Para ilmuwan menemukan neuron batang otak yang memberi tahu tikus kapan harus berhenti makan, menawarkan wawasan untuk perawatan obesitas.
Ilmuwan Columbia telah menemukan neuron khusus di otak tikus yang menandakan hewan untuk berhenti makan.
Sementara banyak sirkuit makan di otak diketahui mengatur asupan makanan, neuron di dalam sirkuit ini tidak membuat keputusan akhir untuk berhenti makan.
Neuron yang baru diidentifikasi, komponen yang sebelumnya tidak diketahui dari sirkuit ini, terletak di batang otak – bagian tertua dari otak vertebrata. Penemuan ini dapat membuka jalan bagi perawatan baru untuk obesitas.
“Neuron ini tidak seperti neuron lain yang terlibat dalam mengatur kekenasan,” kata Alexander Nectow, seorang dokter-ilmuwan di Universitas Columbia Sekolah Tinggi Dokter dan Ahli Bedah Vagelos, yang memimpin penelitian dengan Srikanta Chowdhury, seorang ilmuwan riset rekan di lab Nectow.
“Neuron lain di otak biasanya dibatasi untuk merasakan makanan dimasukkan ke dalam mulut kita, atau bagaimana makanan mengisi usus, atau nutrisi yang diperoleh dari makanan. Neuron yang kami temukan istimewa karena mereka tampaknya mengintegrasikan semua informasi yang berbeda ini dan banyak lagi. ”
Sel yang ditemukan di batang otak
Keputusan untuk berhenti makan adalah fenomena yang akrab. “Itu terjadi setiap kali kita duduk untuk makan: pada titik tertentu saat kita makan, kita mulai merasa kenyang, dan kemudian kita menjadi lebih penuh, dan kemudian kita sampai pada titik di mana kita berpikir, oke, itu sudah cukup,” kata Nectow.
Bagaimana otak tahu kapan tubuh sudah cukup – dan bagaimana cara bertindak pada informasi itu untuk berhenti makan?
Peneliti lain sebelumnya telah melacak sel pengambilan keputusan ke batang otak, tetapi timbal berakhir di sana.
Nectow dan Chowdhury menggunakan teknik sel tunggal baru yang memungkinkan untuk mengintip ke daerah otak dan membedakan berbagai jenis sel yang sampai sekarang sulit untuk dibedakan satu sama lain.
“Teknik ini – profil molekuler yang diselesaikan secara spasial – memungkinkan Anda untuk melihat sel -sel di mana mereka berada di batang otak dan seperti apa komposisi molekuler mereka,” kata Nectow.
Selama profil mereka dari wilayah batang otak yang dikenal karena memproses sinyal kompleks, para peneliti melihat sel -sel yang sebelumnya tidak dikenal yang memiliki karakteristik yang sama dengan neuron lain yang terlibat dalam mengatur nafsu makan. “Kami berkata, 'Oh, ini menarik. Apa yang dilakukan neuron ini? '”
Neuron melacak setiap gigitan
Untuk melihat bagaimana neuron memengaruhi makan, para peneliti merekayasa neuron sehingga mereka dapat dihidupkan dan dimatikan, oleh peneliti, dengan cahaya.
Ketika neuron diaktifkan oleh cahaya, tikus makan jauh lebih kecil. Intensitas aktivasi menentukan seberapa cepat hewan berhenti makan. “Menariknya, neuron -neuron ini tidak hanya memberi sinyal berhenti segera; Mereka membantu tikus untuk memperlambat makan mereka secara bertahap, ”kata Chowdhury.
Nectow dan Chowdhury juga melihat bagaimana sirkuit makan dan hormon lainnya mempengaruhi neuron. Para peneliti menemukan bahwa neuron dibungkam oleh hormon yang meningkatkan nafsu makan dan diaktifkan oleh agonis GLP-1, kelas obat yang sekarang populer untuk mengobati obesitas dan diabetes. Eksperimen ini menemukan bahwa input ini membantu neuron melacak setiap gigitan tikus yang diambil.
“Pada dasarnya neuron ini dapat mencium bau makanan, melihat makanan, merasakan makanan di mulut dan di usus, dan menafsirkan semua hormon usus yang dilepaskan sebagai respons terhadap makan,” kata Nectow. “Dan pada akhirnya, mereka memanfaatkan semua informasi ini untuk memutuskan kapan cukup sudah cukup.”
Meskipun neuron khusus ditemukan pada tikus, Nectow mengatakan lokasi mereka di batang otak, bagian otak yang pada dasarnya sama di semua vertebratamenunjukkan bahwa sangat mungkin bahwa manusia memiliki neuron yang sama.
“Kami pikir ini adalah titik masuk baru yang utama untuk memahami apa artinya penuh, bagaimana hal itu terjadi, dan bagaimana hal itu dimanfaatkan untuk mengakhiri makan,” tambah Nectow. “Dan kami berharap itu bisa digunakan untuk terapi obesitas di ujung jalan.”
Referensi: “Neuropeptidergic Neuropeptemic menghubungkan poros neurohumoral dengan kejenuhan” oleh Srikanta Chowdhury, Nachiket G. Kamatkar, Wendy Xueyi Wang, Christa A. Akerele, Jiaaho Huang, Junlin Wu, Amajindi Nwankpa, Charlane M. Knge, Charlin, Charlin M. Alexander R. Nectow, 5 Februari 2025, Sel.
Doi: 10.1016/j.cell.2025.01.018
Penelitian ini didukung oleh Russell Berrie Foundation Fellowship, American Diabetes Association, Damon Runyon Cancer Research Foundation Damon Runyon-National Mah Jongg League, Inc. Fellowship, Profesor Newshipe, NuPin, dan Worpion, dan Edward NuPin, Acara Nutorie, Acara Nutatif, Ono Pharmas Breakthrough Science, Pusat Penelitian Obesitas, dan Program Berrie dalam Neurobiologi Regulasi Berat Badan.
