I mange år troede man, at en persons fedt, også kendt som fedtvæv, sendte information om stress og stofskifte til hjernen gennem hormoner, der passivt flyder gennem blodet. Men en ny undersøgelse identificerede, at sensoriske neuroner bærer en strøm af beskeder fra fedtvæv til hjernen.
Denne undersøgelse af Scripps Research videnskabsmænd foreslår, at din hjerne aktivt undersøger dit fedt i stedet for passivt at modtage beskeder om det. Endnu en illustration af, hvor afgørende sensoriske neuroner er for sundhed og sygdom i den menneskelige krop.
Fedtvæv hos pattedyr lagrer energi i form af fedtceller. Når kroppen har brug for energi, frigiver væv disse lagre. Det regulerer også en række hormoner og signalmolekyler, der er forbundet med stofskifte og appetit. Energilagring og hyppig signalering af funktionsfejl ved lidelser som diabetes, fedtsygdomssygdom, aterosklerose og fedme.
Nerver strækker sig ind i fedtvæv, men mistænkte, at de ikke var sensoriske neuroner der fører data til hjernen. De fleste videnskabsmænd foreslog i stedet, at det sympatiske nervesystem - netværket, der har ansvaret for vores kamp-eller-flugt-respons, som aktiverer fedtforbrændingsveje under stressende situationer og fysisk aktivitet - primært var ansvarlig for nerverne i fedt.
Forsøg på at klarlægge disses typer og funktioner neuroner har været vanskelige; metoder, der bruges til at studere neuroner tættere på kroppens overflade eller i hjernen, fungerer dårligt dybt i fedtvævet, hvor nerver er svære at se eller stimulere.
Forskere udviklede to nye metoder til at overvinde disse udfordringer. For det første gjorde en billeddannelsesteknik kaldet HYBRiD musevæv gennemsigtigt, hvilket hjalp forskerne med bedre at følge de stier, som neuroner tager, når de kom ind. fedtvæv. Holdet fandt ud af, at omkring halvdelen af disse neuroner stammer fra de dorsale rodganglier, det hjerneområde, hvorfra alle sensoriske neuroner kommer frem, snarere end det sympatiske nervesystem.
Forskere henvendte sig senere til en anden ny teknik, som de kaldte ROOT, for at klæde disse neuroners rolle i fedtvæv. Root står for 'retrograd vektor optimeret til organsporing'. Teknikken gjorde det muligt for forskere selektivt at ødelægge små undergrupper af sensoriske neuroner i fedtvævet ved hjælp af en målrettet virus og derefter observere, hvad der skete.
Yu Wang, en kandidatstuderende i Ye og Patapoutian laboratorierne og den første forfatter til det nye papir, sagde: "Denne forskning blev muliggjort af den måde, hvorpå disse nye metoder kom sammen. Da vi startede dette projekt, var der ikke eksisterende værktøjer til at besvare disse spørgsmål.”
"Eksperimenterne afslørede, at når hjernen ikke modtager sensoriske beskeder fra fedtvæv, bliver programmer udløst af det sympatiske nervesystem - relateret til omdannelsen af hvidt fedt til brunt fedt - alt for aktive i fedtcellerne, hvilket resulterer i en større end normalt fedtpude med særligt høje niveauer af brunt fedt, som nedbryder andre fedt- og sukkermolekyler til at producere varme. Faktisk havde dyrene med blokerede sensoriske neuroner - og høje niveauer af sympatisk signalering - øget kropstemperaturer."
Co-senior forfatter Li Ye, Ph.D., Abide-Vividion-lærestolen i kemi og kemisk biologi, sagde: "Dette fortæller os, at der ikke kun er en instruktion, der passer til alle hjernen sender fedtvæv. Det er mere nuanceret end som så; disse to typer neuroner fungerer som en gaspedal og en bremse for brændende fedt".
"Resultaterne tyder på, at de sensoriske og sympatiske neuroner kan have to modsatrettede funktioner, med sympatiske neuroner, der er nødvendige for at tænde for fedtforbrænding og produktion af brunt fedt, og sensoriske neuroner, der er nødvendige for at skrue ned for disse programmer."
Hvilke budskaber de sensoriske neuroner sender til hjernen fra fedtvæv er dog stadig uhåndgribeligt. Yderligere undersøgelse skal afgøre, hvad neuronerne sanser, og om der findes andre lignende celler i yderligere indre organer.
Journal Reference:
- Wang, Y., Leung, VH, Zhang, Y. et al. Rollen af somatosensorisk innervation af fedtvæv. Natur (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05137-7
