Фруктозата променя стотици гени в мозъка
Учените съобщават, че диета с високо съдържание на омега-3 мастни киселини може да възстанови щетите.
Консумацията на фруктоза, захар, разпространена в западната диета, води до модификация на стотици гени и е свързана с много заболявания, съобщават изследователите. Учените обаче ни носят и добри новини: важна омега-3 мастна киселина, известна като DHA (докозахексаенова киселина), изглежда преодолява вредните промени, причинени от фруктозата.
Редица заболявания - от диабет до сърдечно-съдови заболявания, болест на Алцхаймер и разстройство с хиперактивност с дефицит на внимание (ADHD) - са свързани с промените в гените в мозъка.
Но учените са открили и някои добри новини, а именно, че важна омега 3 мастна киселина, известна като докозахексаенова киселина или DHA, изглежда спира спирачните вредни промени, причинени от фруктозата.
"DHA не променя само един или два гена, но изглежда, че тази киселина нормализира целия геном, което е наистина забележително", каза Ся Янг, водещ автор на изследването и асистент по биология и интегративна психология в UCLA. "И можем да видим защо има толкова силен ефект."
DHA се намира естествено в мембраната на невроните, но не в достатъчни количества, за да помогне в борбата с болестите.
"Човешкият мозък и тялото имат недостатъци в механизма на производство на DHA, така че той трябва да се прилага чрез диета", каза Фернандо Гомес-Пинила, професор по неврохирургия, биология и интегративна психология в UCLA и съавтор на изследването.
DHA укрепва мозъчните синапси и поддържа способността за учене и паметта. Той се среща в изобилие в дивата сьомга (но не и в отглежданата в сьомга) и в по-малка степен в други риби и рибено масло, но също така и в ядки, ленени семена, плодове и зеленчуци, каза Гомес. -Pinilla, който също е член на Центъра за изследване на мозъчните наранявания (Изследователски център за мозъчни наранявания) от UCLA.
Американците поглъщат голямо количество фруктоза, като ядат храни, подсладени с богат на фруктоза царевичен сироп, изключително евтин течен подсладител, направен от царевично нишесте, но също така и като консумират подсладени напитки, сиропи, мед и сладкиши.
Министерството на земеделието изчислява, че през 2014 г. американците са консумирали средно около 12,25 кг богат на фруктоза царевичен сироп.
Фруктозата присъства и в повечето бебешки продукти и в плодовете.
Въпреки това, фибрите в плодовете значително забавят усвояването на захарта от организма, плодовете съдържат и други здравословни компоненти, които защитават както тялото, така и мозъка.
За да тестват ефектите на фруктоза и DHA, изследователите обучават плъхове да избягат от лабиринт, които след това разделят на случаен принцип в три групи.
През следващите шест седмици на първата група се дава вода, подсладена с количество фруктоза, еквивалентно на това на литър сок, което човек би изпил за един ден.
Втората група е получавала фруктозна вода, но също и диета, богата на DHA. И третата група получава вода без фруктоза, но не получава DHA.
След шест седмици плъховете бяха въведени отново в лабиринта. Установено е, че тези, които са получили фруктоза, са преминали през лабиринта два пъти по-бавно от тези, които са пили обикновена вода - което показва, че диетата с високо съдържание на фруктоза води до влошаване на паметта им.
Плъховете, които са получавали както фруктоза, така и DHA, обаче показват резултати, подобни на тези, които консумират само вода - което ясно показва, че DHA елиминира вредното въздействие на фруктозата.
Други тестове, извършени върху плъхове, разкриват няколко разлики: плъховете, на които е прилагана диета с високо съдържание на фруктоза, са имали много по-високо ниво на кръвна глюкоза, но също така и триглицериди и инсулин в сравнение с другите две тествани групи.
Тези резултати са от значение, тъй като при хората триглицеридите и инсулинът са свързани със затлъстяването, диабета и много други заболявания.
Изследователският екип е наблюдавал над 20 000 гена в мозъка на плъхове и е идентифицирал повече от 700 гена в хипоталамуса (основният център на метаболитния контрол в мозъка), но също така и над 200 гена в хипокампуса (което помага регулиране на ученето и паметта) са променени от фруктозата.
Модифицираните гени, които те са идентифицирали, по-голямата част от които са сравними с гените, присъстващи на хората, са тези, които взаимодействат за регулиране на метаболизма, клетъчната комуникация, но също и за намаляване на възпалението.
Сред условията, които могат да бъдат причинени от промените в тези гени, са болестта на Паркинсон, депресията, биполярното разстройство и други мозъчни заболявания, казва Ян, член на Института за количествена и компютърна биология към UCLA.
От 900 идентифицирани гена изследователите установяват, че два от тях, наречени Bgn и Fmod, изглежда са сред първите гени в мозъка, засегнати от фруктоза.
След като тези гени се променят, се задейства цяла поредица от ефекти, които от своя страна ще доведат до промени в стотици други гени, посочи Ян.
Това означава, че гените Bgn и Fmod могат да бъдат потенциални цели за нови лекарства, използвани за лечение на заболявания, причинени от променени гени в мозъка, добави тя.
Освен това проучването разкрива нова информация за механизма, използван от фруктозата при унищожаването на гени.
Учените са открили, че фруктозата премахва или добавя биохимична група към цитозина, един от нуклеотидите, изграждащи ДНК. Този тип модификация играе критична роля за активиране или деактивиране на някои гени.
Предишни изследвания на Гомес-Пинила установиха, че фруктозата влияе на комуникацията между невроните и води до увеличаване на броя на токсичните молекули в мозъка, а дългосрочната диета, богата на фруктоза, намалява способността на мозъка да учи и съхранява информация.
„Грешната храна е като фармацевтично съединение, което влияе на мозъка“, казва Гомес-Пинила. Препоръчва се избягване на консумацията на сладки безалкохолни напитки, намаляване на консумацията на сладкиши и като цяло ниска консумация на захар и наситени мазнини.
Въпреки че DHA изглежда има благоприятен ефект, казва Ян, той не е магическо решение за лечение на заболявания. Необходими са допълнителни изследвания, за да се определи до каква степен може да се възстанови увреждането на човешките гени.