Первичные желчные кислоты синтезируются в печени из предшественников, которые поступают в организм с пищей. Так, после еды концентрация желчных кислот в крови резко возрастает. Однако эти молекулы из печени попадают не только в кровоток, но и в мозг — в том числе, в гипоталамус.

Гипоталамус, небольшой отдел промежуточного мозга, связан с большим количеством других областей и регулирует общий гомеостаз и обмен веществ в организме. Именно в гипоталамусе синтезируются нейропептиды, влияющие на чувство голода и жажды: проопиомеланокортин, нейропептид Y, агути-родственный пептид и другие. Эти вещества синтезируются в разных типах клеток гипоталамуса и вызывают каскад реакций, контролирующих аппетит.

Исследователи из Политехнической школы Лозанны под руководством Алессии Перино (Alessia Perino) изучили воздействие смеси желчных кислот на мозг. Сначала подопытным мышам давали смесь в качестве пищи. После этого у них не только повышалась концентрация желчных кислот в мозге, но и снижалось естественное потребление пищи (p<0,05). Этот факт натолкнул ученых на мысль, что желчные кислоты могут активировать центр сытости и заставлять мышей меньше есть.

Такой эффект могло оказывать взаимодействие кислот с рецепторами TGR5, которые синтезируются в мозге и имеют сродство к желчным кислотам. Биологи направленно активировали эти рецепторы и наблюдали такой же эффект, как от желчных кислот: мыши стали меньше есть (p<0,05). Интересно, что даже при искусственной активации TGR5 вес мышей не менялся. Тогда исследователи окрасили клетки, содержащие этот рецептор, чтобы исследовать его распределение в мозге. В нейронах гипоталамуса действительно содержался TGR5, что подтвердило его роль в контроле сытости у мышей.

Исследователям также удалось установить молекулярный механизм, по которому желчные кислоты вызывают сытость. Для этого ген рецептора TGR5 последовательно удаляли из разных типов клеток и следили за тем, как на это реагирует синтез нейропептидов в них. Оказалось, что от TGR5 зависела секреция агути-родственного пептида и нейропептида N, которые участвуют в передаче сигнала о сытости из гипоталамуса (p≤0,0001). Только нейроны, в которых синтезируются оба нейропептида, участвовали в петле отрицательной обратной связи в ответ на желчные кислоты пищи.

Желание поесть может возникать не только из-за недостатка желчных кислот. Некоторые люди, например, склонны «заедать» стресс. Недавно австрийские ученые экспериментально показали, что повышение аппетита в плохом настроении характерно для тех, кто сильно эмоционально зависим от еды.

Фото: Perino et. al. / Nature Metabolism, 2021