Воздействие на рецепторы MC3R влияет на питание и тревожность мыши

В современном мире возросло число расстройств, связанных с пищевым поведением. Избыточная масса тела из-за количества и качества пищи становится распространенным диагнозом, а анорексия в погоне за модой — обычным делом. Помимо психологических причин и неспособности человека контролировать свой рацион, анорексия и ожирение могут быть вызваны нарушениями работы рецепторов и нейронов в гипоталамусе. В дугообразном ядре гипоталамуса (ARH) находятся AgRP-нейроны (agouti-related protein), которые играют ключевую роль в пищевом поведении. При удалении этих нейронов развивается фатальная анорексия, а при стимуляции, наоборот, — патологическое переедание, даже если животных подвергали стимулам, вызывающим тревожность или страх. Ранее группа ученых из США уже выяснила, что AgRP-нейроны экспрессируют рецепторы гормона меланокортина 3 (MC3R). В новой работе, опубликованной в Science Translational Medicine, они изучили роль MC3R и их способность контролировать пищевое поведение мыши.

Экспрессия MC3R происходит в нескольких типах клеток гипоталамуса мыши. Однако наиболее изучены MC3R в AgRP-нейронах, где они регулируют высвобождение гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Ранее считалось, что только 50% AgRP-нейронов экспрессируют Mc3r, однако в данной работе ученые доказали, что к его экспрессии способны 97% AgRP-нейронов.

Фармацевтические препараты — агонисты и антагонисты MC3R в мозге мышей — влияли на пищевое поведение. После одной инъекции вещества C18 (MC3R-специфичного агониста) через шесть часов потребление пищи увеличилось на 50%, через 24 часа оно оставалось повышенным. Интересно, что введение С18 увеличивало количество приемов пищи, но не размер порций. При введении С11 (MC3R-специфичного антагониста) в течение шести часов потребление пищи снижалось вчетверо, этот эффект сохранялся 24 часа.

С помощью FISH-анализа ученые установили, что экспрессия гена Mc3r в дугообразном ядре гипоталамуса у самцов была в два раза выше, чем у самок; больше у самцов и рецепторов MC3R. Они предположили, что такое различие было связано не с AgRP-нейронами, а с отдельной группой Kiss1-нейронов (kisspeptin), также расположенных в ARH и экспрессирующих Mc3r.

У мышей с нокаутом Mc3r самки были более тревожными, чем самцы, и потребляли меньшее количество пищи, что согласуется с данными, полученными для человека, ведь 90% всех случаев нервной анорексии приходится на женщин