Objav novej úlohy mozočku v regulácii smädu

Mozoček, často označovaný ako „malý mozog“, priťahuje pozornosť výskumníkov už stáročia vďaka svojej jedinečnej štruktúre a bunkovej komplexnosti a je jednou z najstarších oblastí mozgu z evolučného hľadiska. Tradične sa považoval len za centrum motorickej kontroly; nedávne štúdie však preukázali jeho zapojenie do nemotorických funkcií, ako sú kognícia, emócie, pamäť, autonómne funkcie, pocit sýtosti a dokončenie jedla.

V nedávnej štúdii na myšiach publikovanej v časopise Nature Neuroscience výskumníci z University Hospitals (UH), Harrington Discovery Institute na UH a Case Western Reserve University zistili, že mozoček tiež kontroluje smäd, čo je dôležitá funkcia potrebná pre prežitie. Konkrétne tím zistil, že hormón asprosín difunduje z periférie do mozgu a aktivuje Purkyňove bunky v mozočku. To vedie k zvýšenému nutkaniu vyhľadávať a piť vodu.

„Asprosín, hormón objavený v našom laboratóriu v roku 2016, je známy tým, že stimuluje príjem potravy a udržiava telesnú hmotnosť aktiváciou kľúčových neurónov „hladu“ v časti mozgu nazývanej hypotalamus a pôsobí väzbou na proteín na povrchu neurónu nazývaný „receptor“,“ povedal Dr. Atul Chopra, hlavný autor štúdie.

Dr. Atul Chopra je výskumník v Harrington Discovery Institute na Univerzite Havaje a zástupca riaditeľa Harrington Rare Disease Program, pohotovostný lekársky genetik na Univerzite Havaje a docent medicíny, genetiky a genomiky na Lekárskej fakulte Univerzity Case Western Reserve.

Hormón vyžaduje pre svoje pôsobenie receptor a v prípade schopnosti asprosínu kontrolovať chuť do jedla a telesnú hmotnosť je týmto receptorom Ptprd. Okrem hypotalamu tím zistil, že je vysoko exprimovaný aj v mozočku, hoci funkčný význam tejto skutočnosti nebol známy.

„Spočiatku sme predpokladali, že pôsobenie asprosínu v mozočku koordinuje príjem potravy s hypotalamom, čo sa ukázalo ako nesprávne. Prelom nastal, keď Ila Mishra, postdoktorandka v laboratóriu a teraz vedúca vlastného laboratória na Univerzite v Kentucky, zistila, že myši, u ktorých bola citlivosť mozočku na asprosín znížená, mali znížený príjem vody. Naším konečným cieľom bolo merať príjem potravy, nie príjem vody, čo bola šťastná náhoda.“

Tieto myši tiež vykazovali zníženú aktivitu Purkyňových buniek sprevádzanú hypodipsiou (zníženým smädom). Ich príjem potravy, motorická koordinácia a učenie zostali neovplyvnené. Naproti tomu myši, u ktorých bola eliminovaná citlivosť hypotalamu na asprozín, vykazovali znížený príjem potravy bez vplyvu na smäd.

„Naše výsledky odhaľujú nielen novú funkciu cerebelárnych Purkyňových buniek pri modulácii smädu, ale aj ich nezávislú reguláciu z dobre zavedených úloh v motorickej koordinácii a učení,“ dodal Dr. Chopra. „Je fascinujúce, že po storočí alebo aj viac neurobiologického výskumu stále objavujeme dôležité nové funkcie pre časti mozgu, o ktorých sa už dlho predpokladá, že sú pochopené. Širší význam tohto objavu spočíva v jeho potenciáli pri liečbe porúch smädu, ako je polydipsia (nadmerný smäd), hypodipsia a adipsia, na ktoré v súčasnosti neexistuje žiadna liečba.“