Новое исследование говорит о том, как жирная пища влияет на клетки мозга. Это открытие может помочь объяснить связь между диетой с высоким содержанием жиров и ухудшением памяти, особенно с возрастом.
Исследование клеточных культур Университета штата Огайо (Ohio State University) показало, что омега-3 жирные кислоты ДГК могут помочь защитить мозг от последствий нездорового питания, сдерживая вызванное жирами воспаление в клеточном источнике.
Отдельные эксперименты с использованием ткани мозга стареющих мышей показали, что диета с высоким содержанием жиров может привести к тому, что определенные клетки мозга переусердствуют с управлением клеточными сигналами, что мешает созданию новых воспоминаний.
В более раннем исследовании стареющих крыс та же лаборатория обнаружила, что диета, состоящая из тщательно переработанных ингредиентов, приводит к сильной воспалительной реакции в мозге, которая сопровождается поведенческими признаками потери памяти, и что добавки ДГК предотвращают эти проблемы.
«Самое интересное в этой статье то, что впервые мы действительно начинаем разделять эти вещи по типам клеток», — комментирует автор исследования Рут Баррьентос (Ruth Barrientos) из Института исследований поведенческой медицины штата Огайо (Ohio State’s Institute for Behavioral Medicine Research) и научный сотрудник кафедры психиатрии и поведенческого здоровья и нейробиологии в Медицинском колледже Университета штата Огайо.
«Наша лаборатория и другие лаборатории часто изучали всю ткань гиппокампа, чтобы наблюдать за реакцией мозга, связанной с памятью, на диету с высоким содержанием жиров. Но нам было любопытно, на какие типы клеток более или менее влияют эти насыщенные жирные кислоты, и это наша первая попытка определить это».
Исследование было недавно опубликовано в научном журнале Frontiers in Cellular Neuroscience.
В этой работе ученые сосредоточились на микроглии — клетках головного мозга, способствующих воспалению, и нейронах гиппокампа, которые важны для обучения и памяти. Они использовали иммортализованные клетки — копии клеток, взятых из тканей животных, которые модифицированы для непрерывного деления и реагирования только на лабораторную стимуляцию, а это означает, что их поведение может не точно соответствовать поведению первичных клеток того же типа.
Исследователи подвергли эту модельную микроглию и нейроны воздействию пальмитиновой кислоты, самой распространенной насыщенной жирной кислоты в продуктах с высоким содержанием жиров, таких как сало, мясные и молочные продукты, чтобы наблюдать, как она влияет на активацию генов в клетках, а также на функционирование митохондрий и структур внутри клеток, которые играют основную метаболическую роль в выработке энергии.
Результаты показали, что пальмитиновая кислота вызвала изменения в экспрессии генов, связанные с усилением воспаления как в микроглии, так и в нейронах, хотя микроглия имела более широкий спектр воспалительных генов. Предварительная обработка этих клеток дозой ДГК , одной из двух жирных кислот омега-3, содержащихся в рыбе и других морепродуктах и доступной в форме добавок, имела сильный защитный эффект против усиления воспаления в обоих типах клеток.
«Предыдущие исследования показали, что ДГК защищает мозг, а пальмитиновая кислота вредна для клеток мозга, но мы впервые рассмотрели, как ДГК может напрямую защищать от воздействия пальмитиновой кислоты в этих микроглиях, и мы видим, что существует сильный защитный эффект», — дополняет Майкл Батлер (Michael Butler), автор исследования и научный сотрудник лаборатории Баррьентос (Barrientos’ lab).
Однако когда дело дошло до митохондрий, ДГК не предотвратила потерю функции, вызванную воздействием пальмитиновой кислоты.
«В этом контексте защитные эффекты ДГК могут быть ограничены воздействием на экспрессию генов, связанных с провоспалительной реакцией, в отличие от метаболических дефицитов, которые также вызывают насыщенные жиры», — подчеркнул Батлер.
В другой серии экспериментов исследователи изучили, как диета с высоким содержанием насыщенных жиров влияет на передачу сигналов в мозге пожилых мышей, наблюдая за другой функцией микроглии, называемой синаптической обрезкой. Микроглия контролирует передачу сигналов между нейронами и отсекает лишние синаптические отростки, места соединения между аксонами и дендритами, чтобы поддерживать связь на идеальном уровне.
Микроглию подвергали воздействию ткани головного мозга мышей, содержащей как пре-, так и постсинаптический материал от животных, которых кормили либо диетой с высоким содержанием жиров, либо обычным кормом в течение трех дней.
Микроглия съедала синапсы старых мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, быстрее, чем синапсы мышей, получавших обычную диету, что позволяет предположить, что диета с высоким содержанием жиров что-то делает с этими синапсами, что дает микроглии повод поглощать их с большей скоростью.
«Когда мы говорим об обрезке или улучшении, которые должны произойти, это похоже на Златовласку: Это должно быть оптимально — не слишком много и не слишком мало», – заключает Баррьентос. «Поскольку эти микроглии съедают слишком много и слишком рано, это опережает способность этих шипиков отрастать заново и создавать новые связи, поэтому воспоминания не укрепляются и не становятся стабильными».
Отсюда ученые планируют расширить результаты, связанные с синаптической обрезкой и функцией митохондрий, а также посмотреть, как эффекты пальмитиновой кислоты и ДГК проявляются в первичных клетках мозга молодых и пожилых животных.
Авторы другого исследования утверждают, что насыщенные жиры снижают концентрацию внимания.
