Мечта людей прошлого о неограниченном количестве вкусной еды обернулась «эпидемией» нового времени – массовым ожирением. Одно из ее последствий – неалкогольная жировая болезнь печени, которая приводит к фиброзу и циррозу этого важного органа у людей, не злоупотребляющих алкоголем. При этом страдают не только сердечно-сосудистая система и почки, но и, по последним данным, наш самый главный орган – головной мозг
Неалкогольная жировая болезнь печени (НЖБП) поражает примерно четверть всех людей, причем среди людей с ожирением эта доля возрастает до 80%. О нарушениях работы мозга и снижении когнитивных функций при ожирении известно давно. Однако механизм их развития до сих пор не был известен – до недавнего исследования группы ученых из Великобритании, Швейцарии и Франции, работавших с лабораторными мышами.
В своих опытах исследователи кормили мышей либо обычной пищей с содержанием жира не более 10% (контрольная группа), либо пищей, содержащей 55% жира, и большим количеством фруктозы и глюкозы, которую добавляли в питьевую воду (экспериментальная группа). Через 4 месяца у мышей, которые питались аналогом нездоровой еды человека, развилось ожирение, и не только. У животных были зарегистрированы также НЖБП, резистентность к гормону инсулину и нарушения работы мозга, а также поведенческие особенности, связанные с состоянием тревоги и депрессией. Аналогичные изменения в поведении отмечаются и у людей с ожирением.
Механизм мозговых нарушений при НЖБП оказался довольно сложным. Обычно система кровоснабжения мозга, доставляющая ему абсолютно необходимые кислород и глюкозу, работает хорошо. Но любые изменения в тонко настроенных процессах могут иметь пагубные последствия.
Как выяснилось, мозг экспериментальных животных страдал от недостатка кислорода (гипоксии), что для этого органа критично важно. В случае НЖБП гипоксии способствует, с одной стороны, вялотекущий воспалительный процесс в тканях мозга, в который вовлекаются «служебные» глиальные клетки, – потребление кислорода при этом растет. С другой стороны, в коре мозга идет уменьшение «плотности» сосудистой сети и диаметра самих кровеносных сосудов, что нарушает мозговое кровоснабжение – это, вероятно, служит компенсаторным механизмом для предотвращения отека при воспалении. Гипоксия не только напрямую повреждает нейроны, но и поддерживает патологический процесс, способствуя воспалительной «перестройке» глиальных клеток.
Но что является первопричиной, ключевым звеном подобных нарушений? Под подозрение попал белок монокарбоксилатный переносчик-1 (MCT1), который переносит короткоцепочечные жирные кислоты, кетоновые тела и молочную кислоту.
Этот белок играет важную роль в энергетическом гомеостазе, и его уровень растет при ишемии (снижении или прекращении кровоснабжения). Известно также, что генетически модифицированные мыши, у которых выключена одна из двух копий гена, кодирующего MCT1, оказываются устойчивыми к ожирению печени и связанным с ним изменениям обмена веществ, вызванными высокожировой диетой.
Когда исследователи посадили таких мышей на нездоровую диету, богатую жирами и сахаром, то увидели, что в их печени жир действительно не накапливается, несмотря на значительное, хотя и меньшее, чем у обычных мышей, накопление жира в жировой ткани. У них также не было признаков нарушения работы мозга: в его тканях ученые не обнаружили никаких изменений глиальных клеток и признаков воспаления, а потребление кислорода было в норме.
Таким образом, белок MCT1 можно считать ключевым элементом механизма развития НЖБП и связанных с ней нарушений работы мозга. Другими словами, он является перспективной терапевтической мишенью для профилактики и лечения этой болезни и связанной с ней энцефалопатии. Правда, до болезни лучше не доводить – для этого нужно просто следить за количеством сахара и жира в рационе, чтобы предотвратить появление лишнего веса.
Фото: https://www.flickr.com