1. Главная / Новости науки
Стало понятнее, как никотин снижает вес
16.06.11 | Молекулярная биология, Медицина, Вера Башмакова
Рис. 1. Цитизин (Cyt) и никотин (Nic) дозозависимо вызывают понижение массы тела
(Body weight) у подопытных мышей по сравнению с контрольными, получавшими
солевой раствор (Saline). По горизонтальной шкале — время в днях. Изображение из
обсуждаемой статьи в Science
Многие курильщики говорят, что курят для того, чтобы держать вес в норме.
И действительно — курящие обычно весят меньше некурящих, а когда пытаются
бросить — набирают вес. Эффект этот, видимо, связан прежде всего с никотином,
поскольку было показано, что никотин снижает аппетит у подопытных животных.
Но о том, каков механизм, связывающий употребление никотина с понижением
массы тела, пока что было известно мало. Группа ученых из США смогла немного
разобраться в этом вопросе.
Никотин — агонист ацетилхолина. Это означает, что он как бы «притворяется»
ацетилхолином, когда садится на соответствующие рецепторы. Рецепторы доверчиво
раскрываются, и сквозь них начинают идти ионные токи, а из-за этого меняется
мембранный потенциал клеток, что влечет за собой соответствующие изменения в
нервной системе. Логично предположить, что влияние никотина на пищевое поведение
связано именно с его воздействием на холинорецепторы.

2. Исследователи решили проверить это предположение. Первое, что им удалось
выяснить, — что никотин (а также более селективный агонист одного из подвидов
никотинового холинорецептора цитизин) понижают привес, массу жира и потребление
пищи у подопытных мышей (см. рис. 1).
Это был предсказуемый результат. Теперь перед учеными встал следующий вопрос.
Никотиновые холинорецепторы встречаются и в центральной, и в периферической
нервной системе. С действием на какую из этих систем (или на обе?) связан данный
эффект никотина и цитизина?
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали антагонисты
холинорецепторов (то есть блокаторы, которые закупоривают рецепторы и не
пропускают сквозь них ионные токи). Один из этих антагонистов работал только в
центральной нервной системе, а второй — только в периферической. Обусловленная
цитизином потеря аппетита пропадала только под действием центрального антагониста
(см. рис. 2) — значит, исследуемые нами изменения в пищевом поведении
регулируются именно центральной нервной системой.
Рис. 2. Влияние цитизина (cytisine) на количество принятой пищи не прекращается под
действием периферического антагониста никотиновых холинорецепторов
бензосульфоната гексаметония (hexamethonium) и прекращается под воздействием

3. центрального антагониста мекамиламина (mecamylamine). Это говорит о том, что
цитизин действует на центральную нервную систему, а не на периферическую.
Результат виден и через два часа (after 2 hours) и через сутки (after 24 hours). Saline —
солевой раствор. По вертикальной оси — прием пищи в граммах на грамм массы тела
подопытных животных. Изображение из обсуждаемой статьи в Science
Круг поисков сужался. В ЦНС один из важных регуляторов пищевого поведения —
аркуатное ядро (см. arcuate nucleus) гипоталамуса. Находящиеся в нём
проопиомеланокортиновые (ПОМК) клетки являются частью меланокортиновой
системы (см. central melanocortin system), имеющей критическое значение в контроле за
энергетическим балансом и весом тела. Активация этих клеток уменьшает прием пищи
и увеличивает расходование энергии, и наоборот — их «молчание» ведет к ожирению.
Показано, что клетки эти экспрессируют холинергические маркеры — а значит, на них
может влиять ацетилхолин. Всё это наводит на мысль, что именно через эти клетки
никотин и действует на пищевое поведение.
Чтобы проверить эту идею и подробнее изучить механизм, по которому действует
никотин, исследователи провели серию экспериментов. Во-первых, они убедились, что
ведущую роль в никотиновой анорексии играет один из видов никотиновых
холинорецепторов — α3β4 (именно для этого рецептора является агонистом цитизин).
Дальше определили, что активация этих рецепторов на проопиомеланокортиновых
клетках «включает» их и заставляет посылать сигналы на свои мишени, нейроны
второго порядка. Больше того, им удалось определить, что мишенями этими являются
клетки паравентрикулярного ядра гипоталамуса, и что проопиомеланокортиновые
клетки действуют на них через Mc4r-рецепторы.
Итак, судя по всему, механизм влияния курения на пищевое поведение таков. Никотин
«садится» на α3β4-никотиновые холинорецепторы в проопиомеланокортиновых
клетках аркуатного ядра. Рецепторы открываются, через них начинается ионный ток,
клетки возбуждаются и посылают сигналы дальше, активируя нейроны в
паравентрикулярном ядре с помощью Mc4r-рецепторов. Всё это приводит к изменению
пищевого поведения, уменьшению аппетита и как следствие — к потере веса
(см. рис. 3).

4. Рис. 3. Предполагаемый механизм влияния никотина на пищевое поведение. В ПОМК-
клетках аркуатного ядра (POMC) есть несколько различных никотиновых
холинорецепторов (nAChRs), и среди них — рецепторы α3β4. От клеток, на которых
находятся эти α3β4-рецепторы, идут проекции к нейронам второго порядка (second
order neurons), находящимся в паравентрикулярном ядре (PVN). В обычном состоянии
(basal state) в отсутствие никотина (nicotine) α3β4-рецепторы закрыты,
соответствующие ПОМК-клетки не посылают сигнал нейронам второго порядка, и
организм потребляет пищу на обычном уровне (basal food intake). Если же система
активирована никотином (nicotine-activated state), то никотин «садится» на
никотиновые холинорецепторы, в том числе и на α3β4. Соответствующие ПОМК-
клетки возбуждаются и активируют Mc4r-рецепторы на нейронах второго порядка,
в результате чего происходит снижение приема пищи (decreased food intake).
Изображение из обсуждаемой статьи в Science
Иными словами, появляется новая «кнопка» для контроля веса — α3β4-никотиновые
холинорецепторы. Агонисты этих рецепторов могут помочь курильщикам
контролировать вес после того, как они бросают курить, а кроме того, эти агонисты
могут стать основой для новых лекарств против ожирения.
Источник: Yann S. Mineur, Alfonso Abizaid, Yan Rao, Ramiro Salas, Ralph J. DiLeone,
Daniela Gundisch, Sabrina Diano, Mariella De Biasi, Tamas L. Horvath, Xiao-Bing Gao,

5. Marina R. Picciotto. Nicotine Decreases Food Intake Through Activation of POMC
Neurons // Science. 2011. V. 332. P. 1330–1332.
Вера Башмакова
Астрономические наблюдения недели
Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):
Top of Form
Bottom of Form
Top of Form
Bottom of Form
Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная
картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология,
затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика,
медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские
премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия,
эволюция, экология, энергетика, этология
Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова,
Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина,
Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров,
Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев,
Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова,
Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин,
Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин,
Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина,
Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов,
Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова,
Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Максим Нагорных,
Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски,
Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская,
Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Даниил Смирнов,
Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко,
Александр Токарев, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова
Новости науки по месяцам: 2015 VII, VI, V, IV, III, II, I 2014 XII, XI, X, IX,
VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 2012
XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV,
III, II, I 2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 2009 XII, XI, X, IX, VIII,
VII, VI, V, IV, III, II, I 2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 2007 XII,

6. XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III,
II, I 2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
Научные новости у наших партнеров: «Биомолекула», «В мире науки»,
«Вокруг света», Газета.ру, Грани.ру, Лента.ру, «Наука и жизнь», «Популярная
механика», Gzt.ru