Как мозг понимает, что нужно прекратить есть, когда желудок полон?
В течение многих лет ученые считали, что ответ почти полностью связан с нейронами — основными сигнальными клетками мозга. Но новые исследования ставят под сомнение эту идею, указывая на более сложную систему, включающую другие типы клеток мозга.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 6 апреля 2026 года, показывает, что астроциты, которые долгое время считались вспомогательными клетками, могут играть гораздо более активную роль в регуляции аппетита, чем считалось ранее.
Исследователи из Университета Консепсьона в Чили, работая с коллегами из Университета Мэриленда, обнаружили ранее неизвестный сигнальный путь в гипоталамусе — области мозга, контролирующей чувство голода и сытости. Полученные результаты могут в конечном итоге помочь ученым разработать новые методы лечения таких заболеваний, как ожирение и расстройства пищевого поведения.
«Когда люди думают о том, как работает мозг, они, как правило, сразу же вспоминают о нейронах, — говорит Рикардо Аранеда, профессор кафедры биологии Мэрилендского университета и один из авторов исследования. — Но мы обнаружили, что астроциты, которые раньше считались просто вторичными вспомогательными клетками, также участвуют в регуляции количества потребляемой пищи в нашем мозге. Это исследование меняет наше представление об этих коммуникационных цепях».
Как мозг определяет уровень глюкозы после еды
Этот процесс начинается со специализированных клеток головного мозга, известных как танициты. Эти клетки выстилают заполненную жидкостью полость глубоко внутри головного мозга и отслеживают движение глюкозы (сахара, питающего организм) по спинномозговой жидкости.
После еды уровень глюкозы повышается. Танициты реагируют на это, перерабатывая этот сахар и выделяя лактат, продукт метаболизма, в близлежащие ткани мозга. Затем этот лактат взаимодействует с соседними астроцитами, запуская следующий этап коммуникации.
«Раньше исследователи считали, что лактат, вырабатываемый таницитами, напрямую взаимодействует с нейронами, участвующими в контроле аппетита, — объяснил Аранеда. — Но мы обнаружили, что в этом «разговоре» есть неожиданный посредник — астроциты».
Астроциты играют ключевую роль в регуляции аппетита, выступая в качестве ключевых посредников.
Астроциты — одни из самых распространенных типов клеток в головном мозге, и традиционно их рассматривали как вспомогательные клетки, помогающие нейронам. Однако это исследование показывает, что они могут выполнять более непосредственную сигнальную роль.
Исследователи обнаружили, что астроциты содержат рецептор HCAR1, который обнаруживает лактат. Когда лактат связывается с этим рецептором, астроциты активируются и высвобождают глутамат, химический мессенджер. Затем этот сигнал передается нейронам, которые подавляют аппетит, вызывая ощущение сытости.
«Нас удивила сложность этого процесса, — сказал Аранеда. — Проще говоря, мы обнаружили, что танициты «общаются» с астроцитами, а затем астроциты «общаются» с нейронами».
Цепная реакция, распространяющаяся по всему мозгу.
В одном эксперименте ученые ввели глюкозу в одну танициту, наблюдая за находящимися рядом астроцитами. Даже это локальное изменение вызвало активность во многих окружающих астроцитах, демонстрируя, как сигналы могут распространяться по сети головного мозга.
«Мы также заметили своего рода двойной эффект», — отметил Аранеда. «Гипоталамус содержит две противоположные популяции нейронов: те, которые вызывают чувство голода, и те, которые его подавляют. Мы обнаружили, что лактат может воздействовать на обе популяции одновременно — активируя нейроны, отвечающие за чувство сытости, через астроциты, и потенциально подавляя нейроны, отвечающие за чувство голода, более прямым путем».
Что это открытие может означать для ожирения и расстройств пищевого поведения?
Хотя исследование проводилось на животных моделях, как танициты, так и астроциты присутствуют у всех млекопитающих, включая человека. Это позволяет предположить, что тот же механизм может действовать и у людей.
Следующим шагом для исследовательской группы станет проверка того, может ли изменение рецептора HCAR1 в астроцитах повлиять на пищевое поведение. Эта работа необходима, прежде чем можно будет разработать какие-либо потенциальные методы лечения.
В настоящее время нет лекарств, непосредственно воздействующих на этот сигнальный путь. Однако Аранеда считает, что это может стать многообещающим новым направлением в лечении заболеваний, связанных с аппетитом.
«Теперь у нас есть другой механизм, с помощью которого мы можем воздействовать на астроциты или, в частности, на этот рецептор HCAR1», — добавил он. «Это будет новая мишень, которая может дополнить существующие методы лечения, такие как Оземпик, например, и улучшить жизнь многих людей, страдающих ожирением и другими заболеваниями, связанными с аппетитом».
Научное сотрудничество, длившееся десятилетие
Эти результаты являются следствием почти десятилетней совместной работы лаборатории Аранеды в Мэрилендском университете и лаборатории Марии де лос Анхелес Гарсия-Роблес в Университете Консепсьона, главного исследователя проекта. Ведущий автор исследования, Серхио Лопес, является аспирантом, научным руководителем которого являются оба исследователя, и который провел ключевые эксперименты во время восьмимесячной исследовательской поездки в Мэрилендский университет.
Статья под названием «Лактат, выделяемый таницитами, активирует астроцитарный HCAR1 для модуляции глутаматергической сигнализации и возбудимости нейронов POMC» была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 6 апреля 2026 года.
Данное исследование было профинансировано Национальным фондом научно-технологического развития Чили, Институтом нейронаук тысячелетия в Вальпараисо и Национальными институтами здравоохранения США (грант № R01AG088147A). Данная статья не обязательно отражает точку зрения этих организаций.
Источник: www.sciencedaily.com
