Хранене, пристрастено към храната - спектър на науката
Диета: Пристрастен към храната
Би ли плъх рискувал смърт, само за да изяде парче шоколад? Наскоро разбрах. В моята лаборатория дадохме на плъховете пълен достъп до нормалната им храна. Освен това им предложихме и изключително апетитни, висококалорични храни: наденица, чийзкейк, шоколад. След това плъховете отхвърлиха здравословната си, но „скучна“ стандартна храна и почти използваха само калорийните бомби. Те напълняха и в крайна сметка затлъстяха.
След това инсталирахме фенерче, за да сигнализираме на ядещите плъхове, че им предстои много неприятен токов удар на лапите им. Животните, които бяха заети да ядат нормална храна, веднага спряха да ядат след такъв проблясък и избягаха. Плъховете с наднормено тегло, които са яли наденица, торта или шоколад, са игнорирали предупредителния сигнал. Желанието й за това беше по-силно от инстинкта за самосъхранение. Неврологът Бари Еверит от университета в Кеймбридж е правил подобни наблюдения и преди - въпреки че плъховете му не са запалени по шоколада, те са били пристрастени към кокаина.
Така че пристрастените гризачи са пристрастени към храната? Невъзможността да се избегне определено поведение, когато то има предвидими вредни последици, е често срещана черта на зависимите. Среща се и при хора с наднормено тегло. Почти всички затлъстели хора казват, че искат да ядат по-малко. Те обаче продължават да консумират твърде много, въпреки че са наясно с негативните последици за тяхното здраве и социален живот. Проучванията показват, че консумацията на твърде много храна активира системите за възнаграждение в мозъка ни - при някои хора толкова много, че вече не се чувстват сити. Колкото повече ядат тези хора, толкова по-силна нараства нуждата им от повече храна - подобно на начина, по който алкохолиците и наркоманите гладуват за наркотика с консумация. И така, преяждането стимулира ли същите области на мозъка като употребата на наркотици? Ако е така, лекарствата, които потискат системата за възнаграждение на мозъка, трябва да помогнат на хората със затлъстяване да намалят приема на калории.
До началото на 90-те години затлъстяването или „затлъстяването“ на латински е било просто поведенческо разстройство. Смятало се е, че хората с наднормено тегло просто са лишени от воля и самоконтрол. Оттогава гледната точка се промени драстично, поне сред учените. Причината за това е не на последно място, че затлъстяването се разпространява епидемично (вж. SdW 7/2003, стр. 86). Един от първите, който инициира тази смяна на сърцето, беше канадският биохимик Дъглас Колман, който преди това работеше в лабораторията Джаксън в Бар Харбър (Мейн, САЩ). Още през 60-те години той открива доказателства, че патологичното затлъстяване и нарушеното хранително поведение се дължат наред с другото на генетични фактори. Американският молекулярен генетик Джефри Фридман от университета Рокфелер (Ню Йорк) по-късно успя да потвърди много от своите съображения. И двамата учени проведоха експерименти с щамове мишки, които имат наследствена склонност към развитие на затлъстяване и захарен диабет.
Оказва се, че един от тези щамове има генетичен дефект, който пречи на мастните клетки да отделят хормона лептин. При мишките и хората сигналното вещество обикновено се отделя след хранене, ограничава апетита и по този начин потиска желанието за по-нататъшна храна. Друг щам мишки с тенденция към затлъстяване също се оказа носител на генна мутация: клетките на засегнатите животни вече не реагират правилно на лептин. Взети заедно, тези резултати потвърждават, че хормоните регулират апетита и следователно телесното тегло. Следователно хормоналният дисбаланс може да доведе до нарушено хранително поведение. Всъщност затлъстяването е често срещано в някои семейства с генетичен дефицит на лептин.
Но би било твърде кратко, ако затлъстяването се припише само на хормонално разстройство. Първо, не всички хора с наднормено тегло страдат от наследствена диспропорция на хормоните, регулиращи апетита. Второ, кръвните тестове при затлъстели хора тогава трябва редовно да показват или твърде малко, или твърде много хормони, потискащи апетита. Обратното обаче е по-скоро. Парадоксално, но хората със затлъстяване често са забележими за повишени нива на потискащи апетита хормони, включително лептин и инсулин.
Тук влиза в действие концепцията за пристрастяване към храната. Контролиращите апетита хормони засягат нервните вериги в хипоталамуса - участъка на диенцефалона, който регулира автономните функции на организма. Те също така взаимодействат със системите за възнаграждение в мозъка. Колкото по-интензивен е гладът, толкова по-интензивно е удовлетворението веднага щом изядем нещо. Този механизъм е отговорен за хормоните, които повишават отзивчивостта на свързаните с храната центрове за възнаграждения по време на периоди на гладно, особено в корпусния стриатум (накратко стриатум). Тази област на мозъка се характеризира с високи нива на ендорфини, собствените съединения на тялото, които засилват чувството за щастие и награда. Докато се отдаваме на добро хранене, стомахът и червата произвеждат хормони, потискащи апетита, които потискат чувството за щастие, произтичащо от стриатума и други части на системата за възнаграждение. В същото време те намаляват интензивността на усещането за наслада. Тогава храната ни се струва все по-малко желана, докато накрая спрем да ядем.
Когато усещането за ситост вече не прониква
Съвременните, изключително калорични храни, които обаче съдържат много мазнини и захар и често изглеждат особено привлекателни, стимулират нашите системи за възнаграждения толкова силно, че потискащите апетита ефекти на лептина и други хормони вече не работят срещу него. В резултат на това продължаваме да се храним, дори когато вече не сме гладни. Всички знаем този ефект: току-що вечеряхме обилно и не можем да хапнем. Домакинята сервира шоколадова торта и по чудодеен начин този деликатес - един от най-калоричните за деня - по някакъв начин влиза.
Нашият мозък е разработил ефективна техника, за да поддържа телесното тегло на стабилно, здравословно ниво. Казва ни кога е време за ядене и кога не. Храните, които са неестествено висококалорични обаче, могат да отменят тези сигнали и да ни подтикнат към поведение при болно хранене. Кремовата торта, мусът на шоколад и Ко са изкуствени деликатеси, с които предците ни не са се сблъсквали - ето защо не сме имали възможност да разработим подходящ подход в хода на еволюцията.
Тялото реагира на бомбардирането на калории, като повишава кръвното ниво на апетита, потискащи хормони като лептин и инсулин, с увеличаване на телесното тегло. Тези сигнализиращи вещества обаче в даден момент губят своята ефективност, тъй като тялото развива толерантност към тях. Освен това системите за възнаграждения в мозъка на хората с наднормено тегло реагират слабо на консумацията на храна, както установиха изследователи от Националната лаборатория в Брукхейвън и Изследователския институт в Орегон, използващи образни методи. Това притъпяване води до липса на удовлетворение и по този начин до депресивно настроение. И какво правят хората по въпроса? Той яде повече, за да олекоти настроението си временно - което прави порочния кръг перфектен. Затлъстелите хора вероятно трябва да консумират значително повече от слабите хора, за да постигнат същото ниво на удовлетворение.
Затлъстяването очевидно не възниква (само) от липсата на воля. Хормоналните нарушения също са редки като отключващ фактор. Поне в някои случаи изглежда, че е причинено от заместване на системите за възнаграждение в мозъка от изключително богати и вкусни храни. Подобно на пристрастяващите лекарства, те могат да създадат верига за обратна връзка в мозъка - колкото повече лакомства човек поглъща, толкова по-силна е нуждата му от тях и по-трудно е да ги задоволи. Но затова удоволствието от яденето е пристрастяване?
Пристрастяващи лекарства, като морфин, стимулират системите за възнаграждение на мозъка по същия начин, по който го правят храните. Но има и други прилики. Ако плъховете се инжектират с морфин в стриатума, това предизвиква прекомерни атаки на хранене при животните, дори ако те са били в състояние да ядат засищане малко преди това. Морфинът и други опиати имитират ефектите на някои невротрансмитери - пратеници, с които мозъкът ни регулира хранителното поведение.
Не могат ли лекарствата, които инхибират такива пратеници, също да ограничат прекомерната жажда за храна? Според скорошни проучвания, ендорфиновите блокери понижават активността на центровете за възнаграждение при хора и гризачи, на които се предлагат изкусителни храни - в резултат засегнатите ядат по-малко от тях. Ако наркоманите се лекуват с такива средства, те ще използват по-малко хероин, алкохол или кокаин. Това подкрепя тезата, че прекомерното хранене и пристрастяването към наркотици се основават на едни и същи механизми. Когато плъховете, които са свикнали ежедневно с лакомия, получават ендорфинови блокери, те се държат подобно на симптомите на отнемане, наблюдавани при наркоманите. Преяждането може да доведе до състояние на наркомания.
Съществуват и прилики по отношение на друг важен невротрансмитер, допамин. Известно е, че пристрастяващите лекарства причиняват освобождаване на допамин в стриатума. Веществото играе важна роля в развитието на мотивацията и кара наркоманите да се снабдят с наркотиците. Повечето експерти смятат, че това е механизмът, който създава пристрастяването, въпреки че точните процеси са противоречиви. Експериментите показват, че атрактивните храни също стимулират отделянето на допамин в стриатума. Невротрансмитерът мотивира засегнатите да се съсредоточат върху храната. Образните методи сега показват, че стриатумът на затлъстелите хора има забележимо ниско ниво на допамин-2 рецептори (D2R) - докинг протеини за допамин, които задействат сигналните процеси в мозъчните клетки. Подобни открития са известни от алкохолици, както и от хора с пристрастяване към кокаин, метамфетамин или опиати.
В допълнение, хората, които поради генетични характеристики произвеждат относително малко допамин-2 рецептори, са по-склонни да развият затлъстяване или наркомания. Липсата на тези молекули води до намалена активност на центровете за възнаграждение на мозъка, така че засегнатите се нуждаят от по-интензивни стимули от храна или упойващи вещества, за да постигнат същото ниво на удовлетворение като нормалните хора. Освен това им е по-трудно да избягват действия, които имат негативни последици. Очевидно тук е нарушена функцията на мозъчните области, които потискат рисковото, но потенциално удовлетворяващо поведение, като прекомерна консумация на храна или лекарства.
Нашите лабораторни тестове върху плъхове подкрепят тази теза. Затлъстелите животни, които не спряха да ядат висококалорични лакомства, въпреки неприятните електрически удари, имаха само няколко допамин-2 рецептора в стриатума. Други изследвания също показват, че наркоманите или затлъстелите плъхове не изоставят обекта на своето желание, дори ако това има отрицателни последици. Наблюдаваме подобни явления при хората: много затлъстели хора страдат толкова много от невъзможността да контролират хранителното си поведение, че доброволно се подлагат на рискови интервенции, като стомашна байпасна операция. Те често рецидивират и отново напълняват.
Много наднормено тегло - психично заболяване? Експертите не стигат толкова далеч
Деструктивно нарушение, което причинява краткосрочно щастие, последвано от опит да се избяга от него - и накрая рецидив: този модел е поразително подобен на порочния кръг на наркоманията. Според последните изследвания затлъстяването е резултат от непреодолимото желание да се активират центровете за възнаграждение в мозъка и да се постигне удовлетворение. Следователно хормоналните нарушения и метаболитните дисбаланси могат да бъдат последиците от напълняването - а не неговите причини.
Други експерти смятат, че затлъстяването и наркоманията са коренно различни помежду си. И по този начин жъне много опозиция. Защото, ако хората със затлъстяване трябва да ядат все повече и повече, за да получат удовлетворение, това е много подобно на развитието на толерантност, което е известно от наркоманите. И ако поставите хората с наднормено тегло на диета, така че да отслабнат, това може да доведе до настроение и депресия у тях, което от своя страна се доближава до симптомите на отнемане.
Лекарства с опасни странични ефекти
Учените, които отричат, че затлъстяването води до пристрастяване, имат разумни възражения. Прав си, че терминът „пристрастяване“ има конотации, които тук не са много полезни. Преяждането и пристрастяването към наркотици обаче имат много общи черти, преди всичко загуба на контрол. Трябва да разберем дали това са повече от повърхностни паралели. Още по-важен е въпросът дали промененото разбиране за затлъстяването ни позволява да разработим нови подходи за лечение. В противен случай дискусията остава само академично упражнение.
Вече са налични първите терапии, които сочат в новата посока. Наскоро фармацевтичната компания Arena Pharmaceuticals получи одобрение от FDA за подтискащия апетита лоркасерин. Предполага се, че помага на пациентите с наднормено тегло да отслабнат. Лоркасерин стимулира така наречените серотонинови 2С рецептори в мозъка. Доказано е при лабораторни плъхове, че това също може да доведе до намалено желание за никотин.
Друго лекарство е римонабантът, който е одобрен в Европа като подтискащ апетита за лечение на затлъстели хора. Веществото инхибира канабиноидния рецептор 1, който играе важна роля в апетита за храна като този, който се появява след консумация на канабис. Блокирането на рецептора ограничава алчността за храна. Но не само това: Rimonabant също улеснява пушачите да се откажат от цигарите. При плъховете намалява желанието за алкохол, опиати и кокаин.
Въпреки това, римонабант причинява депресия при някои пациенти, а някои дори развиват мисли за самоубийство. Поради това Европейската агенция по лекарствата препоръча спирането да бъде спряно преди пет години и FDA от самото начало отхвърли въвеждането на продукта на американския пазар. Все още не е ясно защо лекарството причинява депресия. Примерът обаче показва, че новите терапевтични подходи, произтичащи от концепцията за затлъстяването като пристрастяващо заболяване, трябва да бъдат внимателно изследвани.
За да се изясни окончателно дали затлъстяването е пристрастяващо заболяване, изследователите първо трябва да разкрият подробно кои невронни мрежи и клетъчни адаптационни процеси причиняват пристрастяване към наркотици - за да се изследва след това дали същите механизми също насърчават лакомията. Възможно е и дори вероятно невронните мрежи, които играят роля в пристрастяването към кокаин или преяждането, са локализирани в различни мозъчни региони, но работят по подобен начин. Друг важен въпрос е дали генетичните аномалии, като липсата на допаминови рецептори, благоприятстват както наркоманията, така и затлъстяването. Ако има често срещани рискови гени, те могат да служат като мишени за лекарства, които облекчават и двете разстройства.
Дори ако се установи, че затлъстяването се дължи на истинска пристрастеност към храната и се открият ефективни лекарства, хората със затлъстяване ще продължат да живеят с членове на семейството, приятели и колеги, които от своя страна преяждат. Така че нищо няма да се промени в често проблематичната им среда. Както знаем от наркомани и алкохолици, които са излезли от пристрастяването, стимулите от околната среда са много честа причина за рецидиви. Следователно западните общества с изобилието от мазнини и богати на захар изкушения ще продължават да затрудняват всеки, който е с наднормено тегло, да се отърве от порока си.