O núcleo arqueado como conduto para diversos sinais relevantes à homeostase energética

Os neurônios do núcleo arqueado são conhecidos por serem sensíveis a uma ampla gama de hormônios e nutrientes, incluindo leptina, insulina, esteróides gonadais e glicose. Além de potenciais mecanismos de transporte, substâncias periféricas podem acessar esses neurônios através de corpos celulares arqueados e projeções para a eminência mediana, uma região considerada como um órgão circunventricular. O arcuate é um potente local de ação da leptina, provavelmente mediando um componente dos efeitos da leptina através dos neurônios arcuate neuropeptídeo Y/agouti relacionado ao peptídeo (NPY/AgRP) e pro-opiomelanocortina (POMC), e implicando esta estrutura no controle a longo prazo dos estoques de energia. Entretanto, a ghrelin, o ligante endógeno do receptor de secretagogue do hormônio de crescimento, também pode estimular a alimentação e o ganho de peso, em parte através da ação sobre os receptores dos neurônios arcuate NPY. Como a ghrelin é secretada pelo estômago quando o conteúdo se esgota, com uma meia-vida não superior a uma hora, o núcleo do arcuate também pode ser importante na detecção e resposta a mudanças agudas nos nutrientes. Desenvolvemos um sistema de registro de neurônios POMC arcuate usando um mouse contendo um transgene no qual o promotor POMC está conduzindo a expressão da proteína fluorescente verde (GFP). Nestes camundongos, 99% dos neurônios de β-endorphin positive expressam GFP, tornando fáceis as gravações de grampos de células inteiras a partir dos neurônios POMC escassamente distribuídos. Todos os neurônios POMC parecem ser ativados pela leptina, através de dois mecanismos diferentes, enquanto aproximadamente 30-50% dos neurônios parecem estar inibidos por um agonista específico do hormônio estimulante gama melanócito (MSH). O último resultado sugere que o receptor de melanocortina-3 (MC3-R) pode agir como um receptor auto-inibitório em alguns neurônios POMC. Esta preparação de fatia hipotalâmica também confirma a resposta dos neurônios POMC arcuate a uma grande variedade de nutrientes e hormônios. Assim o sistema arcuate melanocortina é melhor descrito como um conduto de muitos sinais diversos envolvidos na homeostase energética, com a leptina agindo tonicamente para regular a resposta do circuito a uma grande variedade de hormônios e nutrientes.