Das Gehirn bestimmt, Wann es Zeit ist, zu ernähren—aber wie funktioniert es wissen? Ergebnisse vom St. Jude Children ‚ s Research Hospital neue Verständnis von, wie das Gehirn orchestriert diesen Prozess. Skelettmuskulatur wie andere Gewebe, kommuniziert mit dem Gehirn zu vermitteln, dass Informationen über den Ernährungszustand. Die Forscher zeigten, dass die Manipulation dieses Mechanismus beeinflusst Nahrung suchen und die Fütterung mit Fruchtfliegen. Diese Arbeit wurde online veröffentlicht heute in Gene & Entwicklung.
Geweben wie Fettgewebe, Darm und Leber signal an das Gehirn durch Hormone, die regulieren, Fütterung Verhalten. Die Skelettmuskulatur macht rund 40 Prozent des menschlichen Körpers und hat einen hohen Energie-und Nährstoff-Anforderungen. Jedoch bis jetzt sind Wissenschaftler nicht zu schätzen, wie der Skelettmuskulatur kann in ähnlicher Weise die Kommunikation mit dem Gehirn durch Signalisierung Faktoren genannt myokines.
„Bis jetzt hat das Gehirn am wenigsten erforschten Ziel der myokine Aktivität,“ sagte entsprechenden Autor Fabio Demontis, Ph. D., von der St. Jude Abteilung für Entwicklungs-Neurobiologie. „Es gibt viele myokines, die sich auf andere Gewebe, aber Ihre Rolle bei der Signalübertragung an das Gehirn weitgehend unerforscht.“
Den molekularen Schlüssel zum Muskel-Gehirn-Kommunikation
Um besser zu verstehen, wie der Skelettmuskulatur kommuniziert mit dem Gehirn in Bezug auf die Fütterung Verhalten der Forscher bei der myokine Dpp in Drosophila melanogaster. Dpp ist die Fruchtfliege entspricht der BMP2-und BMP4-Signalgebung Faktoren im Menschen.
Wissenschaftler bisher angenommen, dass Dpp nur überträgt Signale auf kurze Entfernungen. Jedoch zeigten die Forscher, dass fluorescently tagged Dpp Reisen lange Entfernungen aus der flugmuskeln von Drosophila-Fliegen an das Gehirn. Darüber hinaus fanden die Forscher, dass die Verringerung der Dpp Ebenen gefördert Fütterung und Verhalten bei der Nahrungssuche bei Fruchtfliegen. Umgekehrt, die Erhöhung der Dpp-Ebenen reduziert, die Nahrungssuche und Fütterung.
Ein Zusammenhang zwischen Dpp, Dopamin und Fütterung initiation
Die Forscher haben auch herausgefunden, dass Muskel-abgeleitet Dpp regelt die Ebenen der Gehirn-Tyrosin-hydroxylase, ein Enzym-Taste, um die Synthese des neurotransmitters Dopamin. Unter einer Reihe von anderen Rollen, Dopamin hat zuvor im Zusammenhang mit der Fütterung Verhalten.
Die Forscher fanden, dass die Senkung der Dpp Ebenen in den Muskeln führte zu höheren Ebenen von Dopamin im Gehirn und eine erhöhte Fütterung. Umgekehrt fliegt mit höherer Dpp-Level im Muskel hatte den unteren Ebenen von Gehirn Dopamin und waren weniger wahrscheinlich zu suchen Nahrung. Die Forscher fanden auch, dass die modulation der Dopamin-Synthese im Gehirn ist der Schlüssel zu der Regelung der Fütterung, die durch Muskel-abgeleitet Dpp.