Tiny harige projecties op hersencellen kunnen een grote rol spelen in de regulering van obesitas en eetlust, suggereert nieuw onderzoek.
Deze structuren, cilia genaamd, zijn aanwezig op bijna elke cel van het lichaam. Nieuw onderzoek toont aan dat de cilia op eetlustregulerende hersencellen uiteindelijk bepalen of ons lichaam het signaal "stoppen met eten" krijgt. Als de kapselachtige haarachtige structuren defect lijken, lijkt het lichaam er niet van te weten dat het genoeg wordt gegeten, wat leidt tot overeten en obesitas.
"Obesitas is een groeiend probleem bij de opkomst van het land, en we hebben ontdekt... dat problemen met het kleine cel-aanhangsel genaamd de cilia kunnen leiden tot te veel eten," vertelde onderzoek-onderzoeker Nicolas Berbari, van de Universiteit van Alabama in Birmingham, aan WordsSideKick.com.
De cilia op onze neuronen (ook wel primaire cilia genoemd) zijn een van de twee cilia-types, de andere zijn de meer bekende beweeglijke cilia.
"Er is maar heel weinig bekend over wat de neurale cilia daadwerkelijk doen," zei onderzoeker Bradley Yoder van de Universiteit van Alabama in Birmingham. "De meeste neurobiologen weten niet eens dat er trilhaartjes op neuronen zitten."
Obesitas en trilharen
Het nieuwe werk bouwt voort op een reeks eerdere studies, waarbij bijvoorbeeld is vastgesteld dat primaire cilia verantwoordelijk kunnen zijn voor bepaalde ziekten, waaronder een genetische ziekte die het Bardet-Biedt-syndroom (BBS) wordt genoemd, een zeldzame aandoening die wordt gekenmerkt door obesitas en vele andere problemen. In het verleden is uit onderzoek naar muizen die de ziekte ontwikkelden gebleken dat deze gekoppeld was aan defecte cilia, wat suggereert dat de haren op eetlustregulerende hersencellen de obesitas van de stoornis veroorzaakten, terwijl andere defecte cilia verantwoordelijk waren voor andere BBS-symptomen.
Ondersteund dit idee, wanneer onderzoekers de cilia uitzetten in alleen het eetlustregulerende deel van een normaal muizenhersenen, worden de muizen dik. Sommige wetenschappers hadden voorgesteld dat de cilia-schakelaar leidde tot veranderingen in het hormoon leptine, wat vervolgens leidde tot de gewichtstoename.
Maar de studies van Berbari suggereren dat er nog een hormoon in het spel is.
"Het is eigenlijk geen leptine dat waarschijnlijk dit doet, dat is een artefact van het systeem en de manier waarop het eerder werd geanalyseerd," vertelde Yoder aan WordsSideKick.com. "Wat we hebben gevonden is dat het een ander hormoon is, genaamd melatonine-concentrerend hormoon [MHC], dat je ertoe aanzet om te eten. Wanneer je de cilia kwijtraakt, wordt dit pad overactief en kan het normaal niet worden afgesloten.."
De MHC-receptor bevindt zich aan de buitenzijde van hersencellen die geassocieerd is met de eetlustregulerende route, maar wordt alleen gevonden in de buurt van primaire cilia, toonden de onderzoekers aan in hun nieuwe onderzoek. Zonder trilharen vonden de onderzoekers dat de MCH-receptor niet op de cellen aanwezig is en dat de route niet correct werkt, wat resulteert in gewichtstoename.
Belangrijke uitsteeksels
In een ander deel van de studie gebruikte Berbari een medicijn om het systeem van hersencellen geassocieerd met MCH minder actief te maken, waardoor muizen in het lab werden gestopt met overeten. Het maken van een medicijn voor mensen dat dit pad van hersencellen afwendt, zou een behandeling kunnen zijn voor obesitas, suggereren de onderzoekers, hoewel de huidige studies bij muizen zijn en er nog veel meer werk moet worden gedaan.
Het team ziet ook dat primaire cilia een belangrijke rol spelen in andere hersensystemen, waaronder leren, geheugen en slaap.
"Het verhoogt de mogelijkheid dat de cilia op de neuronen in de hersenen een heleboel meer doen dan we dachten," zei Yoder. "Het is niet alleen obesitas dat dit ons gaat helpen om inzicht te krijgen, het zal ook veel bredere implicaties hebben."
Berbari presenteerde zijn onderzoek tijdens een postersessie tijdens de American Society for Cell Biology 2011 Annual Meeting in Denver op 6 december.
Je kunt de schrijver Jennifer Welsh van WordsSideKick.com volgen op Twitter @microbelover. Volg WordsSideKick.com voor het laatste nieuws over wetenschap en ontdekkingen op Twitter @wordssidekick en verder Facebook.
Studies bij muizen laten zien dat verstoorde primaire cilia, cellulaire haren aan de buitenkant van cellen, in het eetlustregulerend gebied van de hersenen, overgewicht veroorzaken. Defecten in cilia kunnen van invloed zijn op de obesitas-epidemie bij de mens.