Проводка мозга, а не недостаток силы воли, может быть причиной ожирения: Study

Ник Тейт

6 июня 2022 г. - "Хочешь картошку фри?".

То, как вы ответите на этот вопрос, может иметь меньше отношения к силе воли, чем вы думаете.

Ученые из Вирджинского технологического института глубоко изучают химию мозга, которая вызывает тягу к нездоровой жирной пище. Их цель: выяснить, связана ли постоянно увеличивающаяся талия нации с тем, что у нас в голове, а не с тем, что мы кладем в свой живот.

Вооружившись новым грантом в 2 миллиона долларов от Национального института здоровья, ученые начали новое исследование, чтобы понять схему работы мозга, которая может быть ключевым фактором кризиса ожирения в стране. В частности, ученые изучают схемы в нашем мозге, которые заставляют нас есть слишком много высококалорийной пищи после периода избегания ее употребления.

Ведущий исследователь Сора Шин, доктор философии, говорит, что она надеется, что эта работа объяснит одну из основных причин, по которой так много диет терпят неудачу. Полученные результаты могут прояснить, почему исключение любимых лакомств из рациона может вызвать еще большую тягу к ним, и указать путь к новым потенциальным подходам к борьбе с перееданием.

"Чрезмерное потребление вкусных продуктов... таких как пирожные, картофельные чипсы и мороженое, является одной из основных проблем общественного здравоохранения, приводящих к ожирению", - говорит Шин, доцент Института биомедицинских исследований имени Фралина при Технологическом институте Вирджинии. "Хотя для лечения ожирения разработаны многочисленные стратегии контроля аппетита, у большинства людей, успешно соблюдающих диету, наблюдается высокий уровень рецидива чрезмерного потребления HFD [диета с высоким содержанием жиров]".

"Понимание механизмов нейронных [мозговых] цепей, приводящих к избыточному потреблению HFD после воздержания, вероятно, является ключевым вопросом в разработке терапевтических стратегий для долгосрочного лечения ожирения", - говорит она.

Шин и ее коллеги надеются опираться на результаты десятилетий исследований - включая ее собственные исследования на мышах - показывающие, что определенные гормоны, такие как лептин, оказывают глубокое влияние на аппетит и переедание. По ее словам, исследование Virginia Tech будет сосредоточено на "цепи лептин-ответ" в мозге "в надежде ускорить разработку новых терапевтических стратегий для лечения дезадаптивных расстройств пищевого поведения и ожирения".

В долгосрочной перспективе, по мнению экспертов, исследование Шин может привести к появлению новых лекарств, которые помогут бороться с кризисом ожирения. Но в краткосрочной перспективе, по мнению специалистов в области здравоохранения, эта работа может поставить точку в представлении о том, что люди, страдающие ожирением, сами виноваты в своих проблемах с весом.

"Я думаю, что подобные исследования необходимы, потому что [когда] мы видим человека с ожирением, то, скорее всего, виним его в том, что он не принимает достаточных мер для борьбы с ожирением", - отмечает Дипали Шарма, доктор философии, профессор онкологии в Школе медицины Университета Джона Хопкинса и эксперт по ожирению и раку.

"Но мы видели в наших собственных испытаниях, что некоторые люди действительно имеют склонность к набору веса [даже] при соблюдении режима физических упражнений и питания, который рекомендуется всем. Итак, мы должны оценить факты - что это не просто сила воли, и прекратить обвинительные игры - и тогда с клинической точки зрения мы сможем рассмотреть другие подходы".

Лептин: ключ к ожирению?

По данным Всемирной организации здравоохранения, более миллиарда человек во всем мире страдают ожирением, что повышает риск развития сердечных заболеваний, инсульта, диабета, некоторых видов рака и других основных причин предотвратимой смерти.

Только в США более четырех из десяти взрослых страдают клиническим ожирением, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний. И эти цифры растут - за последние два десятилетия они увеличились на 30,5%, по оценкам Центра.

Основная причина этого? Доступ к большому количеству недорогих, высококалорийных и богатых жирами лакомств, к которым, по мнению экспертов, тянется наш мозг. Но еще один ключевой фактор стал предметом многочисленных научных исследований: лептин, "гормон голода".

Лептин - это один из нескольких гормонов, вырабатываемых жировыми клетками, который может уменьшить аппетит, сигнализируя мозгу, что вы "сыты" после еды и что в вашем организме достаточно запасов энергии (например, жира). Некоторое количество лептина также вырабатывается желудком во время еды; он циркулирует в крови и поступает в мозг.

Лептин помогает поддерживать здоровый вес тела в течение длительного времени благодаря взаимодействию со стволом мозга и гипоталамусом - областью мозга, отвечающей за саморегуляцию таких процессов, как температура тела, жажда и голод.

Лептин также влияет на обмен веществ, регуляцию эндокринной системы, иммунную систему и рост раковых опухолей, отмечает Шарма.

В целом, уровень гормона в крови ниже у худых людей и выше у тех, кто страдает избыточным весом или ожирением, показывают исследования. Однако уровень лептина может меняться в зависимости от многих факторов, включая время последнего приема пищи и режим сна.

Лептин оказывает более глубокое воздействие, когда вы теряете вес. Когда вы теряете жир, уровень лептина снижается, что дает сигнал мозгу думать, что вы голодаете. Это стимулирует сильный голод и аппетит и может привести к перееданию.

Избегание продуктов с высоким содержанием жира может помочь ослабить аппетит и тягу к еде, воздействуя на уровень лептина. Но употребление жирной пищи может увеличить потребление калорий, набор веса и отложение жира - все это способствует ожирению.

Более того, многие люди, страдающие ожирением, плохо реагируют на сигналы лептина, подавляющие аппетит, даже если уровень лептина у них выше, объясняет Шарма. Некоторые исследования показывают, что ожирение может привести к своеобразной резистентности к подавляющему аппетит действию лептина, из-за чего людям с ожирением труднее противостоять тяге к жирной пище.

При лептинорезистентности мозг не реагирует на лептин должным образом, поэтому у вас не возникает ощущения сытости, и вы едите больше, даже если в организме накоплено достаточно жира. Лептинорезистентность также вызывает режим голодания, поэтому мозг снижает уровень энергии и заставляет вас потреблять меньше калорий, чтобы сохранить жировые запасы.

В течение многих лет исследователи работали над созданием терапевтических средств, которые могли бы контролировать гормоны голода, такие как лептин, для борьбы с ожирением и лептинорезистентностью. Первые результаты этих исследований были многообещающими:

• Ученые клиники Майо обнаружили, что введение мышам гормона, блокирующего чувство голода, останавливает типичное увеличение веса после диеты и помогает предотвратить повторное ожирение. "Мы считаем, что такой подход - комбинированное сокращение калорий и гормон ─ может стать весьма успешной стратегией долгосрочного контроля веса", - говорит В. Стивен Бримиджойн, доктор философии, фармаколог клиники Майо и соавтор исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. "Учитывая растущий кризис ожирения во всем мире, мы прилагаем все усилия, чтобы подтвердить наши выводы для медицинского вмешательства".

• Хайке Мюнцберг-Грюнинг, доктор философии, директор Центральной лаборатории лептиновых сигналов в Биомедицинском исследовательском центре Пеннингтона в Луизиане, только что начала одно из семи новых исследований, финансируемых Национальным институтом здравоохранения, чтобы выяснить, как мозг и жировая ткань "общаются", контролируя выделение лептина и других гормонов. "Жировая ткань играет важную роль в нашем здоровье", - отмечает она, говоря, что исследование может привести к новым методам лечения. "Она хранит и расщепляет жир, а также выделяет гормоны, такие как лептин, влияющие на расход энергии, потребление пищи и уровень сахара в крови".

• Ученые Медицинского колледжа Бэйлора обнаружили, что лептин может быть лишь одной из составляющих связи между кишечником и мозгом и ожирением. В исследовании, опубликованном в Journal of Clinical Investigation, ученые обнаружили, что диеты с высоким содержанием жира увеличивают выработку гормона кишечника (известного как GIP), который блокирует действие лептина, что, возможно, объясняет лептинорезистентность. "Мы открыли новый фрагмент сложной головоломки о том, как организм управляет энергетическим балансом и влияет на вес", - говорит соавтор исследования Макото Фукуда, доктор философии, доцент Бэйлорского университета. "Мы не знали, как диета с высоким содержанием жиров или переедание приводят к резистентности к лептину. Мы с коллегами начали искать, что вызывает резистентность к лептину в мозге, когда мы едим жирную пищу, [и] обнаружили связь между гормоном кишечника GIP и лептином".

Расшифровка связи между кишечником и мозгом

Ученые, изучающие лептин с момента его открытия в 1994 году, до сих пор не до конца уверены в том, как и почему это сложное взаимодействие жира, гормонов и мозговой схемы приводит к ожирению.

"Когда лептин был открыт, все подумали, что мы нашли волшебную пулю от ожирения", - говорит Шарма. "Но все оказалось гораздо сложнее. Теперь мы знаем, что не все так просто, что лептин действует сам по себе - это не так. Лептин вызывает множество цепей в наших клетках и множество путей, которые вызывают множество реакций... не только в мозге, но и в различных видах клеток, включая раковые клетки".

Именно здесь Шин и ее команда исследователей приходят на помощь - чтобы понять сложные, но неуловимые цепи кишечник-мозг, на которые влияет лептин.

Команда Virginia Tech стремится восполнить этот пробел в научных знаниях, чтобы определить пути мозга, ответственные за рецидив диеты с высоким содержанием жиров.

В ходе лабораторных исследований Шин и ее коллеги обнаружили, что мыши, подвергавшиеся воздействию диеты с высоким содержанием жиров, склонны выбирать продукты с высоким содержанием жиров, когда им предоставляется выбор между обычным питанием и диетой. Но они также обнаружили, что грызуны ели слишком много после периода отсутствия жирной пищи.

И не только мыши склонны к этому, говорит она. Каждый, кто когда-либо сидел на диете с ограничением жиров, знает, что вначале можно сбросить вес, но при этом испытывать сильную тягу к таким продуктам. В конце концов, большинство диетчиков срываются - возвращаются к своим прежним привычкам питания с высоким содержанием жиров, как и мыши Шин, и переедают.

По ее словам, эта закономерность связана не столько с силой воли, сколько с реакцией мозга на лептин.

"Наше исследование имеет большое значение, потому что впервые мы получим важную основу для выяснения того, как лептин-реактивная схема мозга реагирует на воздействие пищи с высоким содержанием жира, и как это взаимодействие увеличивает риск эмоционального переедания после периода воздержания", - говорит Шин, доцент кафедры питания человека, пищевых продуктов и физических упражнений в Колледже сельского хозяйства и биологических наук Вирджинского технологического института.

Ее исследование - первое в своем роде, в котором более подробно рассматриваются различные области мозга, играющие центральную роль в регулировании потребления пищи и веса тела, что расширяет знания о гормонах, связанных с ожирением.

"Это должно привести к концептуальному продвижению в том, как мы думаем о центральном действии лептина и его чувствительности от клеточного уровня, одного участка мозга, к более целостному, распределенному сетевому уровню", - говорит она. "С практической точки зрения, мы также можем ожидать, что успешное завершение этого исследования обеспечит важную информацию для разработки точных мишеней на основе мозговых схем, которые будут направлять трансляционную работу по созданию новых схемных терапевтических средств для лечения патологических привычек переедания или рецидива ожирения".

Общая картина: Шин говорит, что полученные данные показывают, что ожирение, по крайней мере частично, является результатом "проблемы дисфункции мозговой цепи на молекулярном и нейронном уровне, а не проблемы индивидуальной силы воли".

Итак, какой практический вывод можно сделать из новых научных данных о лептине, гормонах ожирения и наборе веса?

Хотя будущие методы лечения могут помочь в борьбе с высоким уровнем лептина или лептинорезистентностью, Шарма и другие эксперты говорят, что лучшее, что вы можете сделать сегодня, это следовать проверенным и верным советам по поддержанию здорового веса тела.

• Ешьте богатую питательными веществами, сбалансированную пищу и ограничьте продукты с высоким содержанием жира и перекусы.

• Регулярно занимайтесь физическими упражнениями - старайтесь уделять им около 30 минут в течение нескольких дней в неделю.

• Контролируйте уровень стресса и старайтесь спать не менее 7 часов каждую ночь. (Плохие привычки сна и высокий уровень стресса связаны с увеличением веса).

По словам Шармы, из новых научных данных о лептине и ожирении можно сделать еще один важный вывод.

"Я думаю, что, безусловно, подобные исследования откроют множество новых схем, так что, возможно, в будущем у нас появятся новые инструменты, чтобы помочь этим людям", - говорит она. "Но, по крайней мере, с самого начала это исследование приведет к большему пониманию того, почему люди срываются со своих диет, ведь это очень большая проблема, и как мы не должны просто обвинять их в том, что у них нет силы воли".