Люди, которые работают в ночные смены или в неурочное время, а также те, кто питается нерегулярно, чаще страдают от избыточного веса и диабета. Это связано с тем, что их режим питания не синхронизирован с естественным световым циклом и временем, когда обычно едят люди. Но возможно ли уменьшить негативные последствия питания в такие «непривычные» часы, несмотря на то, что это не соответствует биологическим предпочтениям организма?
Новый эксперимент, проведённый в Медицинской школе им. Перельмана Пенсильванского университета, даёт положительный ответ и объясняет, как организм определяет, когда нужно есть. Исследование, опубликованное в журнале Science, раскрывает, как учёные обнаружили связь между внутренними часами печени и центрами голода в мозге.
Исследование показало, что печень посылает сигналы в мозг через блуждающий нерв, сообщая, происходит ли еда в то время, которое соответствует циркадным ритмам организма. Эти сигналы могут нарушаться при работе в необычные часы, и тогда мозг начинает компенсировать сбой, что приводит к перееданию в неподобающие моменты.
«Как у мышей, так и у людей, обычно пища принимается в моменты бодрствования и активности, и этот процесс включает обратную связь от печени к центральным часам в мозге, поддерживая систему в норме», — объяснил старший автор исследования, доктор медицины и философии Митчелл Лазарь, директор Института диабета, ожирения и метаболизма при Пенсильванском университете. «Обратная связь происходит через нервную связь от печени к мозгу».
Учёные нацелились на гены REV-ERBs в клетках печени у мышей. Эти гены регулируют циркадные ритмы организма, включая циклы сна и бодрствования, выделение гормонов и режим питания. Когда эти гены были выключены у мышей, нарушались циркадные ритмы печени, и паттерны питания значительно менялись: животные стали есть больше в периоды, когда они менее активны.
Эти изменения оказались обратимыми: если перерезать нервную связь у ожиревших мышей, их режим питания восстанавливался, а потребление пищи уменьшалось.
«Это свидетельствует о том, что воздействие на этот путь связи между печенью и мозгом может стать эффективным методом борьбы с лишним весом у людей с нарушенными циркадными ритмами», — заявила кандидат медицинских наук, научный сотрудник в лаборатории Лазаря Лорен Н. Вуди.
Исследователи предполагают, что воздействие на отдельные участки блуждающего нерва может помочь людям, работающим в ночные смены или страдающим от смены часовых поясов, снижая переедание, вызванное сбоями биологических часов.
«Эти данные открывают перспективы для будущих терапевтических методов, которые будут воздействовать на конкретные нейронные пути и помогать людям с метаболическими расстройствами, связанными с нарушениями режима питания. Следующие исследования должны сосредоточиться на изучении химических сигналов, которые печень посылает через блуждающий нерв, чтобы понять, как печень влияет на мозг и организм через эту коммуникацию», — добавила она.
Исследование было поддержано Национальными институтами диабета, заболеваний пищеварительной системы и метаболизма, Фондом JPB и Медицинским исследовательским институтом Кокса.
Цирка́дные (циркадиа́нные) ри́тмы (от лат. circa «около, кругом» + dies «день») — циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи.
Метаболи́зм или обме́н веще́ств, — это химические реакции, поддерживающие жизнь в живом организме.