Де правда про здорове харчування? Вальтер Віллетт та Ігор Буковські (лютий 2021).

фруктів

Використовуючи плодових мушок, дослідники Джонса Хопкінса заявляють, що вони виявили специфічний і дуже малий набір клітин мозку, які називаються нейронами клинового дофаміну, які відповідають за вкладання харчових уподобань відповідно до того, що їм потрібно, а не того, що їм подобається.

Коли дослідники позбавляли білки білка в харчуванні, ці нейрони випускали хімічний сигнал (дофамін), який, здається, контролював бажання мухи до головного джерела білка - дріжджів - і долав їх природну схильність до пошуку цукру.

У підсумку експериментів, опублікованому в мережі 5 травня, дослідники зазначають, що їхні результати можуть підтвердити пошук подібних процесів у ссавців (включаючи людей), що може призвести до кращого розуміння голоду, тяги та, зрештою, збільшення ваги та ожиріння.

Хоча експерти ідентифікували сенсори та гормони у плодових мух та ссавців, які контролюють кількість споживаних нами калорій, вчені Джонс Хопкінс кажуть, що це перший випадок, коли у кожної тварини виявлено механізм голодування, специфічний для білка.

"Ми показали, що лише деякі нейрони, що утворюють ланцюг у мозку плодів, використовують процеси, що використовуються в навчанні та пам'яті, для управління стійкою, мотивованою поведінкою та харчовими уподобаннями в цьому випадку", - сказав д-р Марк Ву, доктор філософії, юрист Професор неврології в університетській медичній школі Джонс Хопкінс. Торік дослідницька група Ву виявила подібний тип ланцюга в мозку плода, який контролює сонливість, чим довше залишається плодова муха.

У пошуках нейронів, які контролюють харчову поведінку, дослідники використовували жінок, які нещодавно були в парі, які, як правило, годують вищим джерелом білка, щоб заповнити поживними речовинами в своїх яйцях. Вони досліджували різні лінії плодових мух, кожна побудована за допомогою генетичного інструменту, який зупиняв певні різні групи нейронів у мозку. Вони тестували жінок з кожної лінії на тих, хто вважав за краще споживати дріжджі з високим вмістом білка після спарювання. Щоб з’ясувати, наскільки високо білкові дріжджі літають, вони помістили барвник у джерело дріжджів, а потім розклали мух і використали інструмент, який визначає кількість поглиненого барвника.

Спочатку команда Ву знайшла набір нейронів дофаміну, які контролювали білкові уподобання. Але, як вони продовжували аналізувати нейрони, вони кажуть, що можуть призначати сигнали переваги їжі лише двом нейронам з кожного боку мозку комах в зоні, що називається клином, завдяки своїй формі, що призводить до того, що вони роблять клітини уподобань до їжі нейронами клинового дофаміну.

Потім дослідники використовували крихітні електроди для вимірювання електричної пускової (сигнальної) поведінки цих нейронів у плодових мух, позбавлених багатих білком дріжджів. Через вісім днів дефіциту білка їх нейрони з дофаміновим клином стріляли в чотири рази швидше, ніж плодові мухи, яких годували звичайною білковою дієтою.

У природі після дефіциту білка мухи, як правило, шукають дріжджі з високим вмістом білка як джерело їжі замість фруктового цукру, якому вони, як правило, віддають перевагу для швидкої енергетичної підтримки, тому дослідники запитують, чи пригнічують нейрони клинового дофаміну тягу до цукру.

Використовуючи генно-інженерний чоловічий сусло із заглушеними клінічними нейронами дофаміну, дослідники очистили борошно від високобілкових дріжджів, а потім виміряли, скільки цукру та дріжджів вони з’їли. Ці мухи в середньому складали приблизно вдвічі більше цукру на муху, ніж ті, чиї нейрони нейронів не вщухали.

Коли вчені генетично підготували нейрони дофамінового кліну для випалу, споживання цукру впало до нормального рівня, тоді як споживання білка зросло.

Ву каже, що у фруктових мух є чотири рецептори дофаміну, і вчені вважають, що один із кількох, можливо, брав участь у контролі харчових уподобань. Вони розглянули харчові уподобання (дріжджі проти цукру) у кожній з чотирьох ліній плодових мух, вирощених, щоб не брати кожного з цих рецепторів.

Коли дається єдиний вибір їжі, ті мухи без DopR2 з’їли приблизно половину дріжджів, а ті, що літають без DopR1, подвоїли кількість цукру.

Команда Ву також шукала структурні зміни нейронів клинового дофаміну після депривації білка. Вони ввели ще один білок, який називається зеленим флуоресцентним білком, який звисає по краях нейрона, де він посилає сигнали іншим нейронам - в синапсах.

У нормально вигодованих плодових мух нейронові клинові нейрони контактували з двома гілками. Але після того, як у мух позбавили високобілкових дріжджів, вони побачили, що одна з цих гілок збільшилася в розмірі, і це збільшення зберігалося протягом декількох годин після того, як мухи почали споживати білок.

"Ми виявили, що кожен з цих нейронів, що надають перевагу їжі, має дві гілки, які контролюють харчування білками та інше годування цукром", - говорить Ву.

"Як правило, мухи потребують цукру як швидкого джерела калорій для польоту, тому їх нейрони обходять білковий ланцюг", - зазначає Ву. Після позбавлення білка вони обходять цукрову оболонку, що змушує їх шукати білок. "Як тільки ви зменшите тиск на білкову сторону, годуючи дріжджами, борошно може знову споживати цукор, але вони все ще мають сильне бажання білка, оскільки потрібен час, щоб поповнити білок у запасах білка і повернути його нервові гілки до їх початкового стану ". додає.

Ву говорить, що його наступними кроками буде розуміння хімічних молекул, які беруть участь у запалюванні нейронів голоду, щоб вони могли знайти подібні молекули у ссавців, таких як миші або щури.