Narůstající tělesná hmotnost, které říkáme nadváha a obezita se v populacích ekonomicky rozvinutých zemí, šíří jako epidemie. Není divu, že se vědci snaží přijít i této pandemii na kloub. Genetici například přišli s přehledem genů, které indikují, kdo z nás má větší předpoklady se začít zakulacovat. Chirurgové nabídli řadu technik, jako třeba resekce části žaludku, nebo jeho bandáže, kterými lze odvrátit hrozící rizika. Přispět se snaží i neurologové. Těm situaci komplikuje fakt, že mozky většiny z nás jsou dost komplikovanými součástmi tělesných schránek. Přesto se jim podařilo zjistit, že co se našich nočních návštěv nejmilejší přítelkyně týče, tak jsme ve vleku jakýchsi „jin“ a „jang“ – dvou sil jednoho celku. Vědátoři to učeně popisují jako excitační a inhibiční vstupy melanokortinového systému, anorexigenního pro-opiomelanokortinu (záležitost neuronů POMC) a orexigenních neuronů souvisejících s peptidy (doména neuronů AgRP). I když to na první pohled vypadá, že za naše chování mohou neurony, ve skutečnosti tomu tak není. Podle nejnovější studie svalovat vinu za kila navíc na neurony, by nebylo fér. Do propojování neuronů (mluvou učenců:  synaptické remodalce zasahující do našeho chování), totiž mocně promlouvají astrocyty.  

Co jsou astrocyty?

Kromě neuronů, máme v mozku také gliové buňky hvězdicovitého tvaru. Je jich tam dokonce víc, než neuronů. Dlouho jsme tyto „hvězdičky“ měli jen za druhořadou strukturu a přisuzovali jim úkol jakýchsi lešenářů. Později nás překvapily svými výběžky, které se z části dotýkají krevní vlásečnice a z části neuronu.

 

Ukázalo se, že  jsou to ony, kdo neuronům zajišťuje výživu. Proto jsme jim začali říkat „kojné“. I dnes se mnohde píše, že palivem pro provoz mozku a tím i naše myšlení, je cukr a že si  ho neurony berou z krve v podobě glukózy. Neberte to vážně. Realita je jiná. Glukózu v mozku přijímají jen astrocyty, neurony „jezdí“ na laktát. Právě tím je naše „hvězdičky“ zásobují. Říkat astrocytům kojné tak, docela sedne.

 

 

Jak ale šel čas, tak další poznání z hvězdiček udělalo „metaře“. Tuto další profesi astrocytů oceníme, když nám mrtvička přidusí mozek. Jakmile se neurony dostanou do maléru a začnou strádat kyslíkem a živinami (nemusí při tom jít jít jen o mozkovou příhodu), jejich malé buněčné elektrárny – mitochondrie, se jim začnou vymykat kontrole. Neurony se jich musí hodně rychle zbavit. Přebírají si je od nich astrocyty. Jak ale posléze vyšlo najevo, astrocyty nejen, že neurony zbavují jejich odpadu (nefunkčních mitochondrií), ale když se situace s nedostatkem živin upraví, vracejí jim je opravené zase zpět. Naše popeláře jsme tak museli přeřadit z kategorie uklízečů do stavu „opravářů“.

 

Netrvalo dlouho a astrocyty na nás vytáhly z rukávu další překvápko. V mozku fungují i jako ochranka. Této profese se zhošťují prostřednictvím produkce proteinu zvaného apolipoprotein E (zkráceně ApoE). Na této látce totiž závisí imunitní odpověď. Jakoby ani to nestačilo. Tyto vše umělkyně produkcí molekul ApoE zajišťují neuronům také dodávky polynenasycených mastných kyselin. Ty se neuronům tuze hodí pro tvorbu membrán, kterými se rády a hojně obklopují. Z tohoto úhlu pohledu se na naše „hvězdné“ buňky lze dívat jako na mozkovou přepravní PPL službu.

Ale dost už odboček věnovaných dřívějším nedávným odhalením. Zaměřme se teď na nejnovější poznatek nakousnutý v úvodu článku. I ten se, jak jinak, týká astrocytů.

Naše chování ve vztahu k obžerství, souvisí s narušením rovnováhy mezi  neurony POMC (pro-opiomelanokortinovým systémem) a AgRP (orexigenními neurony). Jak se na pokusných myškách potvrdilo, tak to, čemu se říká synaptická remodelace, ovlivňuje chování ve smyslu nutkání „zbodnout toho při každé příležitosti co nejvíc“.

 

Z výsledků pokusů týmu vedeném Alexandre Benanim, výzkumným pracovníkem CNRS už víme, které z neuronů do toho strkají prsty. Jde o neurony „POMC“ se sídlem v hypothalamu na spodní straně mozku. Tyto neurony jsou svými výběžky propojeny s velkým počtem neuronů v jiných částech mozku. Tato propojení jsou kupodivu tvárná a vznikají a mění se rychle. Říká se tomu plasticita a míní se tím ovlivňování funkce neuronové sítě. Jak se ukazuje, toto chování nervové sítě mají pod palcem astrocyty. I když to tak Benanimiho tým ve své publikaci neformuloval, poznatek nastoluje provokativní otázku: Kdo že to vlastně je v našem mozku „kápo“?

 

Na geneticky upravených myškách se již částečně podařilo odhalit, jak to astrocyty dělají, že neurony tancují, jak jim pískají. Kromě již vyjmenovaných schopností, jsou hvězdicovité buňky také indikátorem, který reaguje na metabolické změny v krvi. Zjednodušeně lze tuto jejich novou funkci připodobnit k brzdě, která se k anorektickým neuronům přimkne a jejich aktivitu tlumí. Po jídle, které uspokojí nutriční potřebu, stoupne v krvi hladina glukózy. Na to astrocyty reagují tím, že se od zmíněných neuronů oddálí. Ztráta těsného kontaktu je „odbrzdí“ a excitované neurony se vrátí k tomu, co jim jde nejlépe - spustí kanonádu vzruchů vysílaných do vyšších pater mozku, čímž propojí signální obvod, který v konečném důsledku zajistí svému nositeli pocit sytosti.

Menší vadou na kráse nově popsaného objevu je, že astrocyty takto řídí pocit sytosti jen v případě kolísající hladiny cukru v krvi. V případě hostiny bohaté na tuky, zůstávají astrocyty k jejich zvýšené hladině „hluché“. Nejspíš bude existovat ještě jiný okruh řízení sytosti, který je na tom odvíjejícím se od hladiny glukózy, nezávislý. Ale i tak nás nové poznatky postrčily blíž době, kdy budeme moci popsaný mozkový spoj oblafnout a uměle, dle libosti, si ordinovat pocit sytosti nějakou „syntetikou“.  

Literatura

Danaé Nuzzaci, et al.: „Postprandial Hyperglycemia Stimulates Neuroglial Plasticity in Hypothalamic POMC Neurons after a Balanced Meal, Vell Reports, volume 30, 2020. DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.02.029