Jump to content

Центральная меланокортиновая система

Обновленная модель лептин-меланокортин

Центральная меланокортиновая система анатомически определяется как совокупность цепей центральной нервной системы , которые включают:

Механизм действия

[ редактировать ]

Меланокортиновая система является важнейшим регулятором энергетического баланса как в пищевом поведении, так и в расходе энергии. [1] а также периферические ткани, такие как кожа и волосы. [2] Эта система является основным звеном регуляции массы тела благодаря своей роли в аппетите и расходе энергии посредством лептина , грелина и белка, родственного агути . [3] [4] Он получает сигналы от гормонов , питательных веществ и афферентных нейронов и уникален по составу волокон, которые экспрессируют как агонисты, так и антагонисты рецепторов меланокортина. [4] Многое из того, что известно о контроле мозга над общим энергетическим балансом и накоплением жира, связано с открытиями гипоталамической меланокортиновой системы и лептина. [5]

Исследования средств, подавляющих аппетит, еще раз подчеркнули роль меланокортиновой системы в гомеостазе веса. Эффект подавления аппетита никотином , по-видимому, является результатом стимуляции никотином рецепторов α3β4 nAChR, расположенных в нейронах POMC дугообразного ядра, а затем и системы меланокортина через рецепторы меланокортина-4 на нейронах второго порядка в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. [2] [6] Серотонин играет важную роль в обеспечении энергетического баланса. [7] включая подавление аппетита и снижение веса, [8] путем стимуляции рецепторов меланокортина-4, [9] как предполагалось ранее, [10] путем к стволу мозга через гипоталамус, хотя существуют и периферические пути. [11] Сигналы циркадных ритмов также влияют на систему меланокортина, как напрямую, когда мелатонин влияет на экспрессию гена POMC в дугообразных ядрах, так и косвенно через взаимозависимость между циклами серотонина и мелатонина. [12] Селенопротеины косвенно регулируют систему мелатокортина посредством окислительно-восстановительного гомеостаза. [13]

Терапевтическое значение

[ редактировать ]

Из-за важной роли меланокортинов в регуляции массы тела и аппетита они являются предпочтительной мишенью для разработки препаратов против ожирения . [14] [15] такие как сетмеланотид и лоркасерин , [16] [17] но и диабет , [18] кахексия и расстройства пищевого поведения, такие как анорексия . [19] Другие препараты воздействуют на серотонинергическую систему , косвенно влияя на систему меланокортина при лечении ожирения. [18] [20] Однако важно отметить, что эта система также оказывает влияние на сердечно-сосудистую и сексуальную функцию. [ нужна ссылка ]

Стимуляция рецептора меланокортина-4 вызывает снижение аппетита и увеличение метаболизма жиров и мышечной массы тела даже в относительно голодном состоянии. [21] И наоборот, было показано, что повреждение этого рецептора приводит к патологическому ожирению и является наиболее распространенной причиной моногенного морбидного ожирения. [22] Мутация аллеля рецептора меланокортина-4 вызывает 2-3% случаев ожирения у детей и взрослых. [4] [23] [24] Дефицит и мутации рецепторов меланокортина-4 были также выявлены в общей популяции, что делает устаревшим различие между редким моногенным ожирением и распространенным полигенным ожирением. [25]

  1. ^ Гарфилд, AS; Лам, Д.Д.; Марстон, Огайо; Пшиджиал, MJ; Хейслер, Л.К. (июль 2009 г.). «Роль центральных путей меланокортина в энергетическом гомеостазе». Тенденции эндокринологии и обмена веществ (обзор). 20 (5): 203–15. дои : 10.1016/j.tem.2009.02.002 . ПМИД   19541496 . S2CID   28772158 .
  2. ^ Jump up to: а б Ху Т, Ян Цз, Ли, доктор медицинских наук (декабрь 2018 г.). «Фармакологические эффекты и механизмы регулирования воздействия табакокурения на потребление пищи и контроль веса». Журнал нейроиммунной фармакологии (обзор). 13 (4): 453–466. дои : 10.1007/s11481-018-9800-y . ПМИД   30054897 . S2CID   51727199 . Влияние никотина на вес, по-видимому, является результатом стимуляции препаратом α3β4 никотин-ацетилхолиновых рецепторов (nAChR), которые расположены на нейронах проопиомеланокортина (POMC) в дугообразном ядре (ARC), что приводит к активации меланокортинового контура, который связан с увеличением веса. с массой тела. Кроме того, nAChR, содержащие α7 и α4β2, участвуют в контроле веса с помощью никотина.
  3. ^ Йо, GS; Хейслер, Л.К. (октябрь 2012 г.). «Разгадка мозговой регуляции аппетита: уроки генетики» . Природная неврология (обзор). 15 (10): 1343–9. дои : 10.1038/nn.3211 . ПМИД   23007189 . S2CID   13927767 .
  4. ^ Jump up to: а б с Хорват, ТЛ; Диано, С; Чоп, М. (июнь 2004 г.). «Мозговые цепи, регулирующие энергетический гомеостаз» . Нейробиолог (обзор). 10 (3): 235–46. дои : 10.1177/1073858403262151 . ПМК   2605273 . ПМИД   15155062 .
  5. ^ Саттон, АК; Майерс М.Г., младший; Олсон, ДП (2016). «Роль цепей ПВХ в действии лептина и энергетическом балансе» . Ежегодный обзор физиологии (обзор). 78 : 207–21. doi : 10.1146/annurev-psyol-021115-105347 . ПМК   5087283 . ПМИД   26863324 .
  6. ^ Пиччотто, MR; Минёр, Ю.С. (январь 2014 г.). «Молекулы и цепи, участвующие в никотиновой зависимости: многоликость курения» . Нейрофармакология (обзор). 76 Часть Б: 545–53. doi : 10.1016/j.neuropharm.2013.04.028 . ПМЦ   3772953 . ПМИД   23632083 . Исследования на крысах показали, что введение никотина может снизить потребление пищи и массу тела, с более выраженным эффектом у самок животных (Grunberg et al., 1987). Подобный никотиновый режим также снижает массу тела и жировую массу у мышей в результате β4* nAChR-опосредованной активации нейронов POMC и последующей активации рецепторов MC4 на нейронах второго порядка в паравентрикулярном ядре гипоталамуса (Mineur et al., 2011). ).
  7. ^ Текотт, Л.Х. (ноябрь 2007 г.). «Серотонин и организация энергетического баланса» . Клеточный метаболизм (обзор). 6 (5): 352–61. дои : 10.1016/j.cmet.2007.09.012 . ПМИД   17983581 .
  8. ^ Лам, Д.Д.; Гарфилд, AS; Марстон, Огайо; Шоу, Дж; Хейслер, Л.К. (ноябрь 2010 г.). «Серотониновая система мозга в координации приема пищи и массы тела». Фармакология, биохимия и поведение (обзор). 97 (1): 84–91. дои : 10.1016/j.pbb.2010.09.003 . ПМИД   20837046 . S2CID   21267163 .
  9. ^ Магальяйнс, КП; де Фрейтас, МФ; Ногейра, Мичиган; Кампина, Колорадо; Такасэ, LF; де Соуза, SL; де Кастро, РМ (декабрь 2010 г.). «Модулирующая роль серотонина в пищевом поведении». Пищевая неврология (обзор). 13 (6): 246–55. дои : 10.1179/147683010X12611460764723 . ПМИД   21040622 . S2CID   23595293 . Активация серотонинергических нейронов приводит к гиперполяризации нейронов NPY/AgRP и деполяризации нейронов POMC/CART. Совместное действие 5-НТ на эти две группы нейронов вызывает гипофагию. Тормозное действие серотонина на нейроны NPY/AgRP опосредовано 5-HT2C-рецепторами, тогда как его стимулирующее действие на POMC/CART-нейроны является результатом специфической стимуляции 5-HT1B-рецепторов. [...] Гипофагия, вызванная системным введением mCPP, блокируется инъекцией на уровне четвертого желудочка агониста рецептора 5-HT2A/2C. Более того, анализ нейрональной активности НТС в фазу питания с использованием экспрессии c-Fos как индикатора клеточной активности показал, что катехоламинергические нейроны этого ядра активируются в ответ на введение мЦФП в четвертый желудочек. В целом эти наблюдения подтверждают идею о том, что анорексическое действие серотонина также является результатом его прямого действия на ствол мозга.
  10. ^ Чжоу, Л; Уильямс, Т; Лаше, Дж.Л.; Киши, Т; Коули, Массачусетс; Хейслер, Л.К. (октябрь 2005 г.). «Серотонинергические пути сходятся в центральных системах меланокортина, чтобы регулировать энергетический баланс». Пептиды . 26 (10): 1728–32. doi : 10.1016/j.peptides.2004.12.028 . ПМИД   15993514 . S2CID   28219196 .
  11. ^ Донован, штат Миннесота; Текотт, Л.Х. (2013). «Серотонин и регуляция энергетического баланса млекопитающих» . Границы в неврологии . 7:36 . дои : 10.3389/fnins.2013.00036 . ПМК   3608917 . ПМИД   23543912 .
  12. ^ Кирш, К; Зиеба, Д.А. (1 ноября 2012 г.). «Обзор влияния фотопериода и мелатонина на взаимодействие грелина и серотонина». Общая и сравнительная эндокринология (обзор). 179 (2): 248–53. дои : 10.1016/j.ygcen.2012.08.025 . ПМИД   22974511 . Сообщалось, что введение экзогенного мелатонина крысам индуцирует экспрессию гена POMC в ARC. [...] Ритм активности серотониновых нейронов также проявляется в виде циркадных изменений с четкой тенденцией к снижению во время темной фазы и увеличению во время светлой фазы. Изменения выявлены в ядре дорсального шва (ДРЯ), гипоталамусе и полосатом теле; и эти изменения, вероятно, являются результатом взаимодействия мелатонина и серотонина. Анатомическое доказательство существования прямой зависимости между этими двумя гормонами демонстрируется близостью их рецепторов в DRN. Обнаружено ингибирующее влияние экзогенного мелатонина на иммунореактивность серотониновых нейронов ДРН, агентом которого выступал рецептор мелатонина 1-го типа (МТ1).
  13. ^ Гонг, Т; Торрес, диджей; Берри, MJ; Питтс, Миссури (1 ноября 2018 г.). «Гипоталамический окислительно-восстановительный баланс и передача сигналов лептина - новая роль селенопротеинов» . Свободная радикальная биология и медицина (обзор). 127 : 172–181. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2018.02.038 . ПМК   6123311 . ПМИД   29518483 .
  14. ^ МакНил, диджей; Ховард, AD; Гуань, X; Фонг, ТМ; Наргунд, РП; Беднарек, Массачусетс; Гуле, Монтана; Вайнберг, Д.Х.; Страк, AM; Марш, диджей; Чен, HY; Шен, CP; Чен, А.С.; Розенблюм, CI; МакНил, Т; Тота, М; Макинтайр, Эд; Ван дер Плог, ЛГ (16 августа 2002 г.). «Роль меланокортинов в регуляции массы тела: возможности лечения ожирения» . Европейский журнал фармакологии (обзор). 450 (1): 93–109. дои : 10.1016/s0014-2999(02)01989-1 . ПМИД   12176114 .
  15. ^ Сарджент, Би Джей; Мур, Н.А. (декабрь 2009 г.). «Новые центральные цели в лечении ожирения» . Британский журнал клинической фармакологии (обзор). 68 (6): 852–60. дои : 10.1111/j.1365-2125.2009.03550.x . ПМК   2810796 . ПМИД   20002079 .
  16. ^ Патель, ДК; Стэнфорд, ФК (март 2018 г.). «Безопасность и переносимость препаратов нового поколения против ожирения: обзор повествования» . Последипломная медицина (Повествовательный обзор). 130 (2): 173–182. дои : 10.1080/00325481.2018.1435129 . ПМК   6261426 . ПМИД   29388462 .
  17. ^ Гринуэй, Флорида; Шанахан, В; Фейн, Р; Ма, Т; Рубино, Д. (октябрь 2016 г.). «Обзор безопасности и переносимости лорказерина в клинических исследованиях». Клиническое ожирение (обзор). 6 (5): 285–95. дои : 10.1111/cob.12159 . ПМИД   27627785 . S2CID   38418965 .
  18. ^ Jump up to: а б Берк, ЛК; Хейслер, ЛК (июнь 2015 г.). «Препараты 5-гидрокситриптамина для лечения ожирения». Журнал нейроэндокринологии (обзор). 27 (6): 389–98. дои : 10.1111/jne.12287 . ПМИД   25925636 . S2CID   3407055 .
  19. ^ Мольфино, А; Лавиано, А; Росси Фанелли, форвард (декабрь 2010 г.). «Вклад анорексии в атрофию тканей при кахексии». Текущее мнение о поддерживающей и паллиативной помощи (обзор). 4 (4): 249–53. дои : 10.1097/SPC.0b013e32833e4aa5 . ПМИД   20693907 . S2CID   3523740 .
  20. ^ Хэлфорд, Джейсон К.Г.; Бойленд, Эмма Дж.; Лоутон, Клэр Л.; Бланделл, Джон Э.; Харрольд, Джоан А. (2011). «Серотонинергические средства против ожирения». Наркотики . 71 (17): 2247–2255. дои : 10.2165/11596680-000000000-00000 . ISSN   1179-1950 . ПМИД   22085383 . S2CID   21392044 .
  21. ^ Маркс, Д.Л.; Линг, Н; Коун, Р.Д. (15 февраля 2001 г.). «Роль центральной меланокортиновой системы в кахексии». Исследования рака . 61 (4): 1432–8. ПМИД   11245447 .
  22. ^ О'Рахили, С; Фаруки, И.С.; Йо, GS; Чаллис, Б.Г. (сентябрь 2003 г.). «Миниобзор: человеческое ожирение-уроки моногенных нарушений» . Эндокринология . 144 (9): 3757–64. дои : 10.1210/en.2003-0373 . ПМИД   12933645 . Дефицит MC4R представляет собой наиболее распространенное моногенное заболевание, проявляющееся как патологическое ожирение (53).
  23. ^ Ювенн, Х; Дюберн, Б; Клеман, К; Пуату, К. (2016). «Редкие генетические формы ожирения: клинический подход и современные методы лечения в 2016 году» . Факты об ожирении (обзор). 9 (3): 158–73. дои : 10.1159/000445061 . ПМЦ   5644891 . ПМИД   27241181 .
  24. ^ Конус, Р.Д. (март 1999 г.). «Центральная меланокортиновая система и ее роль в энергетическом гомеостазе». Annales d'endocrinologie (обзор) (на французском языке). 60 (1): 3–9. ПМИД   10374010 .
  25. ^ Фэйрбразер, США; Кидд, Э; Малагамува, Т; Уолли, А. (18 августа 2018 г.). «Генетика тяжелого ожирения» . Текущие отчеты о диабете (обзор). 18 (10): 85. дои : 10.1007/s11892-018-1053-x . ПМК   6105241 . ПМИД   30121879 . Искусственное различие между редким моногенным ожирением и распространенным полигенным ожирением в настоящее время устарело с выявлением вариантов MC4R с сильным эффектом в общей популяции.

Дополнительная библиография

[ редактировать ]
  • Конус (2005) Анатомия и регуляция центральной меланокортиновой системы Nature Neuroscience 7: 1048-54
  • Дэниел Л. Маркс, Николас Линг и Роджер Д. Коун (2001) Роль центральной меланокортиновой системы в исследовании рака кахексии 61, 1432–1438.
  • Джойс Дж. Хва, Лоррейн Гибауди, Джун Гао и Эрик М. Паркер (2001) Центральная меланокортиновая система модулирует потребление и расход энергии у тучных и худых крыс Цукера AJP-Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология, том. 281, Выпуск 2, Р444-Р451
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9acf4ba35db00d028efe2084e445b1ce__1701815220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9a/ce/9acf4ba35db00d028efe2084e445b1ce.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Central melanocortin system - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)