Descoperirea unui nou rol al cerebelului în reglarea setei

Cerebelul, adesea denumit „creierul mic”, a atras atenția cercetătorilor timp de secole datorită structurii sale unice și complexității celulare, fiind una dintre cele mai vechi regiuni ale creierului din punct de vedere evolutiv. În mod tradițional, a fost considerat doar un centru de control motor; cu toate acestea, studii recente au arătat implicarea sa în funcții non-motorii, cum ar fi cunoașterea, emoția, memoria, funcția autonomă, sațietatea și finalizarea meselor.

Într-un studiu recent efectuat pe șoareci, publicat în Nature Neuroscience, cercetătorii de la Spitalele Universitare (UH), Institutul Harrington Discovery din cadrul UH și Universitatea Case Western Reserve au descoperit că cerebelul controlează și setea, o funcție importantă necesară pentru supraviețuire. Mai exact, echipa a descoperit că hormonul asprosin difuzează de la periferie în creier și activează celulele Purkinje din cerebel. Acest lucru duce la o nevoie crescută de a căuta și de a bea apă.

„Asprosina, un hormon descoperit de laboratorul nostru în 2016, este cunoscută pentru capacitatea sa de a stimula aportul alimentar și de a menține greutatea corporală prin activarea neuronilor cheie «foamei» dintr-o parte a creierului numită hipotalamus și acționează prin legarea la o proteină de pe suprafața neuronului numită «receptor»”, a declarat Dr. Atul Chopra, autorul principal al studiului.

Dr. Atul Chopra este cercetător la Institutul Harrington Discovery al UH și director asociat al Programului de Boli Rare Harrington, genetician medical de gardă la UH și profesor asociat de medicină, genetică și genomică la Facultatea de Medicină a Universității Case Western Reserve.

Hormonul necesită un receptor pentru acțiunea sa, iar în cazul capacității asprosinei de a controla apetitul și greutatea corporală, acel receptor este Ptprd. Pe lângă hipotalamus, echipa a descoperit că este exprimată în mare măsură și în cerebel, deși semnificația funcțională a acestui fapt nu este cunoscută.

„Inițial, am presupus că acțiunea asprosinei în cerebel coordonează aportul alimentar cu hipotalamusul, ceea ce s-a dovedit a fi incorect. Descoperirea a venit atunci când Ila Mishra, cercetătoare postdoctorală în laborator și acum șefa propriului laborator de la Universitatea din Kentucky, a descoperit că șoarecii la care sensibilitatea cerebelului la asprosină a fost diminuată aveau un aport redus de apă. Scopul nostru final a fost să măsurăm aportul alimentar, nu aportul de apă, ceea ce a fost un accident fericit.”

Acești șoareci au prezentat, de asemenea, o activitate redusă a celulelor Purkinje, însoțită de hipodipsie (sete redusă). Aportul alimentar, coordonarea motorie și învățarea lor nu au fost afectate. În schimb, șoarecii la care sensibilitatea hipotalamică la asprozină a fost eliminată au prezentat un aport alimentar redus, fără niciun efect asupra setei.

„Rezultatele noastre dezvăluie nu doar o nouă funcție a celulelor Purkinje cerebeloase în modularea setei, ci și reglarea lor independentă de rolurile bine stabilite în coordonarea motorie și învățare”, a adăugat dr. Chopra. „Este fascinant că, după un secol sau mai mult de cercetări neurobiologice, încă descoperim funcții noi importante pentru părți ale creierului despre care se credea de mult timp că sunt înțelese. Semnificația mai largă a acestei descoperiri constă în potențialul său pentru gestionarea tulburărilor de sete, cum ar fi polidipsia (setea excesivă), hipodipsia și adipsia, pentru care în prezent nu există tratament.”