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Lien direct entre l'insuline et la température corporelle découvertes

Les découvertes proposent le point de vue neuf sur le diabète, le métabolisme et la surveillance du poids

Une équipe aboutie par des scientifiques au The Scripps Research Institute ont découvert un lien direct entre l'hormone d'insuline-un longtemps liée au métabolisme et les troubles métaboliques comme diabète-et la température corporelle. Tandis que beaucoup de recherche a été conduite sur l'insuline depuis sa découverte pendant les années 1920, c'est la première fois que l'hormone a été branchée au procédé principal de la régulation de la température.

Le papier était publié récent dans une avance, l'édition en ligne du diabète de tourillon, un tourillon de l'association américaine de diabète, et apparaîtra dans l'édition imprimée de janvier de la publication.

Les scientifiques ont constaté que quand l'insuline a été injectée directement dans une région du cerveau spécifique dans les rongeurs, la température corporelle s'est élevée, métabolisme accru, et (le gros) tissu adipeux brun a été activé pour relâcher la chaleur. L'équipe de recherche a également constaté que ces effets étaient dose-dépendants- à une remarque, plus d'insuline, plus de ces mesures métaboliques s'est levée.

Les « scientifiques ont su depuis de nombreuses années que l'insuline est impliquée dans le règlement de glucose en tissus en dehors du cerveau, » ont dit le neurobiologiste Manuel Sanchez-Alavez de recherches de Scripps, qui était le premier auteur du papier neuf avec des collègues Iustin V. Tabarean et Olivia Osborn de laboratoire de Bartfai (maintenant à l'Université de Californie, San Diego). « Le lien à la régulation de la température dans le cerveau est neuf. »

En plus de proposer une perspective nouvelle sur les maladies telles que le diabète qui comportent la perturbation des voies d'insuline, l'étude ajoute à notre compréhension de la température de la température-le de fuselage de faisceau de ces parties du fuselage contenant des organes vitaux, à savoir la liaison et la tête. Normalement, la température corporelle reste dans une marge étroite de sorte que les réactions enzymatiques principales puissent se produire. Quand la température corporelle va en dehors de cette gamme pour période-élevé prolongé comme dans la fièvre, ou abaisse comme dans le résultat d'hypothermie-le est le tort au fuselage.

Des variations plus modestes de température corporelle sont associées à notre cycle de 24 heures quotidien de sommeil-sillage, au cycle hormonal mensuel femelle, et, intrigant, aux effets de la restriction sévère de calorie.

« Notre papier met en valeur la possibilité que les différences dans la température centrale peuvent jouer un rôle dans l'obésité et peuvent représenter une zone thérapeutique dans le futur modèle de médicament, » Osborn ajouté.

Une découverte étonnante

Le laboratoire de Tamas Bartfai, qui est présidence du service des neurologies moléculaires et intégratrices, directeur de l'institut de recherches neurologique de Harold Dorris, et d'un membre de l'institut de Skaggs de la biologie chimique à la recherche de Scripps, avait vérifié la biologie de la régulation de la température pendant presque une décennie. L'idée pour l'étude neuve est venue environ de quelques expériences récentes dans son laboratoire explorant les propriétés des neurones chaud-sensibles appelés de cellules « . » Ces cellules existent seulement dans la région du cerveau préoptique, qui est connue pour régler la température corporelle.

Dans le travail coordonné par Osborn pour caractériser ces neurones et leur transcriptome (toutes les molécules d'ARN messager dans une cellule, qui réfléchissent les gènes étant exprimés), l'équipe a remarqué quelque chose ARN messager inattendu-un pour un récepteur d'insuline.

« Nous étions étonnés de trouver le récepteur d'insuline, » a dit Tabarean. « Le récepteur d'insuline est très bien documenté dans le pancréas et en d'autres tissus périphériques. Mais dans le cerveau, il n'était pas clair et nous réellement n'avons pas su son existence dans des neurones chaud-sensibles. »

Présumant que l'insuline agissait dans le règlement de la température corporelle à cause de sa présence dans des neurones chaud-sensibles, les scientifiques se sont mis à vérifier. Pour faire ainsi, ils avaient l'habitude une combinaison rare des techniques comprenant la biologie moléculaire au niveau unicellulaire, à l'électrophysiologie, aux techniques d'imagerie, et aux études in vivo métaboliques.

D'abord, Tabarean a abouti le travail unicellulaire, examinant l'effet de l'insuline sur les différents neurones chaud-sensibles, qui allument plus fréquemment quand la température s'élève. Les résultats ont prouvé que l'insuline était efficace en réduisant la cadence du tir des neurones.

Ensuite, les membres du laboratoire de Bartfai ont conçu plusieurs études des animaux entières de confirmer ces découvertes et d'examiner les voies dans le fuselage qui pourrait être affecté.

S'allumer admirablement

Les scientifiques ont soupçonné que l'insuline dans le cerveau pourrait fonctionner pour réchauffer le fuselage par une voie spécifique concernant les signes qui se sont déplacés de l'endroit préoptique du cerveau, en bas de la moelle épinière, aux neurones qui tissu adipeux brun direct pour dépenser l'énergie pour produire la chaleur.

Le tissu adipeux de Brown, également connu sous le nom de graisse brune, est distinct de la graisse blanche parce qu'il brûle des calories plutôt que les enregistrant. Tandis que pendant les années au delà, de la graisse brune était pensée pour exister chez l'homme seulement quand elles sont des mineurs, les études récentes ont prouvé que de gros gisements de brun sont également trouvés dans les adultes sains, particulièrement autour de leurs clavicules et cols. Intéressant, des personnes plus âgées ont moins de graisse brune que les jeunes, et les personnes obèses ont les personnes moins que pauvres.

Pour voir si de la graisse brune était activée par l'insuline dans le cerveau, le groupe de Bartfai a collaboré avec des membres des solutions médicales de Seimens, qui sont des experts en matière de techniques d'imagerie. Particulièrement, les scientifiques ont examiné l'effet des injections d'insuline dans l'endroit préoptique des rats sur le tissu adipeux brun utilisant des échographies (CT) de tomodensitométrie et des échographies de tomographie (PET) d'émission de positons. Les rongeurs possèdent le tissu adipeux brun dans les deux grandes masses sur leurs arrières entre les omoplates.

Quand l'activité de la graisse brune a été captée visuellement, les caractéristiques ont confirmé les projections des scientifiques.

« Après injection d'insuline dans l'endroit préoptique, le tissu adipeux brun s'allume très admirablement, » a dit Sanchez-Alavez.

Ensuite, Sanchez-Alavez a abouti des études examinant les effets de l'insuline sur le métabolisme, particulièrement en mesurant l'effet des injections d'insuline dans l'endroit préoptique des souris sur la consommation de l'oxygène et la production de dioxyde de carbone. De nouveau, les résultats ont prouvé que le régime métabolique a augmenté avec une augmentation en insuline.

« Toute l'échographie de techniques-PET/CT, études métaboliques, travail-support télémétrique que l'effet hyperthermic de l'insuline dans le rongeur modélise, » Sanchez-Alavez a récapitulé.

Les auteurs notent que tandis que leur papier neuf illumine une pièce du puzzle principale des procédés métaboliques du fuselage, elle soulève également beaucoup de questions intrigantes : Comment est-ce que l'insuline obtient-elle au cerveau préoptique endroit-il croise la barrière hémato-encéphalique ou est-elle produite localement ? Sont les diabétiques, qui sont peu sensibles à l'insuline en tissus périphériques, encore sensibles à l'insuline dans le cerveau ; si oui, cette dichotomie a-t-elle pu être employée dans le développement d'un traitement neuf ? Les scientifiques pourraient-ils trouver une voie d'employer ces analyses neuves pour augmenter la dépense énergétique afin de la perte de poids ?

« C'est un projet très long, » a dit Sanchez-Alavez. « J'espère que nous obtenons le financement pour continuer cette recherche. »