Сахар изменяет соединения, которые влияют на здоровье мозга у плодовых мух

Москва, 12:36, 06 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Согласно исследованию Мичиганского университета, когда плодовые мушки подвергаются диете с высоким содержанием сахара, ключевые метаболиты, связанные со здоровьем мозга, истощаются.

Это открытие может сказать исследователям, почему поведение, которое изменяется с состоянием внутренней энергии, такое как потребление пищи, обучение и память, а также сон, меняется на диете с высоким содержанием питательных веществ.

Когда наши тела усваивают пищу, эта еда распадается на метаболиты — маленькие молекулы, которые выполняют многие функции в организме, в том числе снабжают клетки топливом и активируют или ингибируют выработку ферментов. Исследование, опубликованное в Nature Communications, исследует, как метаболиты в мозге и теле плодовых мух изменяются по мере перехода мух между голодом и сытостью.

В ходе исследования ученые обнаружили, что метаболические профили мух быстро меняются во время быстрого перехода от голода к сытости, причем мозг мух демонстрирует более значительные изменения, чем их тела. В частности, диета с высоким содержанием сахара снижает уровень метаболизма в мозге N-ацетил аспартата, или NAA, и кинуренина.

Изменение метаболитов может повлиять на то, как быстро муха чувствует сытость, заставляя ее есть больше. На самом деле, исследователи Университета Мичигана ранее обнаружили, что увеличение специфического метаболита в рационе с высоким содержанием сахара вызывает переедание и увеличение веса.

Хотя ученые не имеют четкого представления о роли NAA в мозге, он, по-видимому, обеспечивает топливо для клеток мозга и уравновешивает осмолярность — или регулирует объем клеток — в мозге. Более низкий уровень другого метаболита, кинуренина, который вырабатывается в больших количествах, связан с депрессией.

 «К седьмому дню на диете с высоким содержанием сахара эти плодовые мушки имели совершенно другой метаболический профиль», — говорит автор Моника Дус.

Раковые клетки также подвергаются этому типу метаболического ремоделирования, стимулирующему их рост, поэтому диета может играть роль в лечении рака и по этой причине Моника Дус хотела оценить смещение метаболитов в мозге.

Ранее она уже изучала, как диета с высоким содержанием сахара притупляет чувство вкуса у плодовых мушек.

«Мы исследовали, какие изменения в метаболитах могут существенно нарушить работу этих клеток», — сказал доцент кафедры биохимии Питер Фреддолино. «Это исследование говорит нам о том, какие метаболические пути могут быть вовлечены».

В конечном итоге, исследование обнаружило, что на 20 метаболитов, в дополнение к NAA и кинуренину, повлияло потребление сахара. Далее, говорит Моника Дус, исследовательская группа планирует выяснить, как изменения в этих метаболитах влияют на мозг, изменяя потребление пищи и влияя на другие состояния, такие как сон, обучение и память.