Листопад 2013 р. Залежний від їжі - спектр науки
Листопад 2013: Залежний 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 відкинули здорову, але «нудну» стандартну їжу і майже виключно 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 1990-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.
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 виробити відповідний підхід 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.
Через схожість ожиріння із залежностями, деякі експерти пропонують лікувати їх обома однаковими методами. Деякі навіть рекомендували включити ожиріння до останнього видання Діагностичного та статистичного посібника з психічних розладів, біблії психіатрів. Робота, відома під абревіатурою DSM-5, містить рекомендації з діагностики психічних захворювань. Ця пропозиція спричинила жваві дебати серед експертів, але в кінцевому підсумку була відхилена - перш за все для того, щоб не заклеймити повних людей як психічно хворих.
Обережність справді здається доречною, оскільки ожиріння та залежність, незважаючи на всі подібності, дуже різні. Якщо їжа може викликати звикання, певні інгредієнти повинні бути відповідальними за це - «нікотин шкідливої їжі», так би мовити. Насправді, робота невролога Ніколь Авена з Університету Флориди та інших дослідників припускає, що це можуть бути жири або цукор. Згідно з невеликим дослідженням лікаря Девіда Людвіга з Бостонської дитячої лікарні (США), промислово перероблені, легкозасвоювані вуглеводи можуть викликати тягу. Тим не менше, загальні дані свідчать про те, що залежність викликають не окремі інгредієнти. Швидше за все, поєднання жирів, цукру та високої калорійності, здається, максимізує ефект "щастя".
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.
Зрештою, є експерти, які вважають постулат про харчову залежність безглуздим. Зрештою, вони стверджують, ми всі якось залежні від їжі. Якби ми не були, ми б не вижили. Однак ця точка зору нехтує важливим аспектом ожиріння: сучасні, неприродно калорійні страви можуть перекрити механізми біологічного зворотного зв’язку нашого організму настільки ефективно, наскільки це неможливо з натуральними продуктами харчування. Протягом мільйонів років еволюції найбільше занепокоєння людей полягало не в тому, щоб приборкати апетит, а в тому, щоб полювати, збирати або вирощувати достатню кількість їжі.
Ризик голоду був, мабуть, набагато більшим, ніж ризик переїдання. Здається правдоподібним, що наш мозок позитивно оцінює надмірне споживання висококалорійної їжі і винагороджує її почуттям задоволення - адже це змушує нас харчуватися запасами. Така поведінка мала сенс для наших предків, тому що в їхньому житті як мисливців завжди було невпевнено, коли вони наступного разу отримають щось між зубами. Однак сьогодні, коли в західних країнах достатньо їжі, така поведінка має шкідливі наслідки.
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.