Нейромедиаторы и нейропептиды — биомаркеры метаболических нарушений при ожирении
Серотонин и дофамин в центральной регуляции
жүктеу/скачать 309,4 Kb. Pdf көрінісі
|
ProblemyEndokrinologii 2018 04 258
| Серотонин и дофамин в центральной регуляции
пищевого поведения В области ГТ повышена проницаемость гемато- энцефалического барьера (ГЭБ) для ряда нутриентов и пептидных гормонов [5]. Гомеостаз энергетическо- го обмена регулируется комплексной сетью, включа- ющей нейроэндокринные и автономные пути [6], в которой ГТ играет ключевую роль, мониторируя сиг- налы, отражающие статус метаболической энергии, и тем самым инициируя соответствующие измене- ния в метаболизме и поведении [7]. Центральным компонентом механизма поддер- жания энергетического гомеостаза является система серотонина (СТ) в ЦНС. Ее роль была раскрыта в ряде исследований на животных с нокаутом генов ме- таболизма СТ и его рецепторов, а также с использо- ванием синтетических агонистов и антагонистов по- следних [8]. Многократно показано облегчение сим- птомов Ож при использовании агонистов рецепторов СТ, реализующих свое действие через активацию сиг- нального пути в нейронах ГТ, входящих в систему проопиомеланокортина (POMC). СТ представляет собой биогенный амин, образу- ющийся из аминокислоты триптофана (Трп) под дей- ствием триптофангидроксилазы и 5-гидрокситрип- тофандекарбоксилазы, кофактором которой являет- ся пиридоксальфосфат. Помимо своей основной функции нейромедиатора, СТ известен как модуля- тор пищевого поведения. В головном мозге содер- жится небольшая часть (около 5%) серотонина, а 95% его цирукулирует в системном кровотоке [8]. Одним из механизмов получения серотонинер- гическими нейронами информации о составе пище- вого рациона является изменение состава аминокис- лот плазмы и главным образом изменение соотноше- ния Трп и остальных аминокислот. Как известно, Трп и другие большие нейтральные аминокислоты (БНА) конкурируют за единый транспортный путь через ГЭБ, вследствие чего относительное повышение со- держания Трп в крови приводит к увеличению его транспорта в мозг, где он преобразуется в СТ. Высо- коуглеводная, бедная белком пища стимулирует се- крецию инсулина, который оказывает анаболический эффект, приводящий к убыли в крови аминокислот в количестве, пропорциональном их среднему содер- жанию в белках. Поскольку Трп является одной из наиболее «редких» аминокислот в организме, убыль его концентрации в крови оказывается относитель- но наименьшей, что приводит к усилению его пото- ка через ГЭБ. С другой стороны, при потреблении высокобелковой пищи, когда концентрация всех аминокислот (и в последнюю очередь Трп) в крови нарастает, его поток в мозг ослабевает за счет конку- ренции с другими БНА. Предполагается [9], что в ре- НАУЧНЫЙ ОБЗОР DOI: http://dx.doi.org/10.14341/probl9466 PROBLEMS of ENDOCRINOLOGY 2018;64(4):258-269 260 зультате этих эффектов в головном мозге изменяет- ся уровень СТ, который выступает в роли регулято- ра по механизму отрицательной обратной связи: при его повышении избирательно активируются POMC- нейроны, ответственные за подавление пищевого поискового поведения, аппетита и развитие чувства насыщения. Большее по отношению к другим БНА высвобождение в кровь свободного Трп при потре- блении высокоуглеводной пищи показано в иссле- дованиях на здоровых добровольцах [9]. Многие детали метаболизма СТ в головном моз- ге при Ож недостаточно изучены. Гипотеза о роли активности рецепторов СТ в развитии Ож у людей не получает подтверждения [10]. СТ как агент, вы- зывающий насыщение, действует преимуществен- но в среднем отделе ГТ. В регуляции соотношения потребляемой углеводной и белковой пищи его дей- ствие противостоит α2-норадреналинергической системе паравентрикулярного ядра, которая инги- бирует насыщение углеводами и тем самым потен- цирует их потребление. Серотонинергическая си- стема косвенно противостоит и катехоламинергиче- ской системе латерального ГТ, которая опосредует амфетаминовую анорексию и ингибирует тягу к по- треблению белка при голоде. Наряду с его значени- ем в качестве отрицательного регулятора энерге- тической ценности рациона, СТ, синтезируемый в мозге, играет роль в улучшении настроения и регу- ляции сна. Низкое потребление Трп с диетой мо- жет спровоцировать депрессию. В качестве метода контроля уровня СТ при депрессии рассматрива- ется назначение диеты, обогащенной Трп и вита- мином В6 [11]. Возможное участие СТ в процессах, приводя- щих к Ож, была исследована в тесте связывания зон- да [ 3 H]-paroxetine серотониновыми рецепторами SERT тромбоцитов у людей с нормальной и избы- точной массой тела [12]. Удельное содержание SERT-рецеп торов было существенно снижено в мембранах тромбоцитов при Ож II и особенно III степени. Сродство SERT к лиганду при этом не ме- нялось. Снижение рецепции СТ в тромбоцитах ги- потетически рассматривается как один из биомар- керов метаболических нарушений, сопровождаю- щих Ож у человека. Важную роль в регуляции пищевого поведения играет дофамин (ДА). Его действие в ГТ провоциру- ет потребление пищи [13], причем данный эффект соотносится с удовлетворением от процесса питания [14]. Потребление жира [15] и сахарозы [16] вызыва- ет выделение ДА в вентральной гипоталамической области, прилежащих ядрах и префронтальной коре ГТ. Дисфункция системы ДА была выявлена при Ож как у животных, так и у людей. Длительное потребле- ние высокожирового рациона изменяет экспрессию генов обмена ДА в ГТ [17]. Сниженные экспрессия и функция дофаминового D2 рецептора в пределах ме- зокортиколимбического контура у крыс и людей при Ож [18], уменьшенная концентрация ДА в полоса- том теле у крыс при алиментарном Ож [19] и пода- вленная экспрессия D1 рецептора в прилежащих ядрах у крыс, генетически предрасположенных к Ож [20], указывают на роль снижения уровня ДА в каче- стве звена порочного круга, формирующегося при развитии алиментарного Ож. Дофаминергические нейроны вентральной обла- сти ГТ играют важную роль в стимуляции пищевого поведения под действием алкоголя, каннабиноидов и других психоактивных веществ. В подобной гедо- нистической регуляции пищевого поведения эффек- ты ДА опосредуются нейропептидами, в частности — грелином [21]. жүктеу/скачать 309,4 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|