Hedonik obezitenin sinir bilimsel kökenleri

Abstract

Dünyada 600 milyondan fazla insanda görülen obezite, beraberinde mortalite riski yüksek birçok hastalığı da tetikleyen global bir sağlık sorunudur. Mevcut tedavi yöntemlerinin yetersiz kalması, obezite tedavisinde yeni hedefler belirlenmesine duyulan ihtiyacı da arttırmaktadır. Beyinde çeşitli bölgelerin fizyolojik açlık - tokluk ile hedonik ve homeostatik beslenmeyi kontrol ettiği bilinmektedir. Ancak bu kontrolün hangi sinir ağları üzerinden gerçekleştiği açığa çıkarılamamıştır. Yapılan bu çalışmada, hedonik beslenmeyi kontrol ettiği bilinen nükleus akkumbens bölgesinin, beslenmeyi düzenleyen hipotalamus bölgesiyle olan ilişkisi incelenmiştir. Nükleus akkumbens bölgesinin, lateral hipotalamus bölgesinde bulunan melanin konsantre eden hormon nöronlarından yoğun afferent sinyaller aldığı bulunmuştur. Pmch-cre transgenik fare ile yapılan deneylerle, melanin konsantre eden hormon nöronlarının beslenme mekanizmasını ve buna bağlı fizyolojik durumları etkilediği anlaşılmıştır. Yaptığımız kemogenetik deneyler ile melanin konsantre eden hormon nöronlarının inhibisyon durumunda besin tüketimini baskıladığı ve kan şekeri seviyesini düzenlediği belirlenmiştir. Melanin konsantre eden hormon nöronlarının sinaptik aktivitelerinin kalıcı olarak engellenmesinin, anoreksik faza sebebiyet verdiği gözlenmiş ve hedonik beslenmenin bu durumu dengeleyebildiği tespit edilmiştir. Dolayısıyla, nükleus akkumbens bölgesinin hedonik beslenme kontrolünü, lateral hipotalamus bölgesinde bulunan melanin konsantre eden hormon nöronları üzerinden yaptığına dair önemli bulgular elde edilmiştir.

Affecting over 600 millions of people worldwide, obesity is a global health problem which triggers many high mortality risk diseases. As current therapeutic methods remain ineffective, urge to determine novel targets for obesity treatment increases significantly. Certain brain regions are known to control physiological fed and fasted states along with hedonic and homeostatic feeding. Yet, the neural circuits involved in this control remain unidentified. In this study, the connection between nucleus accumbens that is known to control hedonic feeding and lateral hypothalamus that regulates physiological feeding is investigated. We demonstrated that nucleus accumbens receives strong afferent signals from melanin concentrating hormone neurons found in lateral hypothalamus. In experiments conducted with Pmch-cre transgenic mice, we showed that melanin concentrating hormone neurons affect feeding mechanism and associated physiological states. Chemogenetic manipulations demonstrated that in case of inhibition, melanin concentrating hormone neurons suppress food intake and regulate blood glucose levels. Synaptic silencing of melanin concentrating hormone neurons results in anorexia, whereas hedonic diet compensates the regulation of the physiological state. These findings suggest that nucleus accumbens controls of hedonic feeding through melanin concentrating hormone neurons of lateral hypothalamus.