Диета с высоким содержанием жира всего через три дня приводит к тому, что количество глюкозы, достигающей мозга, заметно снижается. Чтобы исправить ситуацию, ему требуется несколько недель, а результатом "борьбы" за питательные вещества с другими частями тела может стать появление сахарного диабета.
К такому выводу пришли биологи из Института исследований метаболизма в Кельне, входящего в Общество научных исследований имени Макса Планка, сообщается на сайте организации.
Неправильное и чрезмерно калорийное питание ведет к ожирению и сопутствующим ему заболеваниям вроде сахарного диабета второго типа. Чтобы понять, как именно они развиваются, немецкие ученые проанализировали работу мозга подопытных мышей, которых посадили на диету с высоким содержанием жиров.
- Такая диета уменьшает поглощение глюкозы из крови мозгом всего за три дня. В результате он голодает, несмотря на то, что мыши потребляют много калорий ежедневно, - рассказал автор исследования Александр Яис. - Ответственен за питание мозга белок GLUT-1, который является основным переносчиком глюкозы в гематоэнцефалический барьер (ГЭБ, разделяет кровеносную и центральную нервную системы, чтобы защитить мозг от токсинов, микроорганизмов и т.д., - Прим. "РГ").
Свободные насыщенные жирные кислоты, которые оказывают токсическое действие на клетки ГЭБ, являются возможной причиной сокращения количества GLUT-1. В следствие этого мозг испытывает недостаток глюкозы в гипоталамусе, который регулирует обмен веществ, и коре, ответственной за обучение и память.
Тогда запускается ответная реакция, призванная избежать голодания "центрального процессора". Макрофаги, специализированные клетки иммунной системы, начинают производить сигнальный белок - Фактор роста эндотелия сосудов (Vascular endothelial growth factor, VEGF), который в свою очередь приводит к повышению производства и функции GLUT-1 и выпускает его непосредственно в сосудах ГЭБ.
Нормальный уровень глюкозы восстановился в мозге спустя четыре недели, несмотря на то, что мыши по-прежнему ели жирную пищу. Если же у кого-то из животных VEGF по каким-то причинам не производился, мозг продолжал голодать, из-за чего страдала память, ухудшались когнитивные способности.
Балансировка потребности мозга в сахаре, когда в рационе преобладает жирная пища, может происходить только за счет остального тела.
- Мы называем это эгоистичный мозг, потому что он получает глюкозу, стимулируя аппетит организма к сладкой пище, и в долгосрочной перспективе предотвращает ее поглощение в мышцах и жире. Клетки в мускулатуре становятся невосприимчивыми к инсулину - гормону, который регулирует поглощение глюкозы. В конечном счете это приводит к развитию сахарного диабета, - объяснил Александр Яис.