Наверняка вы не раз замечали, что когда голодны, вся еда кажется гораздо вкуснее и насыщеннее, особенно «тянет» на сладкое. Более того, неприятные вкусы (например, горечь) при этом становятся менее заметными. Японские исследователи выяснили, кто «виновен» в таком вкусовом беспределе, часто заставляющем от голода переедать, а о результатах своей работы рассказали в журнале Nature Communications.
Credit: public domain
Для многих животных, включая человека, сладкая пища кажется более привлекательной, поскольку в ней с большой вероятностью содержится много калорий, так необходимых для поддержания энергии на нужном уровне. Горький и кислый вкусы, наоборот, призваны отпугивать от некачественной или опасной для здоровья пищи. Но, как оказалось, голод способен усиливать восприятие сладкого и ослаблять чувство горького.
Центр голода, как и множество других центров вегетативной регуляции (сна, жажды, насыщения и др.), находится в гипоталамусе. Поэтому чтобы установить природу подобного преломления во вкусах, ученые из Национального института физиологических наук в Японии в первую очередь начали исследования с него. Работали они на крысах и при помощи методов искусственного управления нейронами – хемогенетики (использующей «дизайнерские» рецепторы и специфические вещества к ним) и оптогенетики – управляли нейронами, производящими агути-подобные пептиды (AgRP). Это вещество активно вырабатывается во время голода (то есть нехватки в крови питательных веществ – прежде всего, глюкозы) и инициирует пищевое поведение.
В итоге исследователям удалось раскрыть два нейронных механизма, которые лежат в основе вызванных голодом изменений вкусовых предпочтений. Оказалось, что глутатматергические (вырабатывающие глутамат) нейроны латерального гипоталамуса, на которые воздействовали нервные клетки с агути-подобным пептидом из аркуатного ядра, проецировались в два разных направления. Те из них, которые уходили в латеральную перегородку, усиливали восприятие сладкого, а те, которые тянулись к латеральной уздечке (lateral habenula), ослабляли горький вкус.
Схема работы описанной двунаправленной системы. Credit: Ken-ichiro Nakajima.
«Следующий шаг – изучение того, изменяются ли эти гипоталамические нейрональные пути при патофизиологических состояниях, таких как диабет и ожирение. Например, мы уже знаем, что люди с ожирением предпочитают сладкое; это может быть связано с изменением активности глутаматергических нейронов, идущих в латеральную перегородку», — говорят авторы.
Текст: Анна Хоружая
Hypothalamic neuronal circuits regulating hunger-induced taste modification byOu Fu, Yuu Iwai, Masataka Narukawa, Ayako W. Ishikawa, Kentaro K. Ishii, Ken Murata, Yumiko Yoshimura, Kazushige Touhara, Takumi Misaka, Yasuhiko Minokoshi & Ken-ichiro Nakajima in Nature Communications. Published October 2019.
doi:10.1038/s41467-019-12478-x