A portális véna µ-opioid receptorai - A jóllakottság szabályozásának hírnökei
Filipe De Vadder 1, 2, Amandine Gautier-Stein 1, 2 és Gilles Mithieux 1, 2 *
1 Inserm U855, 7-11, rue Guillaume Paradin, Lyon 69372, Franciaország
2 Lyon-Est Egyetem, Lyon 69008, Franciaország
Az étrendi fehérjék M-opioid tulajdonságai
Az emberi táplálkozás szempontjából érdekes fehérjehidrolizátumok, például tejkazein vagy glutén régóta ismert tulajdonsága, hogy μ-opioid aktivitást fejt ki in vitro [7]. Az is ismert, hogy a μ-opioid receptorok aktivitásának modulálása megzavarhatja a táplálékfelvétel központi szintjén történő szabályozását: az agonisták serkentik a táplálékfelvételt, míg az antagonisták gátolják (áttekintésként lásd: [8]). Érdekes módon a test két szerve, amelyben a μ-opioid receptorok a legszélesebb körben expresszálódnak, az agy, különösen a jutalmazási rendszerhez kapcsolódó táplálékfelvétel szabályozásában részt vevő régiókban [9], valamint a belek. szabályozza a bélmozgást [10]. Ezenkívül a naloxon (Nalox), egy μ-opioid receptor antagonista, csökkenti a táplálékfelvételt, ha orálisan adják be embernél [8], miközben a máj aktívan lebontja [11]. Ez azt sugallta, hogy az élelmiszer által szállított μ-opioid receptor modulátorok egy portálon, gyomor-bélrendszeri vagy mesenterialis helyen működhetnek.
A portális véna m-opioid receptorai a bél-agy áramkörön keresztül szabályozzák a bél glükoneogenezisét
A portál vénájának μ-opioid receptorai által végzett kontroll hipotézisének tesztelésére NGI-n, keresztül bél-agy reflexív, ezeknek a receptoroknak a modulátorait öntudatos patkányok portális vénájába juttattuk, egy mesenterialis vénába beültetett katéter segítségével [3]. A 8 μ-os β-kasomorfin (amely humán β-kazeinből származik) vagy a DAMGO, két μ-opioid receptor agonista, infúziója csökkentette a kulcsfontosságú NGI enzimek (glükóz-6 foszfatáz és PEPCK-c [foszfoenol-piruvát-karboxikináz) aktivitását -c]). Ezzel szemben a μ-opioid receptor antagonisták indukálták ezeket az aktivitásokat. Ezeket az eredményeket a bél glükóztermelésének mérése is megerősítette: ez a Nalox infúziója után a teljes endogén glükóztermelés 25-30% -át tette ki, de a DAMGO-val infúziós patkányokban szinte nem volt. Az NGI effektorainak várható eredményeivel összhangban a μ-opioid receptor antagonistával infúzióban kezelt patkányok csökkentették táplálékfelvételüket, míg az agonistával infúzióban lévők fokozták [12].
Az immunfluoreszcenciás vizsgálatok kimutatták a PGP9.5 neuron marker és μ-opioid receptorok kolokalizációját patkányok és egerek portális vénájának falában, de az emberi máj portális tereit ellátó portál ágakban is. (1.ábra). Ezután a c-Fos fehérje immunhisztokémiai jelölésével azonosítottuk a portális eredetű idegjelek által aktivált agyi régiókat. Ez lehetővé tette számunkra annak bemutatását, hogy a vagalis út (kapcsolódva a dorsalis vagus komplexumhoz), de a gerinc (a parabrachialis maghoz kapcsolódva) útvonala is részt vesz a jel továbbításában a portális vénában lévő μ-opioid receptorokból a központi idegrendszerre. Végül a központi aktivációt, valamint az NGI-ben részt vevő gének indukcióját a portális véna kapszaicin általi előzetes denervációjával törölték, megerősítve a portális idegrendszer alapvető szerepét a jelátvitelben [12].
Μ-opioid receptorok expressziója az emberi portális vénák falain. A PGP9.5 fehérjét (zöld színnel, A panel) és az RMO-1 idegsejtmarkert (piros színnel a B panel) immunfluoreszcenciával szemléltetjük a portális terek bejáratánál lévő vénás ágakban. A jelek egymásra helyezése (sárga színnel, a C panel) feltárja a két fehérje kolokalizációját. Méretarány: 50 µm.
A fehérjehidrolizátumok és peptidek NG-t indukálnak m-opioid receptor antagonista tulajdonságaik révén
Emlékeztetni kell arra, hogy az étkezési fehérjék hiányos proteolízisük után felszívódnak a bél lumenéből, és az oligopeptidek átjutnak a portális vérbe [13]. Ezért proteolitikus hidrolizátumot vagy kiválasztott oligopeptideket (di- vagy tripeptideket) adtunk patkányok portális mesenterialis vénájába. Minden esetben megfigyelték az NGI-ben részt vevő gének markáns indukcióját, valamint a központi régiók aktiválódását a portális vénából érkező jelek vételére, kivéve, ha a portális véna denervációját előzetesen elvégezték. (Ahogy azt korábban a μ-opioid receptornál megfigyelték) modulátorok). Igazoltuk, hogy a fehérje-hidrolizátumok és az oligopeptidek μ-opioid receptor antagonistaként is viselkednek ezeket a receptorokat konstitutíven expresszáló neuroblastoma sejtekben [12].
Az ok-okozati összefüggések végleges megállapításához a peptid-μ-opioid-NGI-jóllakottság szekvenciájában ezeket a mechanizmusokat vizsgáltuk egerekben, amelyeknél hiányos volt a μ-opioid receptorokat kódoló gén, és egerekben, ahol hiányos volt az NGI. Vad egerekbe infundálva az oligopeptidek NGI-t indukáltak és ellenezték a DAMGO szuppresszor hatását. Ezzel szemben azokban az egerekben, amelyekből hiányzik a μ-opioid receptorok, ezen effektorok egyike sem váltott ki hatást az NGI-re. Tehát az egerek ki ütni a μ-opioid receptorok ugyanis nem csökkentették táplálékfelvételüket, amikor magas fehérjetartalmú étrendet folytattak, ellentétben a vad egerekkel, amelyek 20% -kal csökkentették azt. Végül megvizsgáltuk az egerek táplálékfelvételét, amelyeknél μ-opioid receptor antagonistával kezelt NGI hiányos volt, vagy amelyekben dipeptidet adtak a kapu vénájába. Míg a vad egerek 15% -kal csökkentették táplálékfelvételüket, a bél glükoneogenezisének hiányában semmilyen hatást nem tapasztaltak [12].