Многие исследования указывают на то, как нездоровая диета соотносится с ожирением, но не изучали, как диета может вызвать неврологические изменения в головном мозге. Недавнее исследование Йельского университета обнаружило, что диета с высоким содержанием жиров способствует нарушениям в гипоталамусной области мозга, которая регулирует гомеостаз и метаболизм массы тела.
Под руководством Сабрины Диано, семейного профессора сотовой связи Ричарда Саклера & Молекулярная физиология и профессор нейробиологии и сравнительной медицины, исследование оценило, как потребление диеты с высоким содержанием жиров, в частности диет, включающих большое количество жиров и углеводов, стимулирует воспаление гипоталамуса, физиологический ответ на ожирение и недоедание.
Исследователи подтвердили, что воспаление в гипоталамусе возникает уже через три дня после употребления диеты с высоким содержанием жиров, даже до того, как в организме начинают проявляться признаки ожирения. "Мы были заинтригованы тем фактом, что это очень быстрые изменения, которые происходят еще до изменения массы тела, и мы хотели понять лежащий в основе клеточный механизм," сказал Диано, который также является участником Йельской программы интегративной передачи сигналов клеток и нейробиологии метаболизма.
Исследователи наблюдали воспаление гипоталамуса у животных на диете с высоким содержанием жиров и обнаружили изменения в физической структуре микроглиальных клеток животных. Эти клетки действуют как первая линия защиты в центральной нервной системе, регулирующая воспаление. Лаборатория Диано обнаружила, что активация микроглии произошла из-за изменений в их митохондриях, органеллах, которые помогают нашему телу получать энергию из пищи, которую мы потребляем. Митохондрии были значительно меньше у животных на диете с высоким содержанием жиров. Изменение размера митохондрий было связано с белком Uncoupling Protein 2 (UCP2), который регулирует использование энергии митохондриями, влияя на контроль гипоталамуса над энергией и гомеостазом глюкозы.
Опосредованная UCP2 активация микроглии повлияла на нейроны в головном мозге, которые при получении воспалительного сигнала из-за диеты с высоким содержанием жиров стимулировали животных в группе диеты с высоким содержанием жиров к тому, чтобы есть больше и становиться ожирением. Однако, когда этот механизм был заблокирован путем удаления белка UCP2 из микроглии, животные, получавшие диету с высоким содержанием жиров, ели меньше и были устойчивы к увеличению веса.
Исследование не только показывает, как диета с высоким содержанием жиров влияет на нас физически, но и показывает, как нездоровая диета может повлиять на потребление пищи неврологически. "Существуют определенные механизмы мозга, которые активируются, когда мы подвергаем себя определенному типу пищи. Это механизм, который может быть важен с эволюционной точки зрения. Однако, когда пища, богатая жирами и углеводами, постоянно доступна, она вредна."
Давняя цель Диано – понять физиологические механизмы, которые регулируют количество потребляемой нами пищи, и она продолжает исследования того, как активированная микроглия может влиять на различные заболевания мозга, включая болезнь Альцгеймера, неврологическое расстройство, которое связано с изменениями в мозге. микроглиальные клетки головного мозга и, как было показано, чаще встречаются среди людей с ожирением.
Исследование опубликовано в журнале Cell Metabolism.