в миндалине. А, во-вторых, их искусственное отключение при моделировании тошноты разными «противными» веществами не влияет на аппетит – животные продолжают активно есть пищу. Подробности работы опубликованы в журнале Cell Report.
Нейроны Dlk медиального отдела центральной миндалины проявляют свою анорексигенную активность в ответ на сигналы тошноты, затормаживая нейроны парабрахиального ядра – одного из центров пищевого поведения в стволе мозга. Но сами они подавляются нейронами, повышающими аппетит и находящимися также в центральной миндалине. Credit: Wenyu Ding et al. / Cell Report 2024
Аппетит может подавляться в двух случаях – когда мы насытились и активность центра голода сменилась активностью центра насыщения, а также различными стимулами, которые вызывают тошноту. Вспомним случаи отравления чем-либо или кишечной инфекции, когда в желудке пусто, но из-за тошноты ни один кусок в горло не лезет. Либо тот же эффект могут вызывать стрессы и переживания. Исследователи из Института биологического интеллекта общества Макса Планка внимательно изучили нейронные основы этого феномена и дополнили уже имеющиеся сведения о влиянии тошноты на аппетит новыми данными.
Они обратили свое внимание на миндалину, а именно – центральную ее часть, поскольку она участвует в эмоциональной регуляции пищевого поведения. Центральная миндалина (CeA) делится на несколько отделов – капсульный, медиальный и латеральный. Ранее ученые выяснили, что нейроны латерального отдела центральной миндалины (CeL) откликаются на аверсивные (неприятные) стимулы и подавляют аппетит в ответ на сигналы насыщения и тошноту. Капсульные нейроны тоже обладают похожим эффектом. А вот эффекты и связи медиальной группы нейронов в центральной миндалине (CeM) были изучены недостаточно.
Оказалось, что в CeM сконцентрирован особый подтип нейронов, выделяющих гамма-аминомасляную кислоту – Dlk1. Они, в отличие от своих «собратьев» в других частях миндалины, отвечают на тошноту, вызванную разными веществами, тем самым гася аппетит, но на сигналы насыщения никак не реагируют. То есть они обладают узкой «специализацией» подавления аппетита.
Искусственный запуск этих клеток с помощью оптогенетики заставлял голодных мышей, которых за несколько часов до эксперимента «отлучили» от миски, отказываться от еды. Но если у них имитировали тошноту, например, хлоридом лития и при этом отключали нейроны Dlk1, животные продолжали есть как ни в чем не бывало.
Более того, выяснилось, что активация Dlk1 подавляет не только аппетит, но и употребление алкоголя, а также социальное взаимодействие. Исследователи предполагают, что это говорит о более широких функциях Dlk1 в ослаблении мотивационного поведения и их широких связях с разными областями мозга.
Ученые также установили, что свою анорексигенную (то есть «противоаппетитную») активность нейроны CeА Dlk проявляют, затормаживая нейроны парабрахиального ядра – одного из центров пищевого поведения в стволе мозга. При этом они сами прекрасно тормозятся другими, повышающими аппетит нейронами, также находящимися в CeА. То есть получается такой круг взаимного регулирования.
Потенциально знания о всех звеньях этой цепи могут пригодиться для регулирования аппетита в сторону повышения при анорексии (чтобы убрать тошноту) и для контроля желания есть при ожирении. В дальнейшем на основе этого могут появиться классы таргетных препаратов.
Текст: Анна Хоружая
Nausea-induced suppression of feeding is mediated by central amygdala Dlk1-expressing neurons by Wenyu Ding et al. Published March 2024
