L’estudi mostra com el cervell regula el creixement i l’edat a la pubertat

L’estudi mostra com el cervell regula el creixement i l’edat a la pubertat

Washington: A través d’un estudi recent, els científics han explicat com els humans han anat creixent més alts i han arribat a la maduresa sexual a principis del segle passat. Els científics han descobert com un receptor al cervell, anomenat MC3R, detecta l’estat nutricional del cos i regula el moment de la pubertat i la taxa de creixement dels nens i augmenta la massa muscular magra. Les troballes es van publicar a la revista Nature. Durant el segle XX, l’alçada mitjana va augmentar uns 10 cm al Regne Unit i fins a 20 cm a altres països. Si bé els científics han suggerit durant molt de temps que aquest fenomen podria estar relacionat amb un accés més fiable a l’alimentació per a dones embarassades i nens, fins ara, no s’havia entès precisament com el cos percep el seu estat de nutrició i converteix aquesta informació en creixement i maduració sexual.

Ja se sabia que arriben al cervell senyals per indicar l’estat nutricional de l’organisme, com les hormones leptina, produïda a les cèl·lules adiposes (greix), i la insulina, produïda en resposta als augments dels nivells de sucre en sang. En una part del cervell anomenada hipotàlem, aquestes hormones actuen sobre un petit grup de neurones que produeixen senyals anomenats melanocortines. Les melanocortines actuen sobre una varietat de receptors, dos dels quals estan presents al cervell. Un d’ells, el receptor de melanocortina 4 (MC4R) s’ha demostrat anteriorment que regula la gana i la manca de MC4R dóna lloc a l’obesitat; tanmateix, el sistema MC4R no controla l’efecte de la nutrició sobre el creixement i el moment de la pubertat.

Ara, un estudi, dirigit per investigadors de la Unitat de Malalties Metabòliques MRC i la Unitat d’Epidemiologia MRC (ambdues part del Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science) de la Universitat de Cambridge, amb col·laboradors de la Universitat Queen Mary de Londres, Universitat de Bristol, la Universitat de Michigan i la Universitat de Vanderbilt, han descobert un paper per a l’altre receptor de melanocortina del cervell, conegut com a receptor de melanocortina 3 (MC3R). Van trobar que, en resposta als senyals nutricionals, el sistema MC3R controla l’alliberament d’hormones clau que regulen el creixement i la maduració sexual.

Per mostrar l’enllaç en humans, els científics van cercar entre el mig milió de voluntaris del Biobanc del Regne Unit persones amb mutacions genètiques naturals que alteren la funció de l’MC3R. Van identificar uns quants milers de persones que portaven diverses mutacions en el gen de MC3R i van trobar que aquestes persones eren de mitjana més baixes i van entrar a la pubertat més tard que les que no tenien mutació. Per exemple, van identificar 812 dones que tenien la mateixa mutació en una de les seves dues còpies del gen MC3R. Aquesta mutació només va reduir parcialment la capacitat del receptor de funcionar. Malgrat aquest efecte subtil, les dones que portaven això eren de mitjana 4,7 mesos més grans a la pubertat que les que no tenien la mutació.

Les persones amb mutacions que reduïen la funció de MC3R també eren més curtes i tenien quantitats més baixes de teixit magre, com el múscul, però no tenia cap influència en la quantitat de greix que portaven. Per confirmar aquestes troballes en nens, van estudiar gairebé 6.000 participants de l’estudi longitudinal d’Avon sobre pares i nens (ALSPAC) i van identificar sis nens amb mutacions en MC3R. Els sis nens eren més baixos i tenien una massa magra i un pes més baixos durant la infància, cosa que demostra que aquest efecte comença molt aviat a la vida. Totes les persones identificades en aquests estudis tenien una mutació només en una de les dues còpies del gen. Trobar mutacions en ambdues còpies del gen és raríssim, però en una altra cohort, els investigadors van poder identificar un individu a l’estudi Genes and Health amb una mutació molt perjudicial en ambdues còpies del gen. Aquesta persona era molt baixa i va entrar a la pubertat després dels 20 anys.

Aquest mateix fenomen que vincula els dipòsits nutricionals adequats al cos amb la maduresa reproductiva s’observa a tot el regne animal, de manera que els investigadors van realitzar estudis en ratolins per confirmar que la via MC3R funciona a través de les espècies. El treball al laboratori del doctor Roger Cone de la Universitat de Michigan, que prèviament havia demostrat un paper de l’MC3R en el control del creixement i la massa magra en ratolins, va demostrar que, mentre que els ratolins normals tancaven el seu cicle reproductiu quan passaven un període de privació d’aliments, els ratolins dissenyats per no tenir l’MC3R no ho van fer. Això va confirmar que MC3R és una part necessària de com l’estat nutricional controla la producció d’hormones sexuals.

El professor Sir Stephen O’Rahilly, autor principal de l’estudi i director de la Unitat de Malalties Metabòliques MRC de la Universitat de Cambridge, va dir: “Aquest descobriment mostra com el cervell pot detectar els nutrients i interpretar-ho per prendre decisions subconscients que influeixen en el nostre creixement. i desenvolupament sexual. La identificació de la via al cervell per la qual la nutrició es converteix en creixement i pubertat explica un fenomen global d’augment de l’alçada i disminució de l’edat a la pubertat que ha desconcertat els científics durant un segle.

“Les nostres troballes tenen implicacions pràctiques immediates per a la prova de nens amb retards greus en el creixement i el desenvolupament pubertal per a mutacions en el MC3R.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *