Identifikuje spojení jater a mozku jako klíčový faktor při řízení cirkadiánních stravovacích návyků a obezity.

Studie zdůrazňuje roli jaterního bloudivého nervu v regulaci rytmů příjmu potravy a nabízí nové perspektivy pro potenciální léčbu obezity.

Studie publikovaná v časopise Science zjistila, že komunikace mezi jaterním aferentním nervem (HVAN) a mozkem ovlivňuje cirkadiánní stravovací návyky. U myší chirurgické odstranění HVAN korigovalo změněné stravovací rytmy a snížilo přibírání na váze během stravy s vysokým obsahem tuků, což naznačuje, že HVAN může být cílem v boji proti obezitě.

Cirkadiánní rytmy jsou 24hodinové cykly, které regulují fyzické, psychické a behaviorální změny u zvířat, obvykle synchronizované s cykly světla a tmy. Ačkoli jsou tyto rytmy obvykle stabilní, mohou být narušeny změnami v chování nebo vystavením světlu, jako je tomu v případě jet lagu nebo práce na noční směny, což vede k desynchronizaci orgánových systémů.

Suprachiasmatické jádro (SCN) slouží jako hlavní cirkadiánní hodiny a pomocí světelných signálů vytváří zpětnovazební smyčky (TTFL) genů molekulárních hodin. Nedávný výzkum naznačuje, že téměř všechny somatické buňky si také udržují vlastní TTFL, které pomáhají vyvažovat cirkadiánní rytmy s dalšími procesy, jako je příjem potravy.

Synchronizace mezi SCN a jaterními rytmy řízenými živinami je důležitá pro udržení metabolické rovnováhy tváří v tvář změnám prostředí. Studie na hlodavcích a lidech naznačují, že desynchronizace těchto systémů je škodlivá pro zdraví a zvyšuje riziko a závažnost metabolických onemocnění, jako je obezita a cukrovka. Přesné mechanismy a signály, které tyto interakce řídí, však zůstávají nejasné.

Studie zkoumá mechanismy cirkadiánní komunikace mezi játry a mozkem delecí jaderných receptorů REV-ERBα/β u myší.

Tyto receptory byly dříve identifikovány jako klíčové prvky chronometabolické homeostázy. Jejich odstranění způsobuje desynchronizaci.

Na rozdíl od předchozích studií v této oblasti vědci použili injekce adenovirů schopných odstranit REV-ERB přes ocasní žílu, což studii poskytlo jedinečnou výhodu v podobě lokálního narušení biologických hodin (namísto systémového).

Tato metodologie nám umožnila pozorovat a manipulovat s asynchronností mezi játry a mozkem, aniž by se změnily ostatní orgánové systémy, čímž se výrazně snížil šum na pozadí a matoucí faktory.

Chirurgické a experimentální zákroky byly provedeny na třech různých skupinách dospělých laboratorních myší.

Studie se také zaměřila na roli jaterního bloudivého nervu (HV) v signalizaci do mozku a regulaci hmotnosti. Ačkoli bylo dříve známo, že HV přenáší metabolická data z jater do mozku, jeho přesná role v cirkadiánní komunikaci a rytmech příjmu potravy zůstávala spekulativní.

Studie zdůrazňuje, že rytmy příjmu potravy fungují jako zeitgeber (externí signál, který synchronizuje biologické rytmy) pro cirkadiánní modulaci v játrech, podobně jako cykly světla a tmy řídí rytmy SCN v těle.

V myších modelech s umlčováním genů narušila delece receptorů REV-ERBα a REV-ERBβ rytmy krmení, aniž by ovlivnila cykly řízené SCN.

Ablace aktivovala geny Arntl a Per2 zodpovědné za chronometabolickou rovnováhu, což vedlo ke změnám v rytmu krmení a zvýšenému příjmu potravy za denního světla, což nakonec způsobilo významný nárůst hmotnosti. Je zajímavé, že transekce jaterního bloudivého aferentního nervu (HVAN) tyto účinky zrušila, snížila příjem potravy a vedla k úbytku hmotnosti.

To zdůrazňuje důležitou roli HV v signalizaci krmných rytmů, přičemž paralelní studie ukazují opačné výsledky: aktivace střevních aferentních vláken u lidí vedla k úbytku hmotnosti, což zdůrazňuje složitost interakcí mezi střevem a mozkem v metabolické regulaci.

Studie použila myší modely k identifikaci mechanismů, které jsou základem chronometabolické homeostázy a poruch krmných rytmů.

Výsledky ukázaly, že HV slouží jako komunikační uzel, který přenáší signály do mozku o změnách v rytmech krmení detekovaných prostřednictvím jaderných receptorů REV-ERBα/β. Tyto signály vedou ke zvýšenému příjmu potravy během denního světla a významnému přibývání na váze.

Odstranění HV tyto účinky eliminovalo, což naznačuje, že se jedná o potenciální cíl pro budoucí studie hubnutí.