Исследование мозга крыс с генетическим ожирением, проведенное в U.S. Брукхейвенская национальная лаборатория Министерства энергетики США предоставляет дополнительные доказательства того, что дофамин – химическое вещество мозга, связанное с вознаграждением, удовольствием, движением и мотивацией, – играет роль в ожирении. Ученые обнаружили, что у крыс с генетическим ожирением уровень рецепторов дофамина D2 ниже, чем у тощих крыс. Они также продемонстрировали, что ограничение приема пищи может увеличить количество рецепторов D2, частично ослабляя нормальное снижение, связанное со старением.
"Это исследование подтверждает исследования мозга, проведенные в Брукхейвене, которые выявили снижение уровня дофаминовых рецепторов D2 у людей с ожирением по сравнению с людьми с нормальным весом," сказал нейробиолог из Брукхейвена Панайотис (Питер) Танос, ведущий автор настоящего исследования, которое будет опубликовано в журнале Synapse.
Неясно, является ли снижение уровня рецепторов причиной или следствием ожирения: переедание может хронически снижать уровни рецепторов, что в долгосрочной перспективе может в конечном итоге способствовать ожирению. Но наличие генетически низкого уровня рецепторов может также привести к ожирению, поскольку он предрасполагает человека к перееданию в попытке стимулировать "притуплен" система вознаграждений. В любом случае повышение уровня рецепторов за счет ограничения приема пищи может усилить воздействие этой общей стратегии борьбы с ожирением.
"Потребление меньшего количества калорий, очевидно, важно для людей, пытающихся похудеть, плюс улучшение способности мозга реагировать на награды, отличные от еды, может помочь предотвратить переедание," Танос сказал. Потому что прием пищи может так сильно повлиять на уровень дофаминовых рецепторов, "это исследование также предоставляет дополнительные доказательства взаимодействия генетических факторов с окружающей средой в развитии ожирения в нашем обществе," он сказал.
Открытие того, что ограничение в пище может ослабить влияние старения на способность мозга реагировать на дофамин, также может помочь объяснить, почему ограничение в пище замедляет другие изменения, связанные со старением, такие как снижение двигательной активности и чувствительности к вознаграждению.
Методы исследования и основные выводы
Исследователи измерили уровни дофаминовых рецепторов D2 у подростков и молодых взрослых крыс Zucker с генетическим ожирением и худых крыс. В промежутках между измерениями половине крыс в каждой группе был предоставлен свободный доступ к пище, в то время как другой половине было предоставлено 70 процентов среднесуточного количества пищи, съеденной группой без ограничений.
Ученые измерили уровни рецептора D2, используя два разных метода: микропозитронно-эмиссионная томография (microPET) у живых животных, в которой используется молекула с радиоактивной меткой, которая конкурирует с естественным дофамином мозга за сайты связывания рецептора D2, и авторадиография, в которой используется индикатор, связывается сильнее, чем природный дофамин, но может использоваться только в образцах тканей, а не у живых животных. Вместе эти два метода показывают абсолютное количество рецепторов D2, обнаруженных в головном мозге, и количество доступных или свободных в повседневной деятельности, что может иметь значение для дальнейшего выяснения роли дофамина в ожирении.
Один из основных выводов заключался в том, что общее количество рецепторов D2 было ниже у тучных крыс, чем у тощих крыс. Также уровни рецепторов D2 снижались с возрастом, но это снижение было значительно меньше у крыс, которым ограничивали пищу, по сравнению с крысами, которым давали свободный доступ к пище. Это ослабление было наиболее заметно у тучных крыс.
Другим важным открытием было то, что доступность рецептора D2, то есть количество рецепторов, доступных для связывания дофамина, была выше во взрослом возрасте у тучных крыс по сравнению с тощими крысами. Это говорит о том, что, возможно, высвобождение дофамина значительно снизилось с возрастом у тучных животных без ограничений в большей степени, чем у животных с ограничениями или у худых крыс. Исследователи говорят, что в настоящее время изучается возможность более низкого выброса дофамина у людей с ожирением.
Источник: Брукхейвенская национальная лаборатория