Іспанські вчені знайшли ділянку мозку, залучену до посилення апетиту у вагітних. У дослідах на мишах вони звернули увагу на збільшення активності нейронів дофамінового рецептора в області мозку, яка бере участь у системі винагород і може стимулювати переїдання. Також з'ясувалося, що постійна тяга майбутньої матері до їжі має тривалий вплив на потомство, особливо на самців, призводячи до збільшення маси тіла та підвищеної схильності до розладів харчової поведінки. Нейробіологію цього явища дослідники описали в журналі Nature Metabolism.
Unsplash
Навіщо досліджувати апетит вагітних і до чого тут миші?
Під час вагітності організм жінки переживає ряд фізіологічних і поведінкових змін, щоб забезпечити сприятливе середовище для розвитку ембріона. І багато хто з майбутніх матерів помічає зміни харчової поведінки у вигляді неконтрольованого бажання їсти певний тип їжі. Але це сприяє набору ваги та гестаційному ожирінню, що може обернутися шкодою навіть для здоров’я дітей. Розуміння того, що відповідає за ці процеси, може допомогти забезпечити здорову вагітність без негативних результатів для потомства. Проте дослідження на людях будуть мати надто довготривалий характер, тому вчені шукають варіанти серед модельних тварин, харчова поведінка яких під час вагітності була б схожа на людську. Дослідники з Університету Барселони в Іспанії прийшли до висновку, що таку поведінку демонструють миші.
Щоб перевірити придатність миші як моделі для дослідження поведінки, схожої на потяг до їжі у вагітних, визначали їхнє прагнення до надмірного споживання солодких продуктів, тяга до яких зазвичай переважає під час вагітності. Для досліду вчені вибрали незайманих і вагітних мишей, яким надали вибір з пляшок, наповнених водою або сахарозою чи сукралозою. Вагітні миші віддавали перевагу обом солодким сполукам, що свідчить про підвищену тягу до солодощів. Крім того, миші демонстрували компульсивну харчову поведінку щодо висококалорійної їжі. Все це відповідає людській поведінці, тому до того, як приступити до масштабних дослідів на людях, вчені обрали мишей для проведення ряду попередніх тестувань.
Як шукали відповідальну за переїдання ділянку мозку?
Апетит і схеми харчування контролюються скоординованою мережею нейронних ланцюгів. Таким чином, відхилення в споживанні їжі під час вагітності можуть мати нейронну основу. Щоб оцінити нейронну мережу в мозку самок мишей, вчені проводили функціональну магнітно-резонансну томографію (фМРТ) до, під час і після вагітності.
Зміни виявили у зв'язку відповідальних за винагороду ділянок мозку та смакових і сенсомоторних центрів. Це привело вчених до детальнішого дослідження мезолімбічного шляху, який відповідає за доставку дофаміну та винагороду мозку за його дії. Дослідники помітили, що під час вагітності рівень дофаміну, а також активність нейронів дофамінового рецептора D2R збільшується в прилеглому ядрі, тій області мозку, яка бере участь у системі винагород, що може стимулювати компульсивну харчову поведінку. Ці результати підтверджують ідею про те, що дофамінова система пластична і що певні фізіологічні стани модулюють дофамінергічні зв'язки та функції.
Аби дослідити причинно-наслідкові зв'язки, вчені фармакологічно блокували передачу дофаміну у вагітних мишей. Такий підхід пригнічував компульсивні епізоди потягу до їжі, не впливаючи на щоденне споживання їжі або рухову активність. Це свідчить про те, що блокада рецепторів дофаміну відновлює баланс між їх активністю, запобігаючи потягу до калорійної їжі.
Як переїдання під час вагітності впливає на потомство?
Для дослідження впливу харчування матері на здоров'я потомства, вчені розділили вагітних мишей на дві групи. Дієта першої групи була обмеженої калорійності. Другій групі пропонували висококалорійну західну дієту з вільним доступом до їжі. На відміну від першої групи мишей, самки мишей, яких годували за їхнім бажанням, демонстрували прогресуюче збільшення маси тіла, порушення толерантності до глюкози та вищий рівень гормону лептину в плазмі, який відповідальний за регуляцію апетиту.
Вчені поставили питання про те, як саме стійкий потяг до їжі під час вагітності впливає на нейропсихологічний та метаболічний стан потомства. Для цього вони вивчали нащадків обох груп: як самців, так і самок. Розлади харчової поведінки розвиваються зазвичай в підлітковому віці, тому мишам у віці 35 днів, тобто підліткам, надали безмежний доступ до їжі. Як і очікувалося, нащадки мишей, матерям яких обмежували раціон теж не підвищували споживання калорій. Натомість діти мишей, що мали вільний доступ до калорійної їжі, збільшили своє споживання їжі під час компульсивних епізодів на 35 відсотків. Метаболічні коливання у мишей цієї групи ще більше посилювалися в дорослому віці, особливо у самців, які набирали вагу і мали ожиріння.
Далі нащадків обох груп тестували у відкритому полі, де тварин поміщають на відкриту арену й спостерігають за їхньою поведінкою в стресових умовах. Там самці мишей з групи схильних переїдати продемонстрували когнітивні порушення в тесті на розпізнавання нового об'єкта без змін у локомоції, тобто пересуванні в просторі. Крім того, було досліджено довгостроковий вплив компульсивної харчової поведінки під час вагітності й показано, що харчування з високим вмістом жирів порушує сигнали дофаміну у потомства. Ці результати демонструють, що надмірна тяга до їжі під час вагітности, негативно впливає на нейропсихологічне здоров'я і харчову поведінку нащадків.
Результати підкреслюють, що вагітність, як фізіологічний стан, може сприяти пластичності нейроланцюгів, а переїдання у цей час має довгостроковий вплив на потомство, посилюючи схильність до харчових і психологічних розладів у підлітковому та дорослому віці. Хоча висновки свідчать про те, що нейрони D2R можуть бути ключовими факторами компульсивного переїдання під час вагітності, не можна виключити внесок інших ділянок мозку у цьому процесі.