Центральная меланокортиновая система - Central melanocortin system
Центральная система меланокортина определяется анатомически как совокупность центральной нервной системы схем , которые включают в себя:
- Нейроны, которые экспрессируют гипоталамический нейропептид Y и белок, связанный с геном агути, или проопиомеланокортин , берут начало в дугообразном ядре .
- Проопиомеланокортикальные нейроны ствола мозга (POMC нейроны), берущие свое начало в комиссуральном ядре солитарного тракта (cNTS).
- Нижестоящие мишени этих проопиомеланокортикальных и родственных агути белковых нейронов, экспрессирующих рецепторы меланокортина-3 и меланокортина-4
Механизм действия
Система меланокортина является важным регулятором энергетического баланса как в поведении при приеме пищи, так и в расходе энергии, а также в периферических тканях, таких как кожа и волосы. Эта система является основным звеном регуляции массы тела благодаря ее роли в аппетите и расходе энергии посредством лептина , грелина и белка, связанного с агути . Он получает входные данные от гормонов , питательных веществ и афферентных нервных импульсов и уникален по своему составу волокон, которые экспрессируют как агонисты, так и антагонисты рецепторов меланокортина. Многое из того, что известно о мозговом контроле над общим энергетическим балансом и хранением жира, связано с открытиями системы меланокортина и лептина в гипоталамусе.
Исследования средств, подавляющих аппетит, еще больше подчеркнули роль системы меланокортина в гомеостазе веса. Эффект подавления аппетита никотином , по-видимому, является результатом стимуляции никотином рецепторов α3β4 nAChR, расположенных в нейронах POMC в дугообразном ядре, а затем и в системе меланокортина через рецепторы мелатокортина-4 на нейронах второго порядка в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. Серотонин играет важную роль в обеспечении энергетического баланса, включая подавление аппетита и снижение веса, за счет стимуляции рецепторов меланокортина-4, как предполагалось ранее, по пути к стволу головного мозга через гипоталамус, хотя существуют и периферические пути. Сигналы циркадного ритма также влияют на систему меланокортина, как непосредственно с мелатонином, влияющим на экспрессию гена POMC в дугообразных ядрах, так и косвенно через взаимозависимость между циклами серотонина и мелатонина. Селенопротеины косвенно регулируют систему мелатокортина через окислительно-восстановительный гомеостаз.
Терапевтическое значение
Из-за важной роли меланокортинов в регуляции массы тела и аппетита, они являются мишенью выбора при разработке лекарств от ожирения , таких как сетмеланотид и лорказерин , а также при диабете , кахексии и расстройствах пищевого поведения, таких как анорексия . Другие препараты нацелены на серотонинергическую систему, чтобы косвенно воздействовать на меланокортиновую систему для лечения ожирения. Однако важно отметить, что эта система также оказывает влияние на сердечно-сосудистую и сексуальную функцию.
Стимуляция рецептора меланокортина-4 вызывает снижение аппетита и увеличение метаболизма жира и безжировой массы тела даже в относительно голодном состоянии. И наоборот, было показано, что повреждение этого рецептора приводит к патологическому ожирению и является наиболее широко известной причиной моногенного патологического ожирения. Мутация в аллеле рецептора меланокортина-4 вызывает 2-3% ожирения у детей и взрослых. Дефицит и мутации рецепторов меланокортина-4 также были выявлены в общей популяции, что сделало устаревшим различие между редким моногенным ожирением и обычным полигенным ожирением.
Рекомендации
Дополнительная библиография
- Cone (2005) Анатомия и регуляция центральной системы меланокортина. Природа, неврология, 7: 1048-54.
- Дэниел Л. Маркс, Николас Линг и Роджер Д. Кон (2001) Роль центральной системы меланокортина в исследованиях рака кахексии 61, 1432–1438
- Joyce J. Hwa, Lorraine Ghibaudi, Jun Gao и Eric M. Parker (2001) Центральная система меланокортина модулирует потребление и расход энергии у тучных и худых крыс Zucker AJP-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology Vol. 281, выпуск 2, R444-R451