Özet: Araştırmacılar, fiziksel egzersiz sırasında kas yağının yanmasını beyindeki bir proteinin hareketine bağlayan bir nöromüsküler devre tanımladılar.
Kaynak: FAPESP
yayınlanan bir makale Bilim Gelişmeleri kas yağının yanmasını beyindeki bir proteinin hareketine bağlayan bir nöromüsküler devreyi tanımlar.
Brezilya'da Campinas Eyalet Üniversitesi'ndeki (UNICAMP) ve São Paulo Üniversitesi'ndeki (USP) araştırmacılar tarafından elde edilen bulgular, düzenli fiziksel egzersizin kilo vermeye nasıl yardımcı olduğuna dair daha derin bir anlayışa katkıda bulunarak bu alışkanlığın sağlık için önemini pekiştiriyor. .
“İnterlökin 6 adlı bir proteinin etkisini araştırmak için yola çıktık. [IL-6]Proinflamatuar bir sitokin olan ancak egzersiz de dahil olmak üzere bazı durumlarda farklı işlevler gerçekleştirir. Bu durumda, işlev kas yağını yakmaktır ”diyor makalenin son yazarı Eduardo Ropelle. Ropelle, UNICAMP'ın Limeira'daki Uygulamalı Bilimler Okulu'nda (FCA) profesördür ve FAPESP tarafından desteklenmektedir.
Ropelle liderliğindeki grup, farelerde, protein doğrudan beyne enjekte edildiğinde, kas yağ oksidasyonunun bacaklarda hemen başladığını zaten gözlemlemişti.
Çalışmanın bu kısmı, Thayana Micheletti'nin yüksek lisans araştırması sırasında yürütülmüştür. Analizin bir kısmını İspanya'daki Santiago de Compostela Üniversitesi'nde bir araştırma stajı sırasında gerçekleştirdi.
Araştırmacılar, çeşitli işlevleri kontrol eden bir beyin bölgesi olan hipotalamusta IL-6 üretimini iskelet kası yağının parçalanmasına bağlayan bir sinir devresi olup olmadığını bulmak için sonuçları analiz ettiler.
Çalışmanın bu kısmı, Ropelle başkanlığındaki FCA-UNICAMP'ın Moleküler Biyoloji Egzersiz Laboratuvarı'nda (LaBMEx) şu anda doktora sonrası staj yapan Carlos Katashima'nın işbirliğiyle yürütülmüştür.
Önceki çalışmalar, hipotalamusun (ventromedial çekirdek) belirli bir bölümünün uyarıldığında kas metabolizmasını değiştirebileceğini gösterdi. Bu beyin bölgesinde IL-6 reseptörlerinin varlığını tespit eden Brezilyalı araştırmacılar, burada üretilen proteinin, iskelet kası yağının yanmasını destekleyen bir nöromüsküler devreyi harekete geçirebileceği hipotezini formüle ettiler.
Devrenin varlığını göstermek için çeşitli deneyler yapıldı. Birinde, Katashima ve meslektaşları, her farenin bacağından birindeki siyatik sinirin bir kısmını çıkardılar. Siyatik sinir alt omurgadan ayaklara kadar uzanır.
IL-6 beyne enjekte edildiğinde, sağlam bacaklarda beklendiği gibi yağ yakıldı, ancak siniri kopmuş bacakta değil.
Katashima, “Deney, kas yağının yalnızca hipotalamus ve kas arasındaki sinirsel bağlantı sayesinde metabolize edildiğini gösterdi.” Dedi.
Bloke reseptörler
Sinir sisteminin kaslarla nasıl bağlantılı olduğunu bulmak için araştırmacılar, farelerin alfa ve beta-adrenerjik reseptörlerini bloke eden, bu durumda beyin tarafından belirlenen işlevi yerine getirmek için kaslara sinir sinyalleri almaktan sorumlu olan ilaçlar verdiler.
Beta-adrenerjik reseptörleri bloke etmenin çok az etkisi oldu, ancak alfa-adrenerjik reseptörler bloke edildiğinde kas yağ oksidasyonu durdu veya keskin bir şekilde azaldı.
Bilgisayar simülasyonları (in silico analizi), hipotalamik IL-6 gen ekspresyonunun iki kas alfa-adrenerjik reseptör alt birimi (adrenoreseptörler alfa2A ve alfa2C) ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu gösterdi.
Bu reseptörleri üretmeyecek şekilde genetik olarak tasarlanmış farelerin beyinlerine IL-6 enjekte edildiğinde, sonuçlar doğrulandı: Bu farelerde bacak kas yağı metabolize edilmedi.
“Çalışmanın önemli bir bulgusu, bu nöromüsküler devre ile egzersiz bittikten sonra meydana gelen yağ oksidasyonu olan yanma sonrası arasındaki ilişkiydi. Bu ikincil olarak kabul edildi, ancak aslında saatlerce sürebilir ve kilo verme süreci için hayati derecede önemli olduğu düşünülmelidir, “dedi Ropelle.
Katashima, “Fiziksel egzersizin sadece iskelet kasında IL-6 ürettiğini gösterdik ki bu zaten bilinen bir şey değil, aynı zamanda hipotalamustaki IL-6 miktarını da artırıyor.”
“Bu nedenle, etkilerin egzersizin süresinden çok daha uzun sürmesi muhtemeldir ve obeziteye karşı herhangi bir müdahalede egzersizin öneminin altını çizmektedir.”
Bu alıştırma ve sinirbilim araştırma haberleri hakkında
Yazar: Basın ofisi
Kaynak: FAPESP
İletişim: Basın Ofisi – FAPESP
Resim: Resim Eduardo Ropelle/FCA-UNICAMP'a atfedilmiştir.
Ayrıca bakınız
Orjinal araştırma: Açık Erişim.
Carlos Kiyoshi Katashima ve ark., “İskelet kası metabolizmasının kontrolünde hipotalamik interlökin-6'yı içeren bir nöromüsküler devre için kanıt”. Bilim Gelişmeleri
Soyut
İskelet kası metabolizmasının kontrolünde hipotalamik interlökin-6'yı içeren bir nöromüsküler devre için kanıt
Hipotalamik interlökin-6 (IL6) geniş bir metabolik kontrol uygular.
Burada, IL6'nın ventromedial hipotalamusta (VMH) ERK1 / 2 yolunu aktive ettiğini, fare iskelet kasında AMPK/ACC sinyalini ve yağ asidi oksidasyonunu uyardığını gösterdik.
Biyoinformatik analiz, hipotalamik IL6/ERK1/2 ekseninin, izogenik BXD fare suşlarının ve insanların iskelet kasındaki yağ asidi oksidasyonu ve mitokondriyal ilişkili genlerle yakından ilişkili olduğunu ortaya çıkardı.
Hipotalamik IL6/ERK1 / 2 yolunun, yağ asidi iskelet kası metabolizmasını değiştirmek için a2-adrenerjik yolu gerektirdiğini gösterdik.
Bu bulguların fizyolojik ilişkisini ele almak için, bu nöromüsküler devrenin, egzersiz sonrası AMPK/ACC sinyal aktivasyonunu ve yağ asidi oksidasyonunu desteklemek için gerekli olduğunu gösterdik.
Son olarak, VMH'deki IL6 reseptörünün seçici aşağı regülasyonu, egzersizden sonra kasta AMPK ve ACC fosforilasyonunu ve yağ asidi oksidasyonunu sürdürmek için egzersizin etkilerini ortadan kaldırdı.
Birlikte, bu veriler VMH'deki IL6/ERK ekseninin iskelet kasındaki yağ asidi metabolizmasını kontrol ettiğini gösterdi.