Харчування, залежне від їжі - спектр науки
Дієта: Залежність від їжі
Чи щур ризикує смертю, щоб просто з’їсти шматочок шоколаду? Нещодавно я дізнався. У моїй лабораторії ми дали щурам повний доступ до їх нормальної їжі. Крім того, ми також пропонували їм надзвичайно апетитну, калорійну їжу: ковбасу, чізкейк, шоколад. Потім щури відмовились від здорової, але "нудної" стандартної їжі і майже лише використовували калорійні бомби. Вони набирали вагу і з часом ставали ожирінням.
Потім ми встановили ліхтарик, щоб просигналізувати щурів, що поїли, що вони ось-ось отримають дуже неприємний удар електричним струмом на лапах. Тварини, які були зайняті вживанням нормальної їжі, відразу ж перестали їсти після такого спалаху і втекли. Однак огрядні щури, які їли ковбасу, торт або шоколад, ігнорували попереджувальний сигнал. Її бажання було сильнішим за інстинкт самозбереження. Невролог Баррі Еверітт з Кембриджського університету і раніше робив подібні спостереження - хоча його щури не захоплювались шоколадом, а пристрастилися до кокаїну.
Тож чи страждають ожирінням гризуни до їжі? Неможливість уникнути певної поведінки, коли вона має передбачувані шкідливі наслідки, є загальною рисою наркоманів. Він також зустрічається у людей із зайвою вагою. Майже всі ожирілі люди кажуть, що хочуть їсти менше. Однак вони продовжують їсти занадто багато, хоча й усвідомлюють негативні наслідки для свого здоров'я та соціального життя. Дослідження показали, що вживання занадто багато їжі активізує системи винагород у нашому мозку - настільки у деяких людей, що вони вже не почуваються ситими. Чим більше цих людей їдять, тим сильніше зростає їх потреба в більшій кількості їжі - подібно до того, як алкоголіки та наркомани зголодніють до наркотиків під час споживання. Тож чи переїдання стимулює ті самі ділянки мозку, що і вживання наркотиків? Якщо так, то ліки, що гасять систему винагороди мозку, повинні допомогти людям з ожирінням зменшити споживання калорій.
До початку 90-х років ожиріння, або «ожиріння» латинською мовою, було лише поведінковим розладом. Вважалося, що людям із зайвою вагою просто не вистачало сили волі та самоконтролю. З тих пір точка зору різко змінилася, принаймні серед науковців. Причиною цього є не в останню чергу те, що ожиріння поширюється епідемічно (див. SdW 7/2003, с. 86). Одним із перших, хто ініціював цю зміну серця, був канадський біохімік Дуглас Коулман, який раніше працював у лабораторії Джексона в Бар-Харборі (штат Мен, США). Ще в 60-х роках він виявив вказівки на те, що патологічне ожиріння та порушення харчової поведінки, серед іншого, зумовлені генетичними факторами. Американський молекулярний генетик Джеффрі Фрідман з Університету Рокфеллера (Нью-Йорк) згодом зміг підтвердити багато своїх міркувань. Обидва вчені провели експерименти із штамами мишей, які мають спадкову тенденцію до розвитку ожиріння та цукрового діабету.
Виявляється, один із цих штамів має генетичний дефект, який заважає жировим клітинам виділяти гормон лептин. У мишей та людей сигнальна речовина зазвичай виділяється після їжі, стримує апетит і тим самим зменшує потребу в більшій кількості їжі. Ще один штам мишей зі схильністю до ожиріння також виявився носієм генної мутації: клітини уражених тварин більше не реагують належним чином на лептин. У сукупності ці результати підтвердили, що гормони регулюють апетит, а отже, і масу тіла. Отже, гормональний дисбаланс може призвести до порушення харчової поведінки. Насправді ожиріння часто зустрічається в деяких сім'ях з генетичним дефіцитом лептину.
Але було б занадто коротким приписувати ожиріння лише гормональному розладу. По-перше, не всі люди з надмірною вагою страждають від спадкової диспропорції гормонів, що регулюють апетит. По-друге, аналізи крові на людей, що страждають ожирінням, повинні регулярно показувати або занадто мало, або занадто багато гормонів, що пригнічують апетит. Однак все навпаки. Парадоксально, але люди з ожирінням часто помітні для підвищеного рівня гормонів, що пригнічують апетит, включаючи лептин та інсулін.
Тут і з’являється концепція харчової залежності. Гормони, що контролюють апетит, впливають на нервові ланцюги в гіпоталамусі - відділі проміжного мозку, який регулює вегетативні функції організму. Вони також взаємодіють із системами винагороди в мозку. Чим сильніше голод, тим сильніше задоволення, як тільки ми щось з’їмо. Цей механізм відповідає за гормони, які підвищують чуйність центрів винагород, пов'язаних з їжею під час періодів голодування, особливо в смугастому тілі (коротше стриатум). Ця область мозку характеризується високим рівнем ендорфінів, власних сполук організму, які посилюють почуття щастя та винагороди. Поки ми насолоджуємося повноцінною їжею, шлунок і кишечник виробляють гормони, що пригнічують апетит, які гасять почуття щастя, що випливають із смугастого тіла та інших частин системи винагороди. Водночас вони зменшують інтенсивність відчуття насолоди. Тоді їжа здається нам все менш бажаною, поки ми нарешті не перестаємо їсти.
Коли відчуття насиченості вже не проникає
Однак сучасні, надзвичайно калорійні продукти, які містять багато жиру та цукру і часто виглядають особливо привабливими, настільки сильно стимулюють наші системи винагород, що пригнічуючи апетит ефекти лептину та інших гормонів більше не працюють проти нього. Як результат, ми продовжуємо їсти, навіть коли ми вже не голодні. Ми всі знаємо цей ефект: ми щойно пообідали ситно і не можемо перекусити. Господиня подає шоколадний торт, і дивним чином цей делікатес - один з найбільш калорійних за день - якимось чином входить.
Наш мозок розробив ефективну техніку, щоб підтримувати вагу тіла на стабільному, здоровому рівні. Це говорить нам, коли пора їсти, а коли ні. Однак їжа, яка має неестественну калорійність, може відмінити ці сигнали і підштовхнути нас до хворобливої харчової поведінки. Вершковий пиріг, мус на шоколаді та Ко - це штучні делікатеси, з якими наші предки не стикалися - саме тому ми не мали можливості розробити їх належним чином у процесі еволюції.
Тіло реагує на бомбардування калорій, збільшуючи рівень придушення апетиту в крові гормонів, таких як лептин та інсулін, у міру збільшення маси тіла. Однак ці сигнальні речовини в якийсь момент втрачають свою ефективність, оскільки організм виробляє до них толерантність. Крім того, системи винагород у мозку людей із надмірною вагою лише слабо реагують на споживання їжі, як виявили дослідники з Національної лабораторії Брукхейвена та Орегонського дослідницького інституту з використанням методів візуалізації. Це притуплення призводить до відсутності задоволення і, отже, до депресивного настрою. І що з цим роблять люди? Він їсть більше, щоб тимчасово полегшити собі настрій - що робить замкнене коло ідеальним. Повні люди, ймовірно, повинні споживати значно більше, ніж худорляві люди, щоб досягти того самого рівня задоволення.
Ожиріння, очевидно, не виникає (лише) через брак сили волі. Гормональні розлади також рідкісні як пусковий механізм. Принаймні в деяких випадках це, здається, спричинене перекриттям системи винагород у мозку надзвичайно насиченою та смачною їжею. Подібно до наркотиків, що викликають звикання, вони можуть створити петлю зворотного зв'язку в мозку - чим більше лікує людина, тим більше їх потреба в них і тим важче їх задовольнити. Але тому смак від їжі - це залежність?
Ліки, що викликають залежність, такі як морфін, стимулюють системи винагороди мозку так само, як і продукти харчування. Але є й інші подібності. Якщо щурам вводять морфій у смугастий вузол, це спричиняє надмірні напади годування тварин, навіть якщо вони змогли з’їсти їх насичено незадовго до цього. Морфін та інші опіати імітують вплив певних нейромедіаторів - речовин, що передають речовини, за допомогою яких наш мозок регулює харчову поведінку.
Чи не можуть ліки, які інгібують такі речовини, що обмінюються, також стримувати надмірну тягу до їжі? Згідно з нещодавніми дослідженнями, блокатори ендорфіну знижують активність центрів винагород у людей та гризунів, яким пропонують спокусливу їжу - в результаті чого постраждалі їдять їх менше. Якщо наркоманів лікувати такими препаратами, тоді вони будуть вживати менше героїну, алкоголю чи кокаїну. Це підтверджує тезу про те, що надмірне вживання їжі та наркоманія ґрунтуються на одних і тих же механізмах. Коли щурам, які звикли до щоденного обжерливості, вводять блокатори ендорфіну, вони поводяться так само, як симптоми абстиненції, що спостерігаються у наркоманів. Отже, переїдання може призвести до стану, подібного до наркоманії.
Існує також подібність щодо іншого важливого нейромедіатора - дофаміну. Відомо, що наркотики, що викликають залежність, спричиняють викид дофаміну в смугастий вузол. Речовина відіграє важливу роль у розвитку мотивації та спонукає наркоманів до отримання наркотику. Більшість експертів вважають, що саме такий механізм створює залежність, хоча точні процеси суперечливі. Експерименти показали, що приваблива їжа також стимулює викид дофаміну в смугастий кіст. Нейромедіатор спонукає постраждалих зосередитися на їжі. Методи візуалізації тепер показують, що в смугастому тілі людей, які страждають ожирінням, спостерігається помітно низький рівень рецепторів дофаміну-2 (D2R) - стикуючих білків для дофаміну, які запускають процеси сигналізації в клітинах мозку. Подібні висновки відомі як алкоголікам, так і людям із залежністю від кокаїну, метамфетаміну або опіатів.
Крім того, люди, які через генетичні особливості виробляють відносно мало рецепторів дофаміну-2, частіше розвивають ожиріння або наркоманію. Нестача цих молекул призводить до зниження активності центрів винагороди мозку, так що постраждалі потребують більш інтенсивних стимулів від їжі або отруєнь, щоб досягти того самого рівня задоволення, що і звичайні люди. Їм також важче уникати дій, що мають негативні наслідки. Очевидно, що тут порушена функція областей мозку, які пригнічують ризиковану, але потенційно задовільну поведінку, наприклад надмірне споживання їжі або наркотиків.
Наші лабораторні дослідження на щурах підтверджують цю тезу. Повні тварини, які не переставали їсти висококалорійні страви, незважаючи на неприємні ураження електричним струмом, мали лише кілька рецепторів дофаміну-2 в смугастому тілі. Інші дослідження також показали, що наркомани або ожирілі щури не відмовляються від об’єкта свого бажання, навіть якщо це має негативні наслідки. Ми спостерігаємо подібні явища у людей: багато людей з ожирінням настільки страждають від неможливості контролювати свою харчову поведінку, що вони добровільно піддаються ризикованим втручанням, таким як шунтування шлунка. Вони часто рецидивують і знову набирають вагу.
Дуже надмірна вага - психічне захворювання? Експерти не заходять так далеко
Деструктивні проступки, що спричиняють короткочасне щастя, а потім спроби піти від нього - і, нарешті, рецидив: ця картина разюче схожа на порочний цикл наркоманії. Згідно з останніми дослідженнями, ожиріння є результатом надмірного бажання активувати центри винагороди в мозку та досягти задоволення. Отже, гормональні порушення та метаболічний дисбаланс можуть бути наслідками збільшення ваги, а не його причинами.
Інші експерти вважають, що ожиріння та наркоманія принципово відрізняються один від одного. І тим самим пожинає багато опозиції. Оскільки якщо людям з ожирінням доводиться їсти все більше і більше, щоб отримати задоволення, то це дуже схоже на розвиток толерантності, відомий наркоманам. І якщо посадити людей із зайвою вагою на дієту, щоб вони схудли, це може призвести до примхливості та депресії, що, в свою чергу, наближається до симптомів відміни.
Препарати з небезпечними побічними ефектами
Вчені, які заперечують, що ожиріння викликає звикання, мають обґрунтовані заперечення. Ви маєте рацію, що термін "наркоманія" має такі конотації, які тут мало допомагають. Однак переїдання та наркоманія мають багато спільного, насамперед втрату контролю. Потрібно з’ясувати, чи це не лише поверхневі паралелі. Ще важливішим є питання, чи дозволяє змінене розуміння ожиріння розвивати нові підходи до лікування. В іншому випадку дискусія залишається лише академічною вправою.
Перші методи лікування, які вказують на новий напрямок, уже доступні. Нещодавно фармацевтична компанія Arena Pharmaceuticals отримала схвалення FDA за пригнічуючий апетит лоркасерин. Це повинно допомогти пацієнтам із зайвою вагою схуднути. Лоркасерин стимулює так звані рецептори серотоніну 2С у мозку. На лабораторних щурах було показано, що це також може призвести до зниження тяги до нікотину.
Іншим препаратом є римонабант, який був затверджений в Європі як засіб для зниження апетиту для лікування людей, що страждають ожирінням. Речовина пригнічує каннабіноїдний рецептор 1, який відіграє важливу роль у харчовій тязі, такій, яка виникає після споживання конопель. Блокування рецептора стримує жадібність до їжі. Але не тільки це: Римонабант також полегшує курцям відмову від сигарет. У щурів це зменшує тягу до алкоголю, опіатів та кокаїну.
Однак у деяких пацієнтів римонабант викликає депресію, а у деяких навіть виникають думки про самогубство. Тому Європейське агентство з лікарських засобів рекомендувало призупинити дію дозволу п’ять років тому, а FDA з самого початку відхилила введення препарату на ринок США. Досі незрозуміло, чому препарат викликає депресію. Однак приклад показує, що нові терапевтичні підходи, що випливають із концепції ожиріння як хвороби, що викликає залежність, повинні бути ретельно вивчені.
Для остаточного з'ясування того, чи ожиріння є хворобою, що викликає залежність, дослідникам спочатку потрібно детально розкрити, які нейронні мережі та процеси клітинної адаптації викликають наркоманію - для того, щоб потім вивчити, чи сприяють ті самі механізми також обжерливості. Можливо і навіть ймовірно, що нейронні мережі, які відіграють роль у кокаїновій залежності або переїданні, локалізовані в різних областях мозку, але працюють подібним чином. Іншим важливим питанням є те, чи сприяють такі генетичні відхилення, як відсутність дофамінових рецепторів, як наркоманії, так і ожирінню. Можливо, якщо існують загальні гени ризику, вони можуть служити мішенями для ліків, що полегшують обидва розлади.
Навіть якщо виявиться, що ожиріння обумовлено справжньою харчовою залежністю та виявлені ефективні наркотики, люди з ожирінням продовжуватимуть жити з членами сім'ї, друзями та колегами, які, в свою чергу, переїдають. Тож нічого не зміниться в їх часто проблемних умовах. Як ми знаємо від наркоманів та алкоголіків, які вийшли із залежності, подразники навколишнього середовища є дуже поширеною причиною рецидивів. Західні суспільства з їх великою кількістю спокус, багатих жиром і цукром, і надалі ускладнюватимуть будь-яку людину із зайвою вагою позбутися своїх пороків.