“Sakelar Mati” yang Tersembunyi dari Kelaparan: Neuron yang Baru Ditemukan Mungkin Memegang Kunci untuk Berhenti Makan Berlebihan
Para ilmuwan telah menemukan jenis neuron baru, BNC2, yang bertindak sebagai penyeimbang neuron rasa lapar, menawarkan mekanisme kerja cepat untuk rasa kenyang. Temuan ini, yang memperluas pemahaman kita tentang pengaturan nafsu makan, dapat mengarah pada pengobatan baru untuk obesitas dan gangguan metabolisme.
Saat Anda memutuskan apakah akan makan keripik kentang lagi, pertarungan sengit terjadi di otak Anda. Satu kelompok neuron mendorong rasa lapar, sementara kelompok neuron lainnya memberi sinyal rasa kenyang. Seberapa cepat satu pihak menang menentukan apakah Anda akan meletakkan sekantong keripik.
Kini, para ilmuwan telah menemukan adanya mata rantai yang hilang dalam sirkuit saraf yang mengatur rasa lapar dan kenyang—jenis neuron yang sebelumnya tidak teridentifikasi dan berfungsi sebagai penyeimbang terhadap keinginan untuk makan. Temuannya, dipublikasikan di Alammemperluas model klasik regulasi rasa lapar dan kenyang, dan dapat memberikan target terapi baru untuk mengatasi obesitas dan gangguan metabolisme.
“Jenis neuron baru ini mengubah kerangka konseptual tentang bagaimana pengaturan makan,” kata Han Tan, peneliti di Laboratorium Genetika Molekuler Rockefeller, yang dipimpin oleh Jeffrey Friedman.
Lebih kurang
Secara tradisional, apa yang disebut sirkuit makan di otak dianggap melibatkan putaran umpan balik sederhana antara dua jenis sel otak di hipotalamus: neuron yang mengekspresikan gen bernama AGRP mendorong rasa lapar, dan neuron yang mengekspresikan gen bernama POMC meningkatkan rasa kenyang. Sebelumnya kedua populasi ini dianggap sebagai dua target utama leptin namun penelitian terbaru menunjukkan bahwa model ini tidak lengkap.
Meskipun pengaktifan neuron AGRP dengan cepat menginduksi nafsu makan, pengaktifan neuron POMC membutuhkan waktu berjam-jam untuk menekan nafsu makan. Para peneliti bertanya-tanya apakah mereka melewatkan sesuatu. “Kami menduga POMC tidak dapat mengimbangi neuron kelaparan dengan cukup cepat untuk membatasi pemberian makan,” kata Tan. “Jadi kami bertanya-tanya apakah ada neuron yang hilang yang dapat menyebabkan rasa cepat kenyang, pada skala waktu yang sama dengan AGRP.”
Melalui sel tunggal RNA Dengan mengurutkan neuron di nukleus arkuata otak, tim mengidentifikasi jenis neuron baru yang mengekspresikan gen yang disebut BNC2 bersama dengan reseptor hormon leptin, yang sebelumnya telah terbukti memainkan peran penting dalam mengatur berat badan. Neuron BNC2 yang baru ditemukan ini dengan cepat merespons isyarat makanan dan bertindak dengan cepat menghambat rasa lapar.
Temuan ini mengungkapkan bahwa neuron BNC2, ketika diaktifkan oleh leptin dan kemungkinan sinyal lainnya, tidak hanya menekan nafsu makan tetapi juga mengurangi perasaan negatif yang terkait dengan rasa lapar. Hebatnya, neuron-neuron ini bertindak dengan menghambat neuron AGRP dan mereka dapat melakukannya dengan cepat, berfungsi sebagai sinyal pelengkap.
“Studi ini telah menambahkan komponen baru yang penting pada sirkuit saraf yang mengatur nafsu makan dan memperluas pemahaman kita tentang bagaimana leptin mengurangi nafsu makan,” kata Friedman. “Ini juga memecahkan misteri tentang bagaimana pemberian makan diatur pada skala waktu yang berbeda oleh neuron yang berbeda.”
Mendefinisikan ulang kelaparan
Penemuan neuron BNC2 mempunyai implikasi luas dalam menanggulangi obesitas dan gangguan metabolisme. “Kami secara aktif meneliti apakah menargetkan neuron-neuron ini dapat memberikan terapi baru untuk obesitas atau diabetes,” kata Tan, menunjuk pada studi genetik yang menghubungkan BNC2 dengan indeks massa tubuh yang tinggi dan risiko diabetes pada pasien. Tim juga mengeksplorasi bagaimana merangsang atau menghambat neuron ini mempengaruhi glukosa dan insulin tingkat, lebih lanjut menggarisbawahi potensi terapeutik memodulasi aktivitas mereka.
Penemuan ini juga dapat memiliki implikasi luas terhadap cara kita memahami kendali otak atas perilaku naluriah. Jika neuron BNC2 dapat mengoordinasikan regulasi rasa lapar, mungkinkah ada sirkuit serupa lainnya untuk perilaku seperti berdandan atau tidur? Mengidentifikasi sirkuit serupa dapat memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana otak mengatur tindakan kompleks di berbagai perilaku naluriah, sehingga membuka jalan bagi penemuan lebih lanjut dalam ilmu saraf perilaku.
“Kami sekarang percaya BNC2 dan AGRP adalah semacam pemberi makan yin dan yang,” kata Tan.
Referensi: “Neuron BNC2 hipotalamus yang teraktivasi leptin secara akut menekan asupan makanan” oleh Han L. Tan, Luping Yin, Yuqi Tan, Jessica Ivanov, Kaja Plucinska, Anoj Ilanges, Brian R. Herb, Putianqi Wang, Christin Kosse, Paul Cohen, Dayu Lin dan Jeffrey M. Friedman, 30 Oktober 2024, Alam.
DOI: 10.1038/s41586-024-08108-2
