Nowe badania ujawniają, że bombezyna – neurohormon odpowiedzialny za regulację apetytu u ludzi – ma znacznie starsze ewolucyjnie korzenie, niż dotychczas sądzono. Naukowcy odkryli jej odpowiednik u rozgwiazd, co sugeruje, że mechanizm kontroli głodu może mieć ponad pół miliarda lat. Odkrycie to nie tylko poszerza naszą wiedzę o ewolucji systemów nerwowych, ale może również przyczynić się do rozwoju nowych terapii otyłości.
Bombezyna – kluczowy regulator apetytu
Bombezyna to niewielki neuropeptyd, który odgrywa istotną rolę w regulacji odżywiania. U ludzi i innych kręgowców działa jako sygnał sytości. Po spożyciu pokarmu bombezyna jest uwalniana w jelitach i mózgu, informując organizm o zakończeniu posiłku.
Związek ten po raz pierwszy odkryto w 1971 roku w skórze kumaka nizinnego (Bombina bombina), od którego pochodzi jego nazwa. Późniejsze badania wykazały, że bombezyna jest obecna również u ssaków, w tym ludzi. Wpływa na spożycie pokarmu, trawienie i procesy metaboliczne.
Ze względu na jej zdolność do ograniczania łaknienia, bombezyna stała się przedmiotem badań nad terapiami otyłości. Naukowcy próbują opracować syntetyczne związki naśladujące jej działanie, podobnie jak w przypadku leków takich jak Ozempic. Jednak do tej pory mechanizmy ewolucyjne tego hormonu pozostawały zagadką.
Nowe badania, przeprowadzone przez naukowców z Queen Mary University of London, rzucają światło na początki bombezyny, odkrywając jej odpowiednik u rozgwiazd. Oznacza to, że kontrola apetytu za pomocą tego typu neurohormonów mogła pojawić się znacznie wcześniej, niż do tej pory przypuszczano.
Bombezyna u rozgwiazd – trop do prehistorycznej przeszłości
Badacze pod kierownictwem profesora Maurice’a Elphicka przeanalizowali genomy różnych organizmów, poszukując śladów bombezyny w świecie zwierząt. Ich poszukiwania doprowadziły do zaskakującego odkrycia – geny kodujące neurohormony podobne do bombezyny znaleziono u pospolitej rozgwiazdy (Asterias rubens), a także u innych szkarłupni, takich jak jeżowce i strzykwy.
„To było trochę jak szukanie igły w stogu siana, ale nasze badania potwierdziły, że bombezyna ma swoje korzenie w bardzo odległej przeszłości ewolucyjnej” – mówi profesor Elphick.
Aby zbadać funkcję tego hormonu u rozgwiazd, naukowcy skupili się na jego specyficznym odpowiedniku, nazwanym ArBN. Badania biochemiczne pozwoliły określić jego strukturę molekularną, a następnie przeprowadzić eksperymenty, które ujawniły jego zadziwiające działanie.
Eksperymenty na rozgwiazdach – jak ArBN wpływa na odżywianie?
Rozgwiazdy mają unikalny sposób zdobywania pożywienia – wysuwają swój żołądek na zewnątrz ciała, obejmując nim zdobycz (np. małże), a następnie trawiąc ją zewnętrznie przed wchłonięciem.
Dr Weiling Huang, współautorka badania, postanowiła sprawdzić, jak ArBN wpływa na ten proces.
„Kiedy wstrzyknęłam ArBN rozgwiazdom, które właśnie jadły, zauważyłam, że ich żołądki zaczęły się kurczyć i cofać do wnętrza ciała” – wyjaśnia dr Huang.
Eksperymenty wykazały również, że podanie ArBN znacząco opóźniało rozpoczęcie kolejnego posiłku. Rozgwiazdy, którym podano ten neurohormon, dłużej zwlekały z objęciem małża w porównaniu do tych, którym wstrzyknięto jedynie wodę.
Te wyniki wskazują, że ArBN pełni u rozgwiazd funkcję bardzo zbliżoną do bombezyny u ssaków. Informuje organizm o zakończeniu posiłku i reguluje czas pomiędzy kolejnymi porcjami pokarmu.
Ewolucja mechanizmów regulacji apetytu
To odkrycie ma ogromne znaczenie dla naszej wiedzy o ewolucji układu nerwowego i hormonalnego zwierząt. Dotychczas uważano, że bombezyna jest charakterystyczna dla kręgowców. Jednak obecność jej odpowiednika u szkarłupni sugeruje, że neurohormony kontrolujące apetyt pojawiły się znacznie wcześniej.
„Szkarłupnie, takie jak rozgwiazdy, są bardzo odległymi krewnymi kręgowców, ale wciąż dzielimy z nimi wspólnego przodka sprzed ponad 500 milionów lat” – mówi profesor Elphick.
To oznacza, że podstawowe mechanizmy regulacji apetytu mogły istnieć już u prymitywnych zwierząt żyjących w prehistorycznych oceanach, na długo przed pojawieniem się pierwszych ryb i ssaków.
Nowe perspektywy dla badań nad otyłością
Odkrycie ewolucyjnego pochodzenia bombezyny może mieć także praktyczne znaczenie. Lepsze zrozumienie mechanizmów kontrolujących apetyt u różnych grup zwierząt może pomóc w opracowywaniu nowych terapii dla ludzi cierpiących na otyłość.
„Jeśli uda nam się dokładniej prześledzić, jak ten mechanizm działa na poziomie molekularnym i ewolucyjnym, możemy znaleźć nowe sposoby na regulację odżywiania u ludzi” – podsumowuje profesor Elphick.
Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. Mogą stać się punktem wyjścia do dalszych eksperymentów nad starożytnymi mechanizmami regulacji apetytu.
Podsumowanie – co to odkrycie oznacza?
To odkrycie dowodzi, że nawet tak podstawowa funkcja, jak kontrola apetytu, może mieć swoje początki w prehistorycznych oceanach. Badanie prymitywnych zwierząt może dostarczyć kluczowych wskazówek dotyczących funkcjonowania ludzkiego organizmu.
Czy to możliwe, że przyszłe leki na otyłość będą inspirowane neurohormonami sprzed pół miliarda lat? Być może nauka jest już na dobrej drodze, by to sprawdzić.
