Menthol -Stimulation von braunem Fettgewebe beim Menschen: AIM 1

Brown Fettgewebe (BAT) ist ein wichtiges Organ bei der Regulierung der Energiebilanz, insbesondere bei kleinen Säugetieren und Säuglingen. Bis vor kurzem wurde angenommen, dass BAT bei erwachsenen Menschen nicht vorhanden und somit metabolisch irrelevant ist, vor allem aufgrund des Mangels an Methoden, die seinen metabolischen Beitrag lokalisieren und messen können. Da seine Entdeckung bei erwachsenen Menschen verschiedene Berichte gezeigt haben, dass Fledermaus als Reaktion auf die Kältexposition aktiviert werden kann, um die nicht-schärfende Thermogenese (NST) zu erhöhen. NST ergibt sich hauptsächlich aus der Expression des Entkopplungsproteins 1 (UCP1) in BAT, wodurch die Energie der Protonenmotivkraft als Wärme abgeleitet wird, wodurch sie aus der mitochondrialen Atmung entkoppelt werden. Insbesondere erhöht die Aktivierung von Fledermaus die Glukoseaufnahme, die Verbesserung der Glukoseregulation und die Insulinempfindlichkeit. Während eine leichte Erkältungsexposition und die Beta-3-adrenerge pharmakologische Stimulation zuvor verwendet wurden, um die BAT-induzierte Thermogenese zu erweitern, haben jüngste Untersuchungen neue Methoden zur UCP1-Expression vorgeschlagen.

Menthol, ein chemisches Kühlmittel, das natürlich aus Minzölen hergestellt wird, löst ein kaltes Gefühl aus, wenn er topisch auf die Haut angewendet wird und klinisch als Schmerzanalgetikum verwendet wird. Diese Empfindung leitet sich aus der Aktivierung von kaltempfindlichen Rezeptoren ab, die als transientes Rezeptorpotential Melastatin 8 (TRPM8) bekannt sind, einem primären Sensor von thermischen Stimuli im peripheren Nervensystem. Während TRPM8 überwiegend auf der Zellmembran sensorischer Neuronen liegt, wurde kürzlich seine Expression auf Fledermaus nachgewiesen, wodurch eine potenzielle alternative Möglichkeit zur Stimulierung dieses stark thermogenen Gewebes hervorgehoben wurde. Frühere Berichte haben auf Menthols Potenzial als Fahrzeug für die BAT -Aktivierung hingewiesen. VIZIN ET. AL beobachtete nach einer kurzfristigen topischen Menthol-Intervention in einem Nagetiermodell einen anhaltenden Anstieg des Energieverbrauchs. Darüber hinaus ist Valente et. Al beobachtete eine Zunahme der Stoffwechselrate beim Menschen nach einer einzigen Verabreichung von Menthol an der Hautoberfläche des Halses und des rechten Arms und des rechten Beins. Während beide Gruppen ihre Ergebnisse auf die Menthol-induzierte Fledermausaktivierung zurückzuführen sind, wurden in ihren Untersuchungen keine Marker für die BAT-Aktivierung verwendet. Daher gibt es eine signifikante wissenschaftliche Kluft im Verständnis der Menthol-induzierten Thermogenese.

Trotz des vielversprechenden thermogenen Potenzials der topischen Mentholanwendung kann die zuvor berichtete Erhöhung der Stoffwechselrate auf andere Formen der Thermogenese zurückgeführt werden, wie z. B. zitterndes Thermogenese und NST im Skelettmuskel. Darüber hinaus komplizieren methodische Unterschiede in Bezug auf die Anwendungsstelle/-fläche, die Dosierung von Menthol, das Verdunstungspotential der Haut und den ruhenden vasomotorischen Ton die meisten Studien in diesem Bereich und bieten nur begrenzte Klarheit über die Verbindung zwischen TRPM8-Stimulation und UCP1-abhängiger NST. Aus diesem Grund ist eine ordnungsgemäße Charakterisierung des Einflusses von Menthol, insbesondere auf physiologische Reaktionen, die zur menschlichen Thermoregulation beitragen, gerechtfertigt.

Spezifisches Ziel: Bestimmen Sie die spezifischen thermogenen Mechanismus, die der Erhöhung des Energieverbrauchs zugrunde liegen, das durch menthol -induzierte TRPM8 -Aktivierung hervorgerufen wird.

Hypothese: Die topische Mentholanwendung auf den vorderen Aspekt des Thorax erhöht die Thermogenese (d. H. Ruheenenergieverbrauch) über die Aktivierung von BAT (d. H. Supraclavikuläre Hauttemperatur; indirekter Noninvasive Maßnahme der BAT-Aktivität) und die Vergrößerung des Skelett-Muskelbluts (d.h., Geschätzt durch Veränderungen des Limbal-Flusses) gegen Veränderungen des Skelett-Muskels.