Vad händer i kroppen när vi är hungriga och ser och känner lukten av mat? Ett forskarlag vid Max Planck Institute for Metabolism Research har nu kunnat visa på möss att anpassningar i leverns mitokondrier sker efter bara några minuter.
Stimulerade av aktiveringen av en grupp nervceller i hjärnan förändras mitokondrierna i levercellerna och förbereder levern för anpassningen av sockermetabolismen. Resultaten, som publiceras i tidskriften Science, kan öppna nya vägar för behandling av typ 2-diabetes.
Forskarna matade hungriga möss som bara kunde se och lukta på maten utan att äta den. Efter bara några minuter analyserade forskarna mitokondrierna i levern och fann att processer som normalt stimuleras av matintag var aktiverade.
Studierna visar att det räcker med att mössen får se och lukta på mat under några minuter för att påverka mitokondrierna i levercellerna. Detta medieras av en tidigare okarakteriserad fosforylering i ett mitokondriellt protein. Fosforylering är en viktig modifiering för reglering av proteinaktivitet. Forskarna visar också att denna fosforylering påverkar leverns känslighet för insulin, och har därmed upptäckt en ny signalväg som reglerar insulinkänsligheten i kroppen.
Nervceller i hypothalamus
Effekten på levern förmedlas av en grupp nervceller som kallas POMC-neuroner. Dessa neuroner aktiveras inom några sekunder av synen och lukten av mat, vilket signalerar till levern att förbereda sig för de inkommande näringsämnena. Forskarna visade också att enbart aktiveringen av POMC-neuronerna är tillräcklig för att anpassa mitokondrierna i levern, även i frånvaro av mat.
”När våra sinnen upptäcker mat förbereder sig kroppen för födointag genom att producera saliv och matsmältningssyra. Vi visste från tidigare studier att även levern förbereder sig för matintag. Nu har vi tittat närmare på mitokondrierna i levercellerna, eftersom de är viktiga cellorganeller för ämnesomsättning och energiproduktion, och insett hur förvånansvärt snabbt denna anpassning sker”, förklarar Sinika Henschke, försteförfattare till studien.
Jens Brüning, ansvarig för studien och chef för Max Planck Institute for Metabolism Research, säger: ”Vår studie visar hur nära kopplade den sensoriska uppfattningen av mat, adaptiva processer i mitokondrierna och insulinkänslighet är. Att förstå dessa mekanismer är också viktigt eftersom insulinkänsligheten är nedsatt vid typ 2-diabetes mellitus.”
Jens Brüning är också forskningsgruppledare vid CECAD Cluster of Excellence in Aging Research vid Kölns universitet och chef för avdelningen för endokrinologi, diabetologi och förebyggande medicin vid Kölns universitetssjukhus.
Ytterligare information: Sinika Henschke et al, Food perception promotes phosphorylation of MFFS131 and mitochondrial fragmentation in liver, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adk1005. www.science.org/doi/10.1126/science.adk1005
