BAGIKAN
(*Credit: MasterTux)

Selama bertahun-tahun, diasumsikan bahwa hormon yang secara pasif mengambang melalui darah adalah cara lemak seseorang — disebut jaringan adiposa— dapat mengirimkan informasi yang berkaitan dengan stres dan metabolisme ke otak.

Sekarang, para ilmuwan Scripps Research melaporkan di Nature bahwa neuron sensorik yang baru diidentifikasi membawa aliran pesan dari jaringan adiposa ke otak.

Jaringan adiposa, juga dikenal sebagai jaringan lemak atau jaringan lemak, adalah jaringan ikat yang terutama terdiri dari sel-sel lemak yang disebut adiposit. Pada mamalia, jaringan adiposa menyimpan energi dalam bentuk sel lemak dan, ketika tubuh membutuhkan energi, melepaskan simpanan tersebut.

Selain itu, jaringan adiposa juga mengontrol sejumlah hormon dan molekul pensinyalan yang terkait dengan rasa lapar dan metabolisme. Pada beberapa penyakit termasuk diabetes, penyakit hati berlemak, aterosklerosis, dan obesitas, penyimpanan energi dan pensinyalan itu sering bermasalah.

Jaringan adiposa ditemukan di bawah kulit, dikemas di sekitar organ dalam, di antara otot, di dalam sumsum tulang dan di jaringan payudara.

“Penemuan neuron ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa otak Anda secara aktif mensurvei lemak Anda, bukan hanya secara pasif menerima pesan tentang hal itu,” kata rekan penulis senior Li Ye, PhD, Ketua Abide-Vividion di Kimia dan Biologi Kimia dan profesor ilmu saraf di Scripps Research.

“Ini adalah contoh lain tentang betapa pentingnya neuron sensorik untuk kesehatan dan penyakit dalam tubuh manusia,” kata penulis senior dan profesor Ardem Patapoutian, PhD, yang juga peraih Nobel dan peneliti Howard Hughes Medical Institute.

Para peneliti telah lama mengetahui bahwa saraf meluas ke jaringan adiposa, tetapi menduganya bukan neuron sensorik yang membawa data ke otak. Sebaliknya, sebagian besar berhipotesis bahwa saraf dalam lemak sebagian besar dimiliki oleh sistem saraf simpatik — jaringan yang bertanggung jawab atas respons fight-or-flight kita, yang mengaktifkan jalur pembakaran lemak selama masa stres dan aktivitas fisik.

Upaya untuk memperjelas jenis dan fungsi neuron ini sulit dilakukan; metode yang digunakan untuk mempelajari neuron lebih dekat ke permukaan tubuh atau di otak tidak bekerja dengan baik jauh di dalam jaringan adiposa, di mana saraf sulit untuk dilihat atau dirangsang.

Ye dan tim mengembangkan dua metode baru yang memungkinkan mereka mengatasi tantangan ini. Pertama, pendekatan pencitraan yang disebut HYBRiD mengubah jaringan tikus menjadi transparan dan memungkinkan tim untuk melacak jalur neuron dengan lebih baik saat memasuki jaringan adiposa.

Para peneliti menemukan bahwa hampir setengah dari neuron ini tidak terhubung ke sistem saraf simpatik, melainkan ke ganglia akar dorsal — area otak tempat semua neuron sensorik berasal.

Eksperimen mengungkapkan bahwa ketika otak tidak menerima pesan sensorik dari jaringan adiposa, program yang dipicu oleh sistem saraf simpatik — terkait dengan konversi lemak putih menjadi lemak coklat — menjadi terlalu aktif dalam sel-sel lemak, menghasilkan lemak yang lebih besar dari biasanya. pad dengan kadar lemak coklat yang sangat tinggi, yang memecah molekul lemak dan gula lainnya untuk menghasilkan panas.

Memang, hewan dengan neuron sensorik yang tersumbat—dan sinyal simpatik tingkat tinggi—telah meningkatkan suhu tubuh.

Temuan menunjukkan bahwa neuron sensorik dan neuron simpatik mungkin memiliki dua fungsi yang berlawanan, dengan neuron simpatik diperlukan untuk mengaktifkan pembakaran lemak dan produksi lemak coklat, dan neuron sensorik diperlukan untuk mematikan program ini.

“Ini memberitahu kita bahwa tidak hanya satu ukuran untuk semua instruksi bahwa otak mengirimkan jaringan adiposa,” kata Li. “Ini lebih bernuansa dari itu; kedua jenis neuron ini bertindak seperti pedal gas dan rem untuk membakar lemak.”

Tim belum tahu persis pesan apa yang disampaikan neuron sensorik ke otak dari jaringan adiposa, hanya saja koneksi dan komunikasi adalah kunci untuk menjaga lemak tetap sehat.

Mereka merencanakan penelitian di masa depan tentang apa yang dirasakan neuron dan apakah sel serupa lainnya ada di organ internal tambahan.