Як жирна дієта заважає мозку говорити «ні» їжі
Люди з ожирінням часто стикаються з труднощами, коли йдеться про регулювання своїх харчових звичок, оскільки їх організм вже не знає, коли вони є і не голодні. Дослідники запитують, чому це трапляється.
Як ми знаємо, коли їсти, а коли припиняти їсти? Легко: ми відчуваємо голод, тому знаємо, що настав час їжі.
Потім, коли ми відчуваємо себе ситими, ми знаємо, що пора відкласти столові прилади і продовжити свій день.
Ці стани голоду та ситості виникають завдяки здатності мозку «розшифровувати» сигнали двох ключових гормонів: так званого «гормону голоду», греліну та «гормону витрати енергії», лептину, який виділяється, коли настає час щоб перестати їсти і почати спалювати ці калорії.
Дослідники ожиріння, зазначають дослідники, часто характеризуються стійкістю до лептину, а це означає, що організм не в змозі «зчитувати» сигнали, що надходять гормоном, який зазвичай стримує апетит.
Незрозумілим залишається те, як розвивається резистентність до лептину та на які елементи в схемі лептин-мозок впливає.
Нове дослідження Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та ряду міжнародних дослідницьких установ показало, що дієти з високим вмістом жиру можуть погіршити здатність мозку «відчувати» лептин, що призводить до стійкості до лептину.
Свої висновки дослідники опублікували в журналі Наука поступальної медицини.
Фермент, який пошкоджує рецептори лептину
"Наша гіпотеза, - говорить автор першого дослідження Рафі Мазор, - полягала в тому, що фермент, що розщеплює білки на амінокислоти та поліпептиди, може розщеплювати мембранні рецептори та призвести до дисфункціональної активності".
Тобто, дослідники хотіли перевірити, чи в процесі метаболізму жирної їжі організм створює тип молекули, яка «відсікає» рецептори лептину, що знаходяться в нейрональних клітинах гіпоталамуса, тобто області мозку. який зазвичай приймає лептинові сигнали.
Вони перевірили цю гіпотезу на мишачій моделі ожиріння, при якій тварин регулярно годували з високим вмістом жиру.
Дійсно, Мазор та його колеги виявили, що їх передумова була правильною. Мозок мишей, які їли жирну дієту, продукував протеазу - тип ферменту - під назвою «металлопротеїназа-2» (Mmp-2).
Потім активований Mmp-2 розрізає рецептори лептину, що знаходяться на мембранах нейрональних клітин у гіпоталамусі, тим самим погіршуючи здатність мозку визначати, коли настав час припинити їсти.
Вченим вдалося ідентифікувати Mmp-2 і підтвердити його вплив на рецептори лептину, оцінивши активність протеази в мозку мишей з ожирінням. Розглядаючи реакцію рецепторів лептину, вони помітили, що активність Mmp-2 заважає їм зв’язуватися з лептином.
Більше того, в лабораторних культурах клітин мозку з рецепторами лептину Мазор та команда спостерігали той самий ефект: вплив Mmp-2 погіршував реакцію клітин на гормон.
І навпаки, коли дослідницька група спроектувала групу мишей, щоб не виробляти Mmp-2, тварини не набирали великої зайвої ваги - навіть коли вони їли жирну дієту - і рецептори лептину в їхньому мозку залишалися цілими.
«Нова галузь вивчення метаболічних захворювань»
Спостерігаючи за цим механізмом, дослідники також почали розробляти стратегію, яка, як вони сподіваються, зможе його заблокувати. Тому вони запитують, чи може інгібітори Mmp-2 протидіяти стійкості до лептину та допомогти людям скинути зайву вагу.
"Коли ви блокуєте протеазу, яка веде до того, що рецептори не подають сигналу, ви можете вирішити проблему", - вважає співавтор дослідження проф. Герт Шмід-Шонбейн.
Вчені прагнуть врешті-решт самостійно розробити такий інгібітор; тим часом вони планують провести дослідження з учасниками-людьми, щоб перевірити, чи застосовується той самий механізм блокування лептину.
«У майбутньому, - додає Мазор, - ми спробуємо з’ясувати, чому протеази активуються, що їх активує та як це зупинити», додаючи: «Попереду ще багато роботи, щоб краще зрозуміти розщеплення рецепторів і втрата функції клітин під час дієти з високим вмістом жиру ".
«Ми відкрили нову галузь вивчення метаболічних захворювань. Потрібно запитати, які інші шляхи, крім лептину та його рецепторів, зазнають подібного руйнівного процесу та які можуть бути наслідки ».
Рафі Мазор
