Ένα σημαντικό βήμα προς την κατανόηση του πολύπλοκου μηχανισμού ρύθμισης της διατροφής και του σωματικού βάρους.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι ο υποθάλαμος, μια ζωτική περιοχή του εγκεφάλου που ελέγχει λειτουργίες όπως η θερμοκρασία του σώματος, η πείνα, ο ύπνος, η σεξουαλική ορμή και άλλες βασικές διαδικασίες, περιλαμβάνει νευρώνες που εκφράζουν την πρωτεΐνη Opsin 3 (OPN3).
Ωστόσο, η ακριβής λειτουργία αυτής της πρωτεΐνης, η οποία σχετίζεται με την αντίληψη του φωτός, παρέμενε μέχρι πρόσφατα ασαφής.
Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ρίχνει φως στον ρόλο της OPN3, αποκαλύπτοντας τη συμμετοχή της στη ρύθμιση της διατροφικής συμπεριφοράς.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η OPN3 αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα μελανοκορτίνης 4 (MC4R), ο οποίος είναι γνωστός για την κεντρική του σημασία στον έλεγχο της ενεργειακής ισορροπίας και της πρόσληψης τροφής. Οι γενετικές μεταλλάξεις που επηρεάζουν τον MC4R είναι μία από τις συχνότερες αιτίες παχυσαρκίας στους ανθρώπους.
Η πρωτεΐνη OPN3 λειτουργεί σε συνδυασμό με το κανάλι καλίου Kir7.1, ρυθμίζοντας συγκεκριμένα κυτταρικά σήματα και την ενεργοποίηση νευρώνων σε καίρια σημεία του υποθαλάμου που ελέγχουν την ενεργειακή ισορροπία. Σε πειράματα που διεξήχθησαν σε ποντίκια, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα πειραματόζωα που είχαν τροποποιηθεί γενετικά ώστε να μην εκφράζουν την OPN3 κατανάλωναν σημαντικά λιγότερη τροφή και παρουσίαζαν μειωμένη κινητική δραστηριότητα συγκριτικά με τα ποντίκια ελέγχου.
«Για πρώτη φορά, έχουμε έναν σαφή κυτταρικό μηχανισμό που εξηγεί πώς η OPN3 επηρεάζει τη λειτουργία του εγκεφάλου», δήλωσε η Ana Oancea, μία εκ των κύριων ερευνητριών της μελέτης.
Η πρωτεΐνη OPN3 αποτελεί αντικείμενο έρευνας στο εργαστήριο του Oancea για σχεδόν μία δεκαετία. Οι ερευνητές είχαν ήδη εντοπίσει την παρουσία της πρωτεΐνης στα μελανοκύτταρα, όπου εμπλέκεται στη διαδικασία της μελάγχρωσης.
Παράλληλα, η ερευνητική ομάδα του Richard Lang στο Cincinnati Children’s Hospital εξερευνούσε τη λειτουργία της OPN3 στον λιπώδη ιστό και στον εγκέφαλο, χρησιμοποιώντας γενετικά τροποποιημένα ποντίκια. Οι δύο ομάδες ξεκίνησαν τη συνεργασία τους το 2020, επιτυγχάνοντας σημαντικά ευρήματα για τον ρόλο της OPN3 στη διατροφική συμπεριφορά.
Παρόλο που η έρευνα αποκάλυψε σημαντικές πτυχές της δράσης της OPN3 στον εγκέφαλο, εξακολουθούν να υπάρχουν ανοιχτά ερωτήματα. Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι είναι απαραίτητο να εξεταστεί αν η πρωτεΐνη αυτή επιτελεί παρόμοια λειτουργία στον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Επιπλέον, δεν είναι ακόμη ξεκάθαρο αν η OPN3 λειτουργεί ως αισθητήρας φωτός στον εγκέφαλο των ποντικιών, δεδομένου ότι η ανίχνευση φωτός θεωρείται συνήθως λειτουργία των ματιών.
«Η κατανόηση της λειτουργίας της OPN3 και των μηχανισμών της στον εγκέφαλο είναι το κλειδί για να κατανοήσουμε καλύτερα τη ρύθμιση της διατροφικής συμπεριφοράς, κάτι που μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους για την αντιμετώπιση της παχυσαρκίας», δήλωσε η Oancea.
