Phát hiện vai trò mới của tiểu não trong việc điều hòa cơn khát

Tiểu não, thường được gọi là "não nhỏ", đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu trong nhiều thế kỷ do cấu trúc độc đáo và sự phức tạp của tế bào, là một trong những vùng não lâu đời nhất theo thuật ngữ tiến hóa. Theo truyền thống, nó chỉ được coi là trung tâm điều khiển vận động; tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra sự tham gia của nó vào các chức năng không vận động như nhận thức, cảm xúc, trí nhớ, chức năng tự chủ, cảm giác no và hoàn thành bữa ăn.

Trong một nghiên cứu gần đây trên chuột được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience, các nhà nghiên cứu từ Bệnh viện Đại học (UH), Viện Harrington Discovery tại UH và Đại học Case Western Reserve phát hiện ra rằng tiểu não cũng kiểm soát cơn khát, một chức năng quan trọng cần thiết cho sự sống còn. Cụ thể, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng hormone asprosin khuếch tán từ ngoại vi vào não và kích hoạt các tế bào Purkinje trong tiểu não. Điều này dẫn đến nhu cầu tìm kiếm và uống nước tăng lên.

Tiến sĩ Atul Chopra, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Asprosin, một loại hormone được phòng thí nghiệm của chúng tôi phát hiện vào năm 2016, được biết đến với tác dụng kích thích lượng thức ăn nạp vào và duy trì cân nặng cơ thể bằng cách kích hoạt các tế bào thần kinh 'đói' chính ở một phần não gọi là vùng dưới đồi và hoạt động bằng cách liên kết với một loại protein trên bề mặt tế bào thần kinh gọi là 'thụ thể'".

Tiến sĩ Atul Chopra là nhà nghiên cứu tại Viện khám phá Harrington thuộc Đại học Hawaii và là phó giám đốc Chương trình bệnh hiếm Harrington, một nhà di truyền học trực tại UH và là phó giáo sư y khoa, di truyền học và hệ gen tại Trường Y thuộc Đại học Case Western Reserve.

Hormone này cần một thụ thể để hoạt động, và trong trường hợp khả năng kiểm soát sự thèm ăn và cân nặng của asprosin, thụ thể đó là Ptprd. Ngoài vùng dưới đồi, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng nó cũng được biểu hiện nhiều ở tiểu não, mặc dù ý nghĩa chức năng của điều này vẫn chưa được biết.

"Ban đầu chúng tôi cho rằng hoạt động của asprosin trong tiểu não phối hợp lượng thức ăn nạp vào với vùng dưới đồi, nhưng hóa ra là không đúng. Bước đột phá đến khi Ila Mishra, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm và hiện là trưởng phòng thí nghiệm của riêng cô tại Đại học Kentucky, phát hiện ra rằng những con chuột bị mất độ nhạy cảm với asprosin của tiểu não đã giảm lượng nước nạp vào. Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là đo lượng thức ăn nạp vào, chứ không phải lượng nước nạp vào, và đó là một sự tình cờ may mắn."

Những con chuột này cũng cho thấy hoạt động của tế bào Purkinje giảm đi kèm với chứng khát nước (giảm khát). Lượng thức ăn tiêu thụ, sự phối hợp vận động và khả năng học tập của chúng không bị ảnh hưởng. Ngược lại, những con chuột bị loại bỏ độ nhạy cảm với asprosin ở vùng dưới đồi cho thấy lượng thức ăn tiêu thụ giảm đi mà không ảnh hưởng đến cơn khát.

"Kết quả của chúng tôi không chỉ tiết lộ chức năng mới của các tế bào Purkinje tiểu não trong việc điều chỉnh cơn khát, mà còn tiết lộ sự điều chỉnh độc lập của chúng đối với các vai trò đã được xác lập rõ ràng trong việc phối hợp vận động và học tập", Tiến sĩ Chopra nói thêm. "Thật hấp dẫn khi sau hơn một thế kỷ nghiên cứu về thần kinh học, chúng tôi vẫn đang khám phá ra những chức năng mới quan trọng đối với các bộ phận của não mà từ lâu người ta cho rằng đã hiểu rõ. Ý nghĩa rộng hơn của khám phá này là tiềm năng của nó trong việc kiểm soát các rối loạn về cơn khát như chứng đa khát (khát nước quá mức), chứng hạ khát và chứng adipsis, mà hiện tại vẫn chưa có phương pháp điều trị".