Наше обоняние является ключом к получению удовольствия от еды, поэтому неудивительно, что в экспериментах Калифорнийского университета в Беркли тучные мыши, потерявшие обоняние, также похудели.
Однако странно то, что эти похудевшие, но лишенные обоняния мыши съедали такое же количество жирной пищи, как и мыши, сохранившие обоняние и раздувшиеся до веса, в два раза превышающего нормальный.
Кроме того, мыши с усиленным обонянием - супернюхачи - на диете с высоким содержанием жиров становились даже толще, чем мыши с нормальным обонянием.
Выводы показывают, что запах того, что мы едим, может играть важную роль в том, как организм справляется с калориями. Если вы не чувствуете запаха еды, вы можете сжечь ее, а не хранить.
Эти результаты указывают на ключевую связь между обонятельной или обонятельной системой и областями мозга, которые регулируют обмен веществ, в частности, гипоталамусом, хотя нейронные цепи до сих пор неизвестны.
«Эта работа является одним из первых исследований, которое действительно показывает, что если мы манипулируем обонятельными сигналами, мы действительно можем изменить то, как мозг воспринимает энергетический баланс и как мозг регулирует энергетический баланс», - сказала Селин Риера, бывший сотрудник Калифорнийского университета в Беркли. постдокторант сейчас в медицинском центре Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе.
Люди, которые теряют обоняние из-за возраста, травм или болезней, таких как болезнь Паркинсона, часто страдают анорексией, но причина неясна, потому что потеря удовольствия от еды также приводит к депрессии, которая сама по себе может вызвать потерю аппетита..
Новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Cell Metabolism, предполагает, что потеря обоняния сама по себе играет роль, и предлагает возможные вмешательства для тех, кто потерял обоняние, а также для тех, у кого проблемы с похудением.
«Сенсорные системы играют роль в обмене веществ. Прибавка в весе - это не просто мера потребляемых калорий; она также связана с тем, как эти калории воспринимаются», - сказал старший автор Эндрю Диллин, Томас и Стейси Сибель. Заслуженный заведующий кафедрой исследований стволовых клеток, профессор молекулярной и клеточной биологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. «Если мы сможем проверить это на людях, возможно, мы действительно сможем создать лекарство, которое не влияет на обоняние, но все же блокирует метаболические схемы. Это было бы потрясающе».
Риера отметил, что мыши, как и люди, более чувствительны к запахам, когда они голодны, чем после того, как они поели, поэтому, возможно, отсутствие обоняния обманывает организм, заставляя его думать, что он уже поел. Во время поиска пищи организм запасает калории на случай неудачи. Как только пища обеспечена, тело чувствует себя свободно, чтобы сжечь ее.
Отключение обонятельных нейронов
Исследователи использовали генную терапию, чтобы разрушить обонятельные нейроны в носу взрослых мышей, но сохранить стволовые клетки, так что животные потеряли обоняние лишь временно - примерно на три недели - до того, как обонятельные нейроны восстановятся.
Мыши с дефицитом обоняния быстро сжигали калории, активизируя свою симпатическую нервную систему, которая, как известно, увеличивает сжигание жира. Мыши превратили свои бежевые жировые клетки - клетки хранения подкожного жира, которые накапливаются вокруг наших бедер и живота - в бурые жировые клетки, которые сжигают жирные кислоты для производства тепла. Некоторые превратили почти весь свой бежевый жир в бурый жир, став худощавыми машинами для сжигания жира.
У этих мышей белые жировые клетки - запасающие клетки, которые группируются вокруг наших внутренних органов и связаны с плохим состоянием здоровья - также уменьшились в размерах.
Мыши с ожирением, у которых также развилась непереносимость глюкозы (состояние, ведущее к диабету), не только потеряли вес на диете с высоким содержанием жиров, но и восстановили нормальную толерантность к глюкозе.
С другой стороны, потеря обоняния сопровождалась значительным повышением уровня гормона норадреналина, что является реакцией на стресс, связанной с симпатической нервной системой. У людей такое устойчивое повышение уровня этого гормона может привести к сердечному приступу.
Хотя устранение обоняния у людей, желающих похудеть, было бы решительным шагом, Диллин отметил, что это может быть жизнеспособной альтернативой для страдающих ожирением людей, планирующих сшивание желудка или бариатрическую операцию, даже при повышенном уровне норадреналина.
"Для этой небольшой группы людей вы могли бы стереть их запах, может быть, на шесть месяцев, а затем позволить обонятельным нейронам отрасти снова, после того, как их метаболическая программа будет перепрограммирована", - сказал Диллин..
Диллин и Риера разработали два разных метода, чтобы временно блокировать обоняние у взрослых мышей. В одном эксперименте они генетически сконструировали мышей для экспрессии дифтерийного рецептора в их обонятельных нейронах, которые тянутся от обонятельных рецепторов носа к обонятельному центру в головном мозге. Когда им в нос распыляли токсин дифтерии, нейроны умирали, из-за чего мыши лишались обоняния до тех пор, пока стволовые клетки не регенерировали их.
Отдельно они также разработали доброкачественный вирус, который переносит рецептор в обонятельные клетки только при вдыхании. Токсин дифтерии снова вырубил их обоняние примерно на три недели.
В обоих случаях мыши с дефицитом обоняния съедали столько же пищи с высоким содержанием жира, сколько и мыши, которые все еще могли чувствовать запах. Но в то время как мыши с дефицитом обоняния прибавили в весе не более чем на 10 %, увеличившись с 25-30 граммов до 33 граммов, нормальные мыши набрали примерно 100 % своего нормального веса, раздувшись до 60 граммов. В первом случае чувствительность к инсулину и реакция на глюкозу, которые нарушаются при нарушениях обмена веществ, таких как ожирение, оставались нормальными.
Мыши, которые уже страдали ожирением, потеряли вес после того, как их запах был отключен, похудев до размера нормальных мышей, продолжая придерживаться диеты с высоким содержанием жиров. Эти мыши потеряли только жировую массу, не влияя на мышечную, органную или костную массу.
Исследователи Калифорнийского университета в Беркли затем объединились с коллегами из Германии, у которых была линия мышей, обладающих супернюхом, с более острыми обонятельными нервами, и обнаружили, что они набирали больше веса на стандартной диете, чем нормальные мыши.
«Людям с расстройствами пищевого поведения иногда трудно контролировать, сколько еды они едят, и у них много тяги», - сказал Риера. «Мы считаем, что обонятельные нейроны очень важны для контроля удовольствия от еды, и если у нас есть способ модулировать этот путь, мы могли бы блокировать тягу у этих людей и помогать им контролировать потребление пищи».