Єрусалим, 26 серпня 2026 року (TPS-IL) — Ген, який давно відомий тим, що формує мозок до народження, у дорослому віці функціонує як центральний регулятор стресу та метаболізму, виявили ізраїльські вчені.
Ці висновки можуть бути корисними для майбутніх досліджень розладів, де стрес і метаболізм перетинаються, включаючи тривожність, депресію, ожиріння, діабет та порушення функції щитоподібної залози.
Дослідження Інституту Вейцмана виявило ген під назвою Orthopedia, або Otp, як зв'язок між біологічними системами, які часто відчуваються разом під час стресу. Otp допомагає регулювати розвиток мозку до народження та контролює активність клітин, залучених до систем стресу та гормональної системи організму. Хоча попередні дослідження встановили його роль у розвитку мозку, його функція в дорослому мозку залишалася значною мірою невідомою.
Нові висновки показують, що Otp не просто будує мозок і вимикається.
«Ми виявили, що та сама генетична програма, яка формує зв'язки мозку під час ембріонального розвитку, продовжує відігравати центральну роль у регулюванні реакції організму на стрес та енергетичного балансу протягом усього життя», — сказав професор Гіл Левкович, член відділу молекулярної клітинної біології Інституту Вейцмана, чия команда провела дослідження разом з лабораторією професора Алона Чена.
Дослідники зосередилися на гіпоталамусі, невеликій ділянці мозку, яка регулює голод, сон, розмноження, стрес та метаболізм за допомогою хімічних месенджерів, що діють як гормони або нейропептиди. «Ми схильні називати їх гормонами, коли вони впливають на органи тіла, і нейропептидами, коли вони діють на мозок, але в обох випадках це одна й та сама молекула», — сказав Левкович.
Видалення Otp з ембріона миші є летальним. Більше десятиліття тому команда Левковича виявила у рибок даньйо, що порушення Otp під час розвитку може призвести до порушення реакції на стрес у дорослому віці, і виявила білок Otp у мозку дорослих риб, що поставило питання, чи залишається ген активним пізніше в житті.
Щоб відповісти на це питання, дослідники вимкнули Otp у специфічних популяціях клітин дорослих мишей, не впливаючи на ранній розвиток мозку.
Поза межами розвитку мозку
Коли Otp був порушений, стресові системи мишей ставали гіперактивними, вивільняючи надмірну кількість кортикостерону та інших гормонів стресу. Крім того, у тварин спостерігалася поведінка, подібна до депресії, включаючи відсторонення та зниження здатності долати труднощі. Їхній метаболізм також був порушений: рівень гормонів щитоподібної залози знизився, температура тіла впала, а рівень холестерину підвищився. Хоча миші їли нормально і зберігали приблизно ту ж масу тіла, що й контрольні групи, вони накопичували більше жирової тканини та ставали менш чутливими до сигналів голоду.
«Ми виявили, що Otp діє як центральний вузол управління в дорослому мозку», — сказала співавтор дослідження, доктор Яель Куперман. «Він працює в клітинах, пов'язаних зі стресом, і в клітинах, які контролюють систему щитоподібної залози, що впливає на метаболізм у всьому тілі».
Замість контролю одного шляху, Otp, схоже, інтегрує сигнали з різних систем і допомагає підтримувати їх у балансі. На клітинному рівні він діє в ядрі, перетворюючи вхідні сигнали на зміни активності генів у різних групах клітин гіпоталамуса — включаючи популяції з протилежними ролями в регулюванні голоду та витрат енергії.
Висновки свідчать про програму, яка колись будувала архітектуру мозку, а пізніше використовується для управління мінливими потребами організму. «Молекула, яку ми колись вважали виключно регулятором розвитку, виявляється головним регулятором фізіологічного балансу протягом усього життя», — сказав Левкович. «Вона не просто будує систему — вона підтримує її роботу».
Дослідження може відкрити нові шляхи для вивчення розладів, пов'язаних зі стресом і метаболізмом, і того, чи походить деяка дисфункція від раннього розвитку, чи відображає порушення в регуляції дорослого організму.
Левкович наголосив, що у людей психологічні та метаболічні порушення можуть перетинатися — депресія або тривожність іноді супроводжують низький рівень гормонів щитоподібної залози, що також може впливати на рівень холестерину та цукру в крові. Однак дослідження проводилося на мишах і не встановлює, що Otp спричиняє ці стани у людей.
Дослідження було опубліковано в рецензованому журналі *Endocrinology*.
