Alexis Shapiro, 12, of Cibolo, seen in an undated courtesy photo provided by the Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, underwent a “sleeve gastrectomy” Friday at the Ohio to remove part of her stomach. Her condition, known as hypothalmic obesity, started in 2011 after she had surgery to remove a benign brain tumor.
Ученые обнаружили, что повышенная плотность клеток в прилежащем ядре мозга тесно связана с детским ожирением и позволяет прогнозировать набор веса в будущем.
С 1975 года ожирение стало встречаться среди детей и подростков во всем мире в четыре раза чаще: в частности, оно затронуло около 35% несовершеннолетних в Соединенных Штатах Америки. Это заболевание связано с негативными последствиями для психического и физического здоровья, к тому же оно в пять раз повышает вероятность того, что лишний вес будет преследовать человека и в более зрелом возрасте. Ожирение характеризуется чрезмерным накоплением жира, традиционно его оценивают с помощью индекса массы тела (ИМТ) или его показателей, скорректированных с учетом возраста и пола (однако недавно ученые показали, что судить об ожирении и рисках только по ИМТ неверно).
Выявление и понимание нейробиологических механизмов, лежащих в основе набора веса в раннем возрасте, критически важны для профилактики этого заболевания и его лечения, отмечают ученые. Ранее исследователи уже наблюдали взаимосвязи между мозгом, точнее — его системами вознаграждения, и нездоровым пищевым поведением. Но вот механизмы, лежащие в основе этого, оставались неясными.
Авторы новой работы, представленной в журнале PNAS, решили использовать метод диффузной МРТ (неинвазивная методика визуализации, применяемая в магнитно-резонансной томографии), чтобы исследовать клеточную плотность подкорковых областей мозга. В частности, ученые из Йельского университета (США) проверили гипотезу о том, что плотность клеток в областях, связанных с вознаграждением, коррелирует с показателями ожирения и раннего набора веса. Исследование основывалось на общедоступных данных, охватывающих более 11 тысяч детей в возрасте 9-10 лет.
«Мы продемонстрировали, что плотность клеток в прилежащем ядре (группа нейронов в вентральной части полосатого тела, важная часть мезолимбического пути, участвующего в системе вознаграждений, формировании удовольствия, смеха, зависимости, агрессии, страха и эффекта плацебо. — Прим. ред.) связана с индивидуальными различиями в окружности талии на исходном уровне (66,8 сантиметра) и позволяет прогнозировать увеличение окружности талии через один год. Как мы предполагаем, нейробиологический механизм детского ожирения показывает, что диета с высоким содержанием насыщенных жиров способствует глиозу и воспалениям в областях мозга, связанных с системой вознаграждения. Это, в свою очередь, приводит к дальнейшему нездоровому питанию и ожирению в зрелом возрасте», — пишут авторы работы.
Говоря проще, повышенная концентрация специализированных клеток в прилежащем ядре указывает на воспалительную реакцию в мозге, возникающую из-за неправильного питания и чрезмерного потребления килокалорий. И этот воспалительный ответ затем провоцирует еще большее переедание. А чем выше плотность клеток в прилежащем ядре, тем больше окружность талии ребенка.
«Клетки в прилежащем ядре больше всего оказались связаны с увеличением окружности талии. Более того, через год оно коррелировало с увеличением плотности таких клеток. Подобное мы наблюдали при оценке ассоциаций с ИМТ, предполагая, что эффекты, наблюдаемые в прилежащем ядре, не были специфичными только для окружности талии и, по-видимому, распространялись и на другие антропометрические показатели ожирения», — отметили авторы работы.
Одно из возможных объяснений связи между плотностью клеток в прилежащем ядре и окружностью талии — в том, что микроструктурные изменения в областях мозга, связанных с вознаграждением, вызваны чрезмерным потреблением нездоровой пищи. Так, предыдущие исследования на животных показали, что диета с высоким содержанием насыщенных жиров вызывает нейровоспаление в головном мозге, которое способствует приросту числа клеток в прилежащем ядре. А оно, в свою очередь, вызывает у животных компульсивное переедание.
«Это порочный круг. Вредная еда приводит к желанию получить еще больше нездоровой пищи. <…> Наше исследование — шаг к лучшему пониманию нейробиологических механизмов, лежащих в основе набора веса в детстве. Оно будет иметь решающее значение для информирования о стратегиях раннего вмешательства и профилактики ожирения», — отметил Би Джей Кейси, профессор психологии Йельского университета и соавтор исследования.