Авторы нового исследования пришли к выводу, что у крыс, находящихся на диете с высоким содержанием жиров, нарушаются биологические часы в их головном мозге, которые обычно контролируют насыщение, что приводит к перееданию и ожирению. Результаты исследования опубликованы в научном журнале The Journal of Physiology.
Актуальность исследования
С 1975 года число людей с ожирением во всем мире почти утроилось. Только в Англии 28% взрослых страдают ожирением, а еще 36% имеют избыточный вес. Ожирение может привести к ряду других заболеваний, таких как диабет 2 типа, болезни сердца, инсульт и некоторые виды рака.
Исторически считалось, что биологические часы расположены только в той части мозга, которая называется гипоталамусом. Однако дальнейшие исследования, проведенные на протяжении многих лет, прояснили, что определенный контроль суточных ритмов нашего организма (уровень гормонов, аппетит и т.д.) осуществляется в нескольких других областях головного мозга, включая группу нейронов в эволюционном древнем стволе мозга, называемом дорзальный вагальный комплекс (ДВК). В частности, было показано, что ДВК контролирует потребление пищи, вызывая чувство сытости.
Исследования также показали, что при ожирении суточные ритмы приема пищи и выброс гормонов, связанных с приемом пищи, притупляются или исчезают. Однако было неясно, является ли нарушение работы мозговых центров, контролирующих аппетит, причиной или результатом ожирения.
Материалы и результаты исследования
Исследование проводилось на двух группах крыс: на хорошо сбалансированной контрольной диете (10% ккал из жира) и на диете с высоким содержанием жиров (70% ккал из жира). Чтобы имитировать влияние нездоровой диеты на людей, исследователи представили новую диету крысам-подросткам (4-недельного возраста) и контролировали их потребление пищи 24 часа в течение четырех недель подряд.
Электрофизиологические записи были выполнены, чтобы измерить, как активность нейронов ДВК изменяется в течение 24 часов. Использование многоэлектродных решеток позволило одновременно контролировать около сотни нейронов ДВК из каждого среза ствола мозга. Это позволило исследователям оценить циркадные изменения нейрональной активности, а также реакции нейронов на метаболически значимые гормоны в каждой из диетических групп.
Это новое исследование, проведенное в Ягеллонском университете (Jagiellonian University) в Кракове в сотрудничестве с Бристольским университетом (University of Bristol), показало, что крысы, получавшие диету с высоким содержанием жиров, до того, как они начали набирать вес, показали изменения в суточных нейронных ритмах ДВК и реакции этих нейронов на гормоны аппетита. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что нарушение хронометража ДВК приводит к ожирению, а не является результатом чрезмерной массы тела.
Практическая значимость работы
Это исследование открывает новые возможности для разработки стратегии восстановления функции биологических часов ДВК и, следовательно, помощи в борьбе с ожирением.
Доктор Лукаш Хробок (Lukasz Chrobok), автор исследования, заключил: «Я очень рад этому исследованию, поскольку оно открывает возможности для решения растущей проблемы здоровья, связанной с ожирением. Мы до сих пор не знаем, какие временные сигналы могут сбрасывать или синхронизировать часы в стволе мозга. Надеюсь, восстановление суточных ритмов в этом центре сытости до или после начала ожирения может предоставить новые терапевтические возможности».
Авторы другого исследования обнаружили связь между диетой с высоким содержанием жиров, микробиотой и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
