Работая с лабораторным червем C. elegans , Мутлу и ее коллеги провели широкий анализ, чтобы выяснить, могут ли нейроны активно посылать сигналы, которые, не влияя на привычки питания, могут изменить липидный обмен.
«Когда мы нашли связь с обонянием, мы были очень удивлены. Мы ожидали, что связь есть со вкусом или связанным с приемом пищи,» – сказал Mutlu, который работает в лаборатории доктор Мэн Ван, профессор молекулярной и генетики человека, член Хаффингтонского центра по проблемам старения и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза в Бэйлоре.
Как запахи могут влиять на накопление жира
Связь между обонянием и жировым обменом не нова, но основные механизмы все еще не ясны. Обонятельное восприятие сложное и строго регулируемое, объяснил Мутлу.
«В окружающей среде существует множество запахов, которые могут быть обнаружены определенными обонятельными нейронами через определенные рецепторы. Обонятельные нейроны передают информацию межнейронам, которые интерпретируют информацию, чтобы командовать другими нейронами и периферическими тканями», – сказал Мутлу.
Обонятельное восприятие у C. elegans проще, чем у более крупных организмов, таких как люди, что помогает исследователям, таким как Мутлу и ее коллеги, изучать, как обоняние регулирует процессы организма. У лабораторного червя есть три пары обонятельных нейронов, которые обнаруживают различные находящиеся в воздухе запахи. «Некоторые запахи избирательно активируют или ингибируют один обонятельный нейрон, в то время как другие могут стимулировать группу нейронов», – сказал Мутлу.
Исследователи проверили несколько запахов у C. elegans и обнаружили, что только определенные запахи динамически регулируют мобилизацию жира, взаимодействуя со специфическими обонятельными нейронами через специфические рецепторы. Используя лабораторный метод, называемый optogenetics, который использует свет, чтобы активировать или ингибировать эти нейроны, исследователи смогли способствовать потере или увеличению накопления жира, соответственно. Они также определили, что нейроны действуют через избирательный нервный контур и нейроэндокринный путь, чтобы напрямую регулировать метаболизм жира.
«Наши результаты дают новый взгляд на то, как регулируется метаболизм липидов, и могут помочь понять, почему некоторые люди могут быть более устойчивыми к метаболическим проблемам, в то время как другие более уязвимы», – сказал Ван.
Кроме того, результаты имеют отношение к наблюдениям, которые были сделаны между обонянием, жировым обменом и нейродегенеративными заболеваниями .
«Например, мы знаем, что у пациентов с болезнью Альцгеймера, как правило, есть проблемы с обменом веществ, – сказал Мутлу. – Кроме того, наше исследование предполагает связь между запахами, которые может ощущать каждый человек, и его или ее подверженностью ожирению».
«Хотя необходимы дополнительные исследования, вполне возможно, что некоторые ароматы могут вызвать изменения в жировом обмене, приводящие к потере веса», – сказал Ван. «Возможно, нам придется наблюдать не только за тем, что мы едим, но и за тем, что мы пахнем».