Nucleul arcuat ca o conductă pentru diverse semnale relevante pentru homeostazia energetică

Neuronii nucleului arcuat sunt cunoscuți ca fiind sensibili la o gamă largă de hormoni și nutrienți, inclusiv leptină, insulină, steroizi gonadali și glucoză. Pe lângă potențialele mecanisme de transport, substanțele periferice pot accesa acești neuroni prin intermediul corpurilor celulare arcuate din și proiecțiile către eminența mediană, o regiune considerată a fi un organ circumventricular. Arcuatul este un loc puternic de acțiune a leptinei, mediind probabil o componentă a efectelor leptinei prin intermediul neuropeptidei Y/peptidei legate de agouti (NPY/AgRP) și a neuronilor pro-opiomelanocortinei (POMC) arcuate și implicând această structură în controlul pe termen lung al rezervelor de energie. Cu toate acestea, ghrelinul, ligandul endogen al receptorului secretagog al hormonului de creștere, poate stimula, de asemenea, alimentația și creșterea în greutate, în parte prin acțiunea asupra receptorilor din neuronii NPY arcuate. Deoarece ghrelinul este secretat de stomac la epuizarea conținutului, cu un timp de înjumătățire de cel mult o oră, nucleul arcuat poate fi, de asemenea, important în detectarea și răspunsul la schimbările acute ale nutrienților. Am dezvoltat un sistem de înregistrare de la neuronii POMC arcuate folosind un șoarece care conține o transgenă în care promotorul POMC conduce expresia proteinei fluorescente verzi (GFP). La acești șoareci, 99% dintre neuronii pozitivi la β-endorfină exprimă GFP, ceea ce face ca înregistrările patch clamp cu celule întregi de la neuronii POMC slab distribuiți să fie ușoare. Toți neuronii POMC par să fie activați de leptină, prin intermediul a două mecanisme diferite, în timp ce aproximativ 30-50% dintre neuroni par să fie inhibați de un agonist specific hormonului de stimulare a melanocitelor gamma (MSH). Acest din urmă rezultat sugerează că receptorul melanocortinei-3 (MC3-R) poate acționa ca un receptor autoinhibitor pe unii neuroni POMC. Acest preparat de felie hipotalamică confirmă, de asemenea, capacitatea de reacție a neuronilor POMC arcuate la o mare varietate de nutrienți și hormoni. Astfel, sistemul de melanocortine arcuate este cel mai bine descris ca un canal al multor semnale diverse implicate în homeostazia energetică, leptina acționând tonic pentru a regla capacitatea de răspuns a circuitului la o mare varietate de hormoni și nutrienți.

.