Teljesen látható a 3D SpringerLink programban
A leptin hormon részt vesz az elhízás és a cukorbetegség kialakulásában. Jelenlegi munkája Dr. Paul Pfluger azt mutatja, hogy bár a jóllakottsági hormon túlsúlyos embereknél jut el az agyig, ott nem igazán tudja kifejleszteni a hatását.
Hogyan vesz részt az agy az elhízásban és a 2-es típusú cukorbetegségben?
Tiller: Amikor eszünk, mit és mennyit eszünk, mindezeket olyan központokban szabályozzák, mint az agytörzs és a hipotalamusz. A központoknak azonban szükségük van a külvilág és a perifériás szervek jeleire annak érdekében, hogy szabályozni tudják súlyunkat. Az érzékszervi benyomások mellett a hormonok fontos szerepet játszanak itt. Az eredeti cikkben a zsírszövet hormon leptint írjuk le, mint a zsírraktáraink szintjének jelzését. De itt még sok más van. B. a gyomorból származó ghrelin éhség hormon, a belekből a GLP 1 és a GIP inkretinek és a hasnyálmirigyből az inzulin. Egészségtelen táplálkozás, azaz magas kalóriatartalmú étrend, magas zsír- és cukorszázalék mellett sok ilyen hormon már nem képes megfelelően működni az agyban, amelyet hormonrezisztenciának neveznek. Az okok olyan gyulladásos folyamatok, amelyeket még nem értünk részletesen. Ha az agynak hiányoznak ezek a perifériáról érkező visszacsatolási jelek, akkor a táplálkozás hibásan működik. Leptin-rezisztencia esetén az agyból hiányzik a telítettségi jel, és kontrollálatlanul eszel. A kialakuló elhízás növeli az agy gyulladását és ezáltal az ellenállást is. Elhízás esetén a 2-es típusú cukorbetegség kockázata nő.
Eddig azt feltételezték, hogy a leptin túlsúlyos embereknél csak részben lépi át a vér-agy gátat az agyba. Most megmutathatná, hogy a közlekedés nem zavart. Hogy sikerült ez?
Tiller: Kémiai reakció segítségével össze tudtuk kapcsolni a CW800 infravörös fluoreszkáló festéket a leptin hormonral, és vékony és kövér egerekre felvittük. Ezután mikroszkóposan követtük a leptin transzportját a vér-agy gáton, és összehasonlítottuk a vékony és zsíros egerek megfelelő agyterületein a fluoreszcencia jeleket. Itt nem találtunk különbségeket. Egy kiegészítő fehérje-biokémiai folyamat bizonyosságot adott nekünk. A Western blotban antitestek segítségével leptint találtunk a vékony és kövér egerek agyterületein, és nem találtunk különbséget a leptin transzportban.
Mely kutatóintézetek dolgoztak rajta?
Tiller: A müncheni Helmholtz Központ fő erősségei a magas interdiszciplinaritás, a kiváló technikai felszereltség és természetesen a tudósok szakértelme és akarata a hálózatban való munkához. Tudnánk z. B. szorosan együttműködött Axel Walch professzorral és analitikai csoportjával annak érdekében, hogy meglévő iDisco infrastruktúrájukat és fénylemezük fluoreszcens mikroszkópját (LSFM) használhassák. Az iDisco eljárással képesek voltunk kimosni a töréskomponenseket az agyból, és így a leptint 3D-ben leképezni LSFM segítségével. Sikerült előállítanunk, megtisztítanunk és jellemeznünk a fluoreszcenciával jelölt leptint dr. Ana Messias a Strukturális Biológiai Intézettől.
A terápiás megközelítések levezethetők az új eredményekből?
Tiller: Most elsősorban az idegsejtekben zajló folyamatokra helyezzük a hangsúlyt, amelyek leptinrezisztenciához vezetnek. Új hipotalamusz sejtvonalakkal dolgozunk itt. Ezenkívül állatkísérletek során azonosítottunk olyan fehérjéket, amelyek szerepet játszhatnak a rezisztencia kialakulásában. Ezek szolgálhatnak a kábítószer-kezelés célpontjaként. Nemrég ünnepeltük első sikereinket, és megmutattuk, hogy a Celastrol az egérmodellben küzd a leptinrezisztencia ellen. Az egérmodell súlycsökkenését az emberek az USA-ban már megerősítették. Tehát kutatásunk jó úton halad.