Một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature Metabolism giải thích quá trình phân tử đứng sau phản ứng dự đoán của não trước bữa ăn. Vùng dưới đồi điều khiển cảm giác thèm ăn bằng nhiều loại tế bào thần kinh, và các tế bào POMC báo hiệu cảm giác no. Nghiên cứu do Marc Schneeberger Pane cùng đồng nghiệp thực hiện cho thấy glycogen nội bào trong tế bào POMC là nhiên liệu cho hoạt động dự đoán này: glycogen bị phân giải thành glucose khi tế bào cần năng lượng.
Để hiểu kích hoạt cảm giác, các nhà khoa học để thức ăn sau một lớp lưới để chuột có thể nhìn và ngửi nhưng không ăn. Họ phát hiện tiếp xúc với thức ăn kích hoạt enzyme glycogen synthase, enzyme tạo glycogen. Chuột biến đổi thiếu glycogen synthase ở tế bào POMC có phản ứng hành vi và sinh lý yếu hơn: ít tiếp cận thức ăn, dành ít thời gian ăn hơn và không sản xuất insulin trước khi ăn. Khi enzyme này được loại bỏ ở chuột trưởng thành bằng virus, kết quả tương tự cho thấy hiệu ứng không phải là hậu quả của vấn đề phát triển.
Nhóm còn lập bản đồ kết nối và thấy tế bào POMC liên kết với các vùng não xử lý mùi nhưng không liên kết với vùng xử lý thị giác. Qua thời gian, những con chuột đột biến này trở nên béo phì và thể hiện các dấu hiệu tiền tiểu đường. Các tác giả lưu ý rằng khiếm khuyết trong khả năng dự đoán thức ăn của não có thể góp phần vào béo phì và tiểu đường, và gợi mở hướng điều trị mới.
Công trình được hỗ trợ bởi National Institutes of Health, Yale University, gia đình McCluskey, E. Matilda Ziegler Foundation, Interstellar Initiative và Foundation for Prader-Willi Research. Nguồn: Yale University.
- Journal: Nature Metabolism
- Nhóm nghiên cứu: Marc Schneeberger Pane và cộng sự
Từ khó
- vùng dưới đồi — vùng não điều hòa cảm giác và chức năng cơ thể
- glycogen — dạng dự trữ glucose trong tế bàoglycogen nội bào
- glycogen synthase — enzym tạo glycogen từ glucose trong tế bào
- thèm ăn — mong muốn ăn, cảm giác muốn thức ăn
- đột biến — thay đổi trong vật liệu di truyền của sinh vật
- tiền tiểu đường — tình trạng đường huyết cao nhưng chưa phải tiểu đường
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ khiếm khuyết trong khả năng dự đoán thức ăn của não có thể góp phần vào béo phì và tiểu đường ở người như thế nào? Hãy nêu lý do.
- Nghiên cứu dùng virus để loại bỏ enzyme ở chuột trưởng thành; theo bạn điều này giúp trả lời câu hỏi nào về nguyên nhân của hiệu ứng quan sát được?
- Nghiên cứu thấy tế bào POMC liên kết với vùng xử lý mùi nhưng không với vùng thị giác. Bạn sẽ đề xuất thí nghiệm bổ sung nào để kiểm tra vai trò của mùi trong phản ứng trước bữa ăn?
