Cơ chế kiểm soát lượng thức ăn của não bộ
Không giống như các tế bào thần kinh thông thường, vốn chỉ gửi và nhận tín hiệu liên quan đến việc ăn uống theo cách riêng lẻ, nhóm nơ-ron mới được phát hiện này lại có chức năng đặc biệt. TS Alexander Nectow - Trưởng nhóm nghiên cứu giải thích, các nơ-ron khác trong não thường chỉ phản ứng với thức ăn khi được đưa vào miệng, hoặc cảm nhận mức độ no của dạ dày, hoặc đánh giá lượng dinh dưỡng được hấp thụ. Tuy nhiên, những nơ-ron mà nhóm nghiên cứu tìm thấy có khả năng tổng hợp tất cả thông tin này và hơn thế nữa.
Nhóm nơ-ron trong não chuột có chức năng phát tín hiệu “ngừng ăn” (màu hồng) (nguồn: Alexander Nectow).
Bằng cách sử dụng một phương pháp tiên tiến có tên “lập hồ sơ phân tử theo không gian”, các nhà khoa học đã có thể quan sát kỹ hơn thân não, khu vực kết nối não bộ với tủy sống và kiểm soát các chức năng sống còn. Trước đây, kỹ thuật này chưa từng được áp dụng để phân biệt chính xác từng loại tế bào trong khu vực này. Kết quả cho thấy, có những tế bào tương tự các nơ-ron điều chỉnh cảm giác no, nhưng có một số đặc điểm khác biệt. Nhóm nghiên cứu đã đi sâu phân tích chức năng của chúng và phát hiện rằng, một nhóm nơ-ron đặc biệt trong nhân lưng raphe (dorsal raphe nucleus - DRN) của thân não chịu trách nhiệm theo dõi thức ăn từ lúc xuất hiện cho đến khi được tiêu hóa. Những nơ-ron này không chỉ phản ứng với hình ảnh và mùi thức ăn mà còn kết hợp thông tin từ các hoóc-môn trong hệ tiêu hóa để điều chỉnh cảm giác no.
Hy vọng mới trong cuộc chiến chống béo phì
Phát hiện này ngay lập tức gợi nhớ đến Ozempic - loại thuốc điều trị tiểu đường type 2 và béo phì thuộc nhóm chất chủ vận thụ thể GLP-1. Những loại thuốc này mô phỏng hoóc-môn GLP-1 tự nhiên, giúp tăng cảm giác no và giảm lượng thức ăn tiêu thụ. Điều thú vị là các nơ-ron CCK (cholecystokinin) vừa được phát hiện có thể bị kích hoạt bởi Exendin-4, một chất chủ vận GLP-1. Điều này cho thấy, một trong những cơ chế giúp Ozempic giảm cảm giác thèm ăn có thể là thông qua việc kích hoạt các nơ-ron CCK này. Việc xác định chính xác vai trò của nơ-ron CCK trong quá trình tạo cảm giác no mở ra triển vọng mới trong việc hiểu rõ hơn về cách hoạt động của các loại thuốc GLP-1 và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.
Các tế bào thần kinh điều chỉnh cảm giác no sẽ xem xét một số thông tin về cách bạn ăn trước khi nó báo hiệu rằng bạn đã ăn xong (nguồn: internet).
Để kiểm chứng vai trò của các nơ-ron này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật quang di truyền, trong đó các nơ-ron CCK trong não chuột được lập trình để phản ứng với ánh sáng. Khi nhóm nghiên cứu chiếu tia sáng vào những nơ-ron này, lũ chuột ăn ít hơn rõ rệt. Hơn nữa, các nơ-ron CCK không chỉ đơn thuần phản ứng với lượng thức ăn mà còn theo dõi từng miếng cắn, xử lý nhiều tín hiệu cùng lúc để quyết định khi nào nên ngừng ăn.
TS Alexander Nectow cho biết, những nơ-ron này có thể nhận biết mùi thức ăn, nhìn thấy thức ăn, cảm nhận thức ăn trong miệng và dạ dày, cũng như phân tích các hoóc-môn tiêu hóa được tiết ra khi ăn. Cuối cùng, chúng tổng hợp tất cả thông tin này để quyết định khi nào là đủ.
Do cấu trúc thân não của các loài động vật có xương sống khá tương đồng, nên rất có thể con người cũng có hệ thống nơ-ron điều chỉnh cảm giác no giống như chuột. Đây là một phát hiện đáng mừng trong bối cảnh tỷ lệ béo phì ngày càng gia tăng trên toàn cầu. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), vào năm 2022, có đến 43% người trưởng thành trên thế giới bị thừa cân, trong đó 16% mắc bệnh béo phì. Những con số này cho thấy, tỷ lệ béo phì toàn cầu đã tăng hơn gấp đôi kể từ năm 1990.
Mặc dù Ozempic đã cho thấy hiệu quả trong việc giúp giảm cân, giảm đau khớp do viêm xương khớp và thậm chí làm giảm nguy cơ suy thận và một số bệnh ung thư liên quan đến béo phì ở bệnh nhân tiểu đường type 2, nhưng nó cũng đi kèm với một số tác dụng phụ nghiêm trọng như mất thị lực đột ngột và gia tăng nguy cơ trầm cảm. Vẫn còn rất nhiều điều cần khám phá về cơ chế hoạt động của nhóm thuốc GLP-1 này, nhưng, với phát hiện mới về nơ-ron CCK, các nhà khoa học có thể tìm ra phương pháp điều trị béo phì an toàn và hiệu quả hơn trong tương lai.
Xuân Bình (theo Columbia University Irving Medical Center)