Біологи знайшли «нейрони любові до м'яса»

Біологи з американського університету Джона Хопкінса виявили в мозку дрозофіли специфічні дофамінові нейрони, які відповідають за харчову поведінку, пов'язану з потребою організму в білковій їжі. При тривалому білковому голодуванні дендритні гілки таких нейронів піддаються пластичним змінам. Їхня робота, по-перше, знижує відчуття потреби в цукрі, а по-друге, підвищує відчуття потреби в білку. Дослідження опубліковано в.

Харчування пов'язане не тільки з потребою в джерелі енергії, але і з потребою в певних з'єднаннях, які організм не здатний синтезувати самостійно. Крім цукру, організму дрозофіли також необхідна і білкова їжа, яку вони в лабораторних умовах отримують з дріжджів. Особливо важливо це в періоди зростання і після спарювання, для того, щоб виростити потомство. У такі моменти дрозофіли часто поїдають дріжджі, і це наштовхнуло дослідників на думку, що такий процес повинен регулюватися на нейронному рівні.

Для того, щоб визначити, які саме нейрони відповідають за перемикання харчової поведінки, вчені послідовно вимикали різні групи нейронів в мозку дрозофіл, і дивилися, як змінюється їх потреба в дріжджах при недостатності білка в організмі. З'ясувалося, що з білковим голодуванням пов'язані дофамінові нейрони із задньої медіальної протоцеребральної групи (PPM 2), які реагували на дріжджове голодування підвищенням рівня іонів кальцію і чотириразовим збільшенням потенціалу дії. Вони отримали назву DA-WED. При тривалому білковому голодуванні вони піддаються пластичним змінам - відповідні дендритні гілки у них тимчасово подовжуються. Вчені відзначають це з подивом, оскільки зазвичай така пластичність характерна для постсинаптичних нейронів, а не пресинаптичних. Найбільший вплив надавала на них амінокислота глутамін - саме вона, мабуть, служить для них основним сигнальним фактором.

З'ясувалося також, що при білковому голодуванні DA-WED впливають на рецептори DopR2 і DopR1, які відповідальні за відчуття потреби в цукрі, знижуючи ефект їх дії. Передача сигналу здійснювалася через нейрони, що отримали назву FB-LAL. Мухи, які одночасно потребували і цукру, і білка, пригнічували відчуття цукрового голоду, вважаючи за краще спочатку вгамувати білковий.

Дрозофіли є зручним модельним організмом для вивчення харчової поведінки та відповідних фізіологічних його аспектів. Нещодавно ми розповідали про гормональне придушення апетиту у цих комах. Вчені зазначають, що вивчення різних типів голодувань, які змушують організм прагнути до тієї чи іншої їжі, може стати важливим аспектом дослідження проблем ожиріння.