Kobiety często doświadczają uderzeń gorąca i przyrostu masy ciała, między innymi zmianami, w trakcie i po menopauzie. Terapia hormonalna, która daje kobietom dodatkowy estrogen, może złagodzić niektóre z tych objawów, ale wiąże się to z wyższym ryzykiem chorób serca i raka piersi.
Naukowcy z UCLA informują teraz, że gen o nazwie reprimo, który jest wyrażany przez niektóre neurony w mózgu, może odgrywać rolę w przybieraniu na wadze w okresie menopauzy, zjawisku niezwiązanym ze zwiększoną podażą kalorii. Ich odkrycia opublikowano w czasopiśmie Nature Metabolism.
Przyrost masy ciała w trakcie menopauzy
„Chcemy dowiedzieć się, które neurony pośredniczą w korzystnych częściach terapii hormonalnej i naśladować je bez hormonów”, powiedziała starsza autorka Stephanie Correa, asystentka UCLA, profesor biologii i fizjologii integracyjnej oraz członek Instytutu Badań Mózgu UCLA. „Terapia hormonalna może być korzystna, ale wspomaga hormony w całym mózgu i ciele. Możemy być w stanie ominąć podawanie hormonu. To jest nasz cel. Jeszcze go nie osiągnęliśmy, ale uczymy się”.
Correa i jej zespół badawczy pokazują, że gen reprimo jest ważny dla regulacji temperatury. Wiadomo, że zmiany temperatury wpływają na masę ciała i mogą przyczyniać się do przyrostu masy ciała często obserwowanego w okresie menopauzy.
„Możliwe, że reprimo bierze udział w przybieraniu na wadze, który towarzyszy menopauzie” – powiedział współautor, Edward van Veen, naukowiec z laboratorium Correa. „Jeśli u ludzi istnieją równoważne neurony i możemy znaleźć sposób na ich dostrojenie, może to złagodzić znaczny przyrost masy ciała bez skutków ubocznych terapii hormonalnej”.
Region mózgu zwany podwzgórzem jest niezbędny do przeżycia u wielu gatunków, od myszy po ludzi; kontroluje jedzenie, picie, rozmnażanie i regulację temperatury ciała, a także inne ważne funkcje. Correa i jej zespół badali dziesiątki genów w podwzgórzu ponad 50 myszy, zarówno płci żeńskiej, jak i męskiej, zaczynając od około ośmiu tygodni, wkrótce po osiągnięciu wieku rozrodczego.
Zespół zastosował technikę znaną jako sekwencja pojedynczych komórek RNA, która umożliwia biologom badanie pojedynczych komórek w celu sprawdzenia, które neurony w obszarze podwzgórza zwanym podwzgórzem brzusznym mogą pośredniczyć w tych różnych funkcjach.
Neurony a tycie w czasie menopauzy
Biolodzy najbardziej interesowali się neuronami, które mają receptory estrogenowe. Receptory te wiążą się z hormonem, a następnie są w stanie regulować aktywność określonych genów w neuronie, proces znany jako ekspresja genów. Najważniejsze odkrycia zespołu skupiły się na genie reprimo, który ulega ekspresji w jednej grupie lub populacji tych neuronów reagujących na estrogeny, ograniczonych prawie wyłącznie do kobiet.
„Byliśmy podekscytowani, że znaleźliśmy nie tylko populacje neuronów reagujących na estrogeny, ale także różnice w tych populacjach między mężczyznami i kobietami” – powiedziała współautorka Laura Kammel, była doktorantka UCLA w laboratorium Correi.
„Różnica między kobietami i mężczyznami w okresie reprimo w podwzgórzu brzuszno-brzusznym jest jak noc i dzień” – powiedziała Correa. „Kobiety wyrażają ich tonę, a mężczyźni nie wyrażają reprimo, jeśli w ogóle, w tym regionie mózgu. Z dziesiątek genów, które badałem w tym regionie, jest to z pewnością najsilniejsza różnica płci, jaką kiedykolwiek widziałam”.
W serii eksperymentów biologowie ingerowali w funkcję reprimo w podwzgórzu brzuszno-brzusznym u około dwóch tuzinów myszy. W jednym eksperymencie odcięli reprimo u samic myszy za pomocą związku molekularnego RNA, który zakłóca działanie genu w neuronach. W innym zwiększyli ekspresję reprimo u samców myszy poprzez usunięcie receptora estrogenowego z neuronów. W obu przypadkach temperatura ciała uległa znacznej zmianie, co wskazuje na związek między rolą reprimo w temperaturze a działaniem estrogenu.
Correa i jej zespół donoszą również, że estrogen działa na inny gen, Tac1, który jest znacznie zwiększony w brzusznym podwzgórzu samic myszy, chociaż różnica nie jest tak dramatyczna jak w przypadku reprimo. Wykazano, że Tac1 promuje aktywność fizyczną u samic myszy.
Receptor estrogenowy alfa, jeden z trzech receptorów estrogenowych, znajduje się w neuronach w tym samym obszarze podwzgórza brzusznego jak Tac1 i reprimo. Kiedy naukowcy usunęli ten receptor estrogenu, odkryli, że doprowadził on do otyłości i ograniczenia ruchu u samic myszy.
Naukowcy twierdzą, że wyniki nie tylko pomagają w zrozumieniu wzajemnej zależności między genami a estrogenem, ale mogą również mieć wpływ na zrozumienie otyłości.
Czytaj też:
Zmagasz się z nadwagą lub otyłością? Masz większe ryzyko depresji