Чому ми стаємо так залежними від цукру?

Залежність - це медичний стан, при якому людина має нестримне бажання приймати речовину або займатися якоюсь діяльністю, незважаючи на те, що це може призвести до несприятливих наслідків. Якщо приймати цю речовину або займатися цією діяльністю, людина почуватиметься добре. Чи відповідає цукор рахунку? Очевидно, так, оскільки багато хто з нас не може контролювати тягу до чогось солодкого.

Цукор використовується щодня більшістю з нас. Сучасна їжа дуже багата цукром, і ця кількість цукру розглядається як одна з основних причин наростаючих епідемій ожиріння. Надмірне споживання цукру не тільки призводить до потоку зайвих калорій - це також може призвести до звикання. Цукор може взаємодіяти з різними речовинами мозку, впливаючи та змінюючи їх нормальний рівень. Найголовніше, це впливає на рівень дофаміну. Це також може змінити концентрацію деяких рецепторів у мозку.

Найпоширенішою формою цукру в нашій їжі є сахароза. Потрапляючи в організм, цей цукор розщеплюється в травній системі на дві складові - глюкозу та фруктозу. Інсулін та глюкагон - два ферменти, найважливіші для метаболізму глюкози. Вони обидва регулюють рівень глюкози в організмі людини.

Після прийому та розкладання цукру молекули глюкози всмоктуються і розподіляються по всіх органах і клітинах організму. Група білків, що називаються GLUC, відповідає за транспортування глюкози в крові. GLUT1 є основним транспортером глюкози до мозку.

Коли глюкоза досягає клітин призначення, вона повинна надходити всередину клітин, де вона споживається. Для досягнення цієї мети існують різні механізми. Деякі клітини, такі як еритроцити, використовують пасивний транспорт, також відомий як дифузія, для отримання глюкози з плазми крові. Багато інших клітин використовують активні транспортні механізми для доставки глюкози всередину клітин.

Однією з тканин людини, яка не може переносити низький рівень глюкози, є тканина мозку. Основною причиною цього є нездатність нейронів зберігати глюкозу та використовувати її, коли вона знижується. Ось чому людський мозок є першим у черзі на поставку глюкози. Мозок також є найбільшим пальником глюкози в організмі людини.

Деякі люди можуть сказати, що вони їдять цукерки, щоб почуватися щасливими. І вони не помиляються. Цукор збільшує вивільнення нейромедіатора серотоніну, який дарує людині щасливе почуття. Суть полягає в тому, що цукор також спричиняє вивільнення інсуліну, що врешті-решт нормалізує рівень глюкози, і коли глюкоза повернеться до відносно низьких рівнів, ми знову будемо прагнути приймати цукор, щоб знову відчути себе щасливим. Це може призвести до порочного кола постійного вживання солодощів лише для того, щоб почувати себе добре. Результат - переїдання та можлива залежність.

Всі ми знаємо, як діти люблять солодощі та цукор. Однак кохання не є наслідком звичок та виховання. Нещодавно дослідники з’ясували, що любов дітей до цукерок зумовлена ​​біологією їх мозку. Концентрація нейромедіаторів та їх рецепторів у дітей відрізняється порівняно з дорослими. Ця різниця повільно зменшується, поки ми дорослішаємо. Проблема в тому, що залежність від цукру може сформуватися рано в дитинстві і залишитися на все життя.

Ще однією проблемою пристрасті до цукру є той факт, що мозок людини по-різному реагує на різні типи цукру, які ми вживаємо. Існують великі відмінності між реакціями мозку на глюкозу та фруктозу. Наприклад, нашому тілу буде потрібно набагато менше глюкози, щоб почуватись добре і викликати імпульси, що говорять нам перестати їсти. З фруктозою справа йде зовсім інакше. Для придушення прийому їжі людському організму потрібно набагато більше фруктози.

Дослідники з Єльської медичної школи виявили це явище, використовуючи функціональний аналіз магнітно-резонансної томографії. Вони провели своє дослідження на здорових суб'єктах, які не страждають ожирінням. Вчені використовували фМРТ для виявлення різних реакцій мозку на глюкозу та фруктозу. Після прийому глюкози спостерігалося зменшення кровотоку в областях мозку, що відповідають за апетит, систему винагороди та мотивацію. Це також викликало негайне задоволення. Прийом фруктози всередину не викликав цих змін у кровотоці.

Проблема полягає в тому, що фруктоза часто використовується в сучасних продуктах харчування та напоях. Оскільки людський мозок не може належним чином регулювати прийом фруктози, це може призвести до поведінки у пошуках їжі, переїдання та, зрештою, ожиріння.

У мозку людини є цілий ряд різних клітин, кожна з яких має різний набір функцій. Гліальні клітини оточують нейрони і забезпечують їх підтримкою. Одним із типів клітин глії є астроцити, які відіграють важливу роль у створенні гематоенцефалічного бар’єру. Гематоенцефалічний бар’єр контролює рух речовин між мозковою тканиною та кров’ю в обох напрямках. Нові дослідження показують, що функції астроцитів можуть контролюватися такими ферментами, як інсулін та лептин.

Дослідники з Технічного університету Мюнхена виявили, що астроцити відіграють важливу роль у споживанні глюкози. На їх поверхні є рецептори інсуліну, які реагують на глюкозу в крові. ПЕТ-дослідження показали, що інсулін може взаємодіяти з астроцитами та регулювати їх проникність для глюкози, що призведе до різниці в рівні глюкози в мозку. Коли астроцити в частинах мозку, відповідальних за апетит, активізуються, це призводить до відчуття задоволення. Однак коли ці астроцити не досягаються глюкозою, вони не активуються, і людина продовжуватиме прагнути до глюкози.

Незважаючи на невдоволені відкриття, залежність від цукру та особливо механізми його дії в мозку залишаються недостатньо вивченими. Краще розуміння цього явища може відкрити шлях до більш ефективних терапевтичних втручань, спрямованих на запобігання ожирінню.

Список літератури

Гарсія-Касерес, К., Кварта, С., Варела, Л., Гао, Л., Грубер, Т. та ін. (2016) Астроцитарні пари, що передають сигнали інсуліну, поглинання мозку глюкозою з наявністю поживних речовин. Клітина, 166 (4): 867-880. DOI: 10.1016 / j.cell.2016.07.02

Пейдж, К. А., Чан, О., Арора, Дж., Белфорт-ДеАгіар, Р., Дзуйра, Дж. Та ін. (2013) Вплив фруктози проти глюкози на регіональний церебральний кровотік у регіонах мозку, пов’язаних із шляхами апетиту та винагороди. ДЖАМА. 309 (1): 63-70. DOI: 10.1001 / jama.2012.116975

Spangler, R., Wittkowskib, K. M., Goddardc, N. L., Avenad, N. M., Bartley G Hoebeld, B.G., et al. (2004) Опіатоподібні ефекти цукру на експресію генів у винагородних ділянках мозку щурів. Молекулярне дослідження мозку, 124 (2): 134-142. DOI: 10.1016 / j.molbrainres.2004.02.013

Ваннуччі, С. Дж., Махер, Ф., Сімпсон, І.А. (1997) Білки-транспортери глюкози в мозку: доставка глюкози до нейронів і глії, Глія. 21 (1): 2-21. PMID: 9298843

Ventura, A. K., Mennella, J. A. (2011) Вроджені та вивчені уподобання до солодкого смаку в дитинстві, Сучасна думка в клінічному харчуванні та метаболічному догляді. 14 (4): 379–384. DOI: 10.1097 / MCO.0b013e328346df65

Ця гостьова стаття спочатку з’явилась у нагородженому блозі охорони здоров’я та науки та спільноті, присвяченій мозку, BrainBlogger: Чому цукор так звикає?