Регуляторная роль центральной и периферической серотонинергической системы в передаче сигналов, регулирующих приём пищи, при метаболических заболеваниях

Центральный и периферический серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-HT) регулирует сигналы, связанные с приёмом пищи и энергетическим обменом. Нарушение центральной серотонинергической передачи через рецепторы 5-HT2C у мышей вызывает гиперфагию, не зависящую от лептина, что приводит к позднему развитию ожирения, инсулинорезистентности и нарушению толерантности к глюкозе. Мыши с мутацией рецептора 5-HT2C более восприимчивы к рациону с высоким содержанием жиров, чем мыши дикого типа: у них раньше развиваются ожирение и сахарный диабет 2-го типа. Рационы с высоким содержанием жиров и углеводов повышают концентрацию серотонина и фактора роста фибробластов 21 (FGF21) в плазме. Концентрации серотонина и FGF21 в плазме повышены у грызунов и людей с ожирением, сахарным диабетом 2-го типа и неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП). У мышей, получающих рацион с высоким содержанием жиров, повышение концентрации FGF21 в плазме и его экспрессии в печени предшествует гиперинсулинемии, инсулинорезистентности, гипергликемии и увеличению массы тела. Снижение синтеза периферического серотонина с помощью диетических, фармакологических или генетических вмешательств в активность триптофангидроксилазы 1 (Tph1) уменьшает экспрессию FGF21 в печени и его концентрацию в плазме у мышей. Таким образом, нарушение центральной серотонинергической передачи через рецепторы 5-HT2C изменяет пищевое поведение. Повышенное потребление энергии при рационе с высоким содержанием жиров и/или углеводов может усиливать синтез серотонина в кишечнике за счёт Tph1. Периферический серотонин повышает экспрессию FGF21 в печени и его концентрацию в плазме, что способствует развитию таких метаболических заболеваний, как ожирение, инсулинорезистентность, сахарный диабет 2-го типа и НАЖБП. Серотонинергическая система оси «мозг — кишечник — печень» регулирует сигналы, связанные с приёмом пищи, и может участвовать в развитии и/или профилактике метаболических заболеваний.