Identifică conexiunea ficat-creier ca fiind un factor-cheie în gestionarea obiceiurilor alimentare circadiene și a obezității

Studiul evidențiază rolul nervului vag hepatic în reglarea ritmurilor de aport alimentar, oferind noi perspective pentru potențiale tratamente pentru obezitate.

Un studiu publicat în revista Science a descoperit că comunicarea dintre nervul aferent hepatic (HVAN) și creier influențează obiceiurile alimentare circadiene. La șoareci, îndepărtarea chirurgicală a HVAN a corectat ritmurile alimentare alterate și a redus creșterea în greutate în timpul unei diete bogate în grăsimi, sugerând că HVAN ar putea fi o țintă în combaterea obezității.

Ritmurile circadiene sunt cicluri de 24 de ore care reglează schimbările fizice, mentale și comportamentale la animale, de obicei sincronizate cu ciclurile de lumină și întuneric. Deși aceste ritmuri sunt de obicei stabile, ele pot fi perturbate de schimbări de comportament sau de expunerea la lumină, ca în cazul decalajului orar sau al muncii în ture de noapte, ceea ce duce la desincronizarea sistemelor de organe.

Nucleul suprachiasmatic (SCN) servește drept ceas circadian principal, utilizând semnale luminoase pentru a stabili bucle de feedback (TTFL) ale genelor ceasului molecular. Cercetări recente sugerează că aproape toate celulele somatice își mențin și propriile TTFL, care ajută la echilibrarea ritmurilor circadiene cu alte procese, cum ar fi aportul alimentar.

Sincronizarea dintre SCN și ritmurile hepatice determinate de nutrienți este importantă pentru menținerea echilibrului metabolic în contextul schimbărilor de mediu. Studiile efectuate pe rozătoare și oameni sugerează că desincronizarea acestor sisteme este dăunătoare sănătății, crescând riscul și severitatea bolilor metabolice precum obezitatea și diabetul. Cu toate acestea, mecanismele și semnalele precise care guvernează aceste interacțiuni rămân neclare.

Studiul investighează mecanismele comunicării circadiene dintre ficat și creier prin ștergerea receptorilor nucleari REV-ERBα/β la șoareci.

Acești receptori au fost identificați anterior ca elemente cheie ale homeostaziei cronometabolice. Îndepărtarea lor provoacă desincronizare.

Spre deosebire de studiile anterioare în acest domeniu, oamenii de știință au folosit injecții cu adenovirusuri capabile să elimine REV-ERB prin vena caudală, oferind studiului avantajul unic de a perturba ceasul biologic local (în loc de sistemic).

Metodologia ne-a permis să observăm și să manipulăm asincronia dintre ficat și creier, lăsând în același timp celelalte sisteme de organe neschimbate, reducând semnificativ zgomotul de fond și factorii de confuzie.

Intervențiile chirurgicale și experimentale au fost efectuate pe trei grupuri diferite de șoareci adulți de laborator.

Studiul s-a concentrat, de asemenea, asupra rolului nervului vag hepatic (VH) în semnalizarea către creier și reglarea greutății. Deși anterior se știa că VH transmite date metabolice de la ficat la creier, rolul său precis în comunicarea circadiană și ritmurile alimentare a rămas speculativ.

Studiul evidențiază faptul că ritmurile de aport alimentar acționează ca un zeitgeber (un semnal extern care sincronizează ritmurile biologice) pentru modularea circadiană în ficat, similar modului în care ciclurile de lumină și întuneric determină ritmurile SCN în organism.

În modelele de șoareci cu reducere a genelor la tăcere, ștergerea receptorilor REV-ERBα și REV-ERBβ a perturbat ritmurile de hrănire fără a afecta ciclurile determinate de SCN.

Ablația a activat genele Arntl și Per2 responsabile de echilibrul cronometabolic, ducând la alterarea ritmurilor de hrănire și la creșterea hrănirii în timpul zilei, provocând în cele din urmă o creștere semnificativă în greutate. Interesant este că transecția nervului vag aferent hepatic (HVAN) a abolit aceste efecte, reducând aportul alimentar și ducând la pierderea în greutate.

Acest lucru evidențiază rolul important al HV în semnalizarea ritmurilor de hrănire, studii paralele arătând rezultate opuse: activarea aferențelor intestinale la om a dus la pierderea în greutate, evidențiind complexitatea interacțiunilor intestin-creier în reglarea metabolică.

Studiul a folosit modele murine pentru a identifica mecanismele care stau la baza homeostaziei cronometabolice și a perturbărilor ritmurilor de hrănire.

Rezultatele au arătat că HV servește ca un centru de comunicare, transmițând semnale către creier despre modificările ritmurilor de hrănire detectate prin intermediul receptorilor nucleari REV-ERBα/β. Aceste semnale duc la creșterea aportului alimentar în timpul zilei și la o creștere semnificativă în greutate.

Îndepărtarea HV a eliminat aceste efecte, indicând-o ca o potențială țintă pentru viitoarele studii privind pierderea în greutate.