О чем в действительности говорит это исследование?

Исследователи хотели оценить, как повышенный уровень пропионата в ободочной кишке влияет на активность некоторых областей мозга, входящих в систему внутреннего подкрепления и регулирующих пищевое поведение. Результаты показали, что некоторые, но не все области менее восприимчивы к изображениям высококалорийной еды. Кроме того, участники сочли такую еду менее привлекательной и съели меньше, когда у них была возможность потреблять пасту в неограниченном количестве.

Ученые были уверены, что ИПЭ и инулин достигли ободочной кишки до начала сеанса фМРТ, до того, как испытуемым начали показывать фотографии продуктов, поскольку содержание водорода в выдыхаемом воздухе в это время существенно возросло, что свидетельствует об активной микробной ферментации в кишечнике. Авторы отмечают, что 10 грамм ИПЭ, использованные в этом исследовании, содержали 2.36 грамм пропионата, что в 2.5 раза больше того количества, которое ежедневно оказывается у нас в кишечнике при обычной западной диете с низким содержанием волокон. Но, хотя данное исследование позволяет предположить, что повышенный уровень пропионата в ободочной кишке влияет на работу системы внутреннего подкрепления, оно не говорит нам, как это происходит.

Ученые не обнаружили межгрупповых различий в содержании КЦЖК в крови, как всех вместе, так и ацетата, бутирата или пропионата по отдельности. Фактически, уровень пропионата после приема ИПЭ не вырос. Однако такой результат мог быть вызван небольшим размером выборки (18 человек), а исследователи предварительно не подсчитывали, сколько участников необходимо, чтобы можно было заметить произошедшие изменения. Кроме того, около 90% пропионата из кишечника поступает в печень, поэтому в кровь попадает лишь очень небольшое его количество. Тем не менее, концентрация пропионата в циркулирующей крови возросла в обеих группах на 13 —15% (результат не достоверен), а это позволяет предположить, что межгрупповые различия в мозговой активности нельзя объяснить прямым действием на мозг. По крайней мере, малый размер выборки не позволяет нам это действие обнаружить.

Содержание глюкозы и инсулина в крови у членов обеих групп также сходно, следовательно, пропионат не влияет на чувствительность к инсулину или метаболическую реакцию на прием пищи таким образом, который позволил бы, в свою очередь, послать мозгу сигнал сытости. Кроме того, уровни двух важных гормонов сытости, ГПП-1 и пептида YY, были примерно равны в обеих группах. Существуют и другие важные гормоны желудочно-кишечного тракта, влияющие на снижение аппетита, которые в данной работе не исследовали: ССК (холецистокиниин), оксинтомодулин и амилин. Возможно, возросшее содержание пропионата в ободочной кишке влияет на активность мозга косвенным образом, повышая секрецию этих гормонов.

Исследование было слепым и рандомизированным, что обеспечивают высокую надежность результатов. Однако выборка была небольшая, включающая только мужчин с избыточным весом, преимущественно европейцев, что не позволяет делать обобщения. Для этого необходимы дальнейшие исследования с участием представителей других этнических групп, женщин, а также людей, страдающих ожирением.

Использование фМРТ имеет и достоинства, и недостатки. Процедура позволяет неизвазивным способом измерить активность мозга. Однако программное обеспечение для фМРТ использует статистические данные о работе мозга, на основании которых создает изображения высокой четкости и определяет изменения мозговой активности. Недавнее исследование [4] показало, что обычные программы для фМРТ, в том числе и те, которые использовала команда Гэри Фроста, могут приводить к ложноположительным результатам чуть ли не в 70% случаев. Таким образом, хотя дизайн эксперимента хорош, полученные данные, возможно, неточны.

Однако тот факт, что высококалорийные продукты значительно менее привлекательны, а потребление пищи существенно ниже, показывают, что, независимо от активности мозга, ИПЭ действительно влияет на восприятие и потребление пищи. Для обоснования этого вывода необходимы дальнейшие исследования, возможно доз-зависимые, и с привлечением более широкого круга участников.

Повышенная концентрация пропионата в ободочной кишке связана с изменением активности мозга, снижением привлекательности высококалорийных продуктов и пониженным потреблением пищи. Однако эту связь нельзя объяснить изменением в концентрации циркулирующих КЦЖК или гормонов желудочно-кишечного тракта. Чтобы понять, каким образом повышенное содержание пропионата в ободочной кишке приводит к описанным результатам, необходимы дальнейшие исследования.

Большая картинка

Современная пищевая среда богата относительно недорогими, чрезвычайно вкусными и богатыми энергией продуктами, потреблению которых способствует реклама. Хотя роль среды в наборе веса и развитии ожирения окончательно не исследована, скопилось достаточно фактов, побудивших нескольких австралийских исследователей потребовать изменений в политике по отношению к предприятиям пищевой промышленности [5]. Как выразился автор одного обзора, искушаемый мозг ест, и чрезмерное потребление калорий вызвано тем, что еде придают гедонистические формы.

Как уже говорилось, за получение наслаждения от еды и внутреннее подкрепление ответственны определенные районы мозга. За два последних десятилетия ученые получили данные о том, как изменения в этих областях могут привести к ожирению или набору веса. Исследования, подобные работе профессора Фроста с коллегами, представляют собой следующую, очень важную ступень на пути профилактики и лечения ожирения. То есть, если ученым известно, что система внутреннего подкрепления участвует в переедании, как восстановить ее нормальную работу? Можно ли остановить это гедоническое обжорство?

Обращение за ответом к КЦЖК вполне обосновано. Есть уже много данных о том, что КЦЖК играют заметную роль в регуляции метаболизма, воспаления и развитии разных заболеваний. Как показано не рисунке 3, экспериментальные данные, полученные на людях, животных и клеточных культурах, свидетельствуют о том, что КЦЖК непосредственно влияют на жировую и мышечную ткани, печень и мозг таким образом, чтобы снизить накопление жира и воспаление, усиливая чувствительность к инсулину и ощущение сытости.

Описанное исследование впервые показало, что одна из короткоцепочечных жирных кислот, пропионовая, модулирует внутреннее подкрепление таким образом, что снижает потребление калорий. КЦЖК могут стать нашими союзниками в борьбе с искушениями современной пищевой среды.

Современная пищевая среда провоцирует переедание. В дополнение к известным оздоровляющим эффектам, КЦЖК, оказывается, позволяют сократить потребление пищи.

Часто задаваемые вопросы

Может ли высоковолокнистая диета заменить прием ИПЭ?

Возможно, хотя для уверенного ответа на этот вопрос нужны дальнейшие исследования. Например, большинство взрослых американцев, задавая подобный вопрос, не получают четких рекомендаций. Гэри Фрост и его команда отмечают, что принятие 10 грамм ИПЭ вызывает 2.5-кратное увеличение продукции пропионата. Если средний американец потребляет ежедневно 16 грамм пищевых волокон в день, стоит ли ему увеличивать дозу до 40 грамм? Не приведет ли такая диета к неприятным последствиям вроде газообразования и вздутия живота? Эти вопросы еще ждут исследователей.

Что мне следует знать?

Повышенная концентрация пропионата, короткоцепочечной жирной кислоты, в ободочной кишке связана с ослаблением активности мозга при разглядывании высококалорийных продуктов, снижением субъективной привлекательности такой еды и уменьшенным потреблением калорий. Это исследование, прежде всего, доказывает способность КЦЖК модулировать активность мозга, связанную с внутренним подкреплением при потреблении пищи, и свидетельствует, что эти молекулы могут стать суперсолдатами в битве против набора веса и ожирения.

1. Nat Commun. 2014; 5:3611, doi: 10.1038/ncomms4611

2. Gut. 2015; 64(11):1744-54, doi: 10.1136/gutjnl-2014-307913

3. Am J Clin Nutr., 2016, doi: 10.3945/ajcn.115.126706

4. Proc Natl Acad Sci USA. 2016? 113 (28), 7900–7905, doi: 10.1073/pnas.1602413113

5. Lancet. 2011. 378(9793):804-14. doi: 10.1016/S0140-6736(11)60813-1.

Заболевания / Нарушения, Здоровье, Научные исследования, Питание, Физиология

fitness-pro.ru